熱鍍鋅原理及工藝說明24525

1、熱鍍鋅原理及工藝說明熱鍍鋅原理及工藝說明1引言熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)鋼鐵件防護(hù)要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。2熱鍍鋅層防護(hù)性能通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在65μm以上，甚至高達(dá)100μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Z

2、n(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱白銹)受到破壞又會(huì)形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位0.76V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。3熱鍍鋅層形成過程熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成鐵鋅合金層，才使得鐵與

3、純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡(jiǎn)單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)

4、表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。4熱鍍鋅工藝過程及有關(guān)說明4.1工藝過程工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍?nèi)軇娓深A(yù)熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→干燥→檢驗(yàn)4.2有關(guān)工藝過程說明(1)脫脂可采用化學(xué)去油或水基金屬脫脂清洗劑去油，達(dá)到工件完全被水浸潤(rùn)為止。(2)酸洗可采用H2SO415%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl20%，六次甲基四胺1～3gL，20～40℃進(jìn)行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及

5、減少鐵基體吸氫量。脫脂及酸洗處理不好會(huì)造成鍍層附著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。(3)浸助鍍劑也稱結(jié)合劑，可保持在浸鍍前工件具有一定活性，以增強(qiáng)鍍層與基體結(jié)合。NH4Cl15%～25%，ZnCl22.5%～3.5%，55～65℃，5～10min。為減少NH4Cl揮發(fā)可適當(dāng)加入甘油。(4)烘干預(yù)熱為了防止工件在浸鍍時(shí)由于溫度急劇升高而變形，并除去殘余水分，防止產(chǎn)生爆鋅，造成鋅液爆濺，預(yù)熱一般為120～180℃。(5)熱鍍鋅要控制好鋅液溫度、

6、浸鍍時(shí)間及工件從鋅液中移出的速度。溫度過低，鋅液流動(dòng)性差，鍍層厚且不均勻，易產(chǎn)生流掛，外觀質(zhì)量差；溫度高，鋅液流動(dòng)性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現(xiàn)象發(fā)生，附著力強(qiáng)，鍍層薄，外觀好，生產(chǎn)效率下，使鋅渣沉于槽底后用勺撈取。落入鋅液中鍍件也要及時(shí)打撈。⑷要防止助鍍劑中鐵隨工件帶入鋅槽，助鍍劑使用一定時(shí)間就有紅褐色含鐵的化合物生成，要定期濾去。助鍍劑pH值維護(hù)在5左右為好。⑸鍍液中鋁少于0.01%會(huì)加快沉渣的生成，適量鋁不僅提高鋅液的流動(dòng)