热镀锌锌液添加合金的作用大全

热镀锌锌液添加合金的

作用大全

SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

热镀锌锌液添加合金的作用

热镀锌花是如何产生的；(一)金属锡Sn添加应用1、锡Sn对镀粹层的影响；锌液中加锡也能降低锌液的熔点，延长锌液凝固时间；锌液中加入适量的锡可使镀锌层表面呈现银白色金属光；添加%的锡，其晶粒直径仅为1.2mm，锡；这就是矛盾，锡可以使工件美观，但却使耐腐蚀性能降；添加锡对镀锌层表面外观有显着的影响，

a一575℃以下形成的氧化铁组织状态b~~575℃以上形成的氧化铁组织状态

热镀锌花是如何产生的

(一)金属锡Sn添加应用 1、锡Sn对镀粹层的影响

锌液中加锡也能降低锌液的熔点，延长锌液凝固时间而获得外观美丽的大锌花镀锌层。

锌液中加入适量的锡可使镀锌层表面呈现银白色金属光泽，使锌花变得光亮。同时，锡对锌花尺寸并无明显影响。

添加%的锡，其晶粒直径仅为1.2mm，锡对镀锌层粘附性的影响，还需进一步探索。但锡易产生晶界腐蚀，使镀锌层耐蚀性能下降，因而锌液中锡含量一定要严格控制。

这就是矛盾，锡可以使工件美观，但却使耐腐蚀性能降低。 2、锡Sn的作用机理

添加锡对镀锌层表面外观有显着的影响，特别是与铅同时添加时，锌花效应增强，并能消除锌花界面的凹陷，表面亮度剧增。至于添加锡对其他性质的影响倒不十分显着，Zn—Sn—Al 合金(成份相当

宽广)强调应用在热浸镀锌上，有良好的附着性，抗腐蚀性，表面外观及成型性。

3、锡Sn的镀锌层作用 (1)含锡锌液凝固方式

锡能改变镀锌层的凝固方式并产生锌花。锡在固态锌中的溶解度<%，所以锡不会回到液态，于是锌的固溶体产生树枝状结晶。锡含量高时，液相必须在共晶温度198℃以下才会凝固。

有许多报告都说明了添加锡有助于显现锌花，Cameron指出此特性必须配合添加其他元素，例如铅。

同时加锡和铅，镀锌层有很好的锌花表面和光亮度，类似霜花图案那样，在一定区域交错排列着。“铅:锡”的比例则影响这两种不同表面范围大小的比例，经探讨类似霜花的表面晶粒几何特色得知，它是由非常小的二次晶粒，同方向组成;这是由于当锌液凝固时，锡带出过量铅在锌中形成的准安定残留所致，而结晶格子的畸变，则来自于大的铅原子导引形成二次晶粒，或许高铅区域树枝状结晶的再结晶是来自于热量不断地从镀锌层上散失所致。

Sebisty对添加锡(单独添加或与镉(Cd)、铜(Cu)和锑(Sb)一块添加) 做了更进一步之研究，锌液为铁的饱合化合物，铅、铝含量可改变。若不含铅，锡含量<，不产生锌花,;锡含量增高些，锌花非

常小;若加入%的铅，锌花显着增大，霜状区域亦呈现。即使锡含量增加到%，霜状区还是看得出来。

Sebisty指出，添加%的铅和%的锡，会造成锌花界面凹陷情形;但若锡含量增加到%，则此情形消除，恢复平滑。Ellis亦曾提到添加锡能消除过量铅所造成之锌花界面凹陷。

Sebisty发现，锌液含%铝，%铅时，添加%锡和%锑会得到最佳光亮度和最大锌花对比。其它研究也曾提过添加锡可增加镀锌层表面光亮度。

过量的锡也会造成黄色氧化斑点，解决这个问题只须添加铝即可克服。

Nippon steel的Zn—Sn—Al热浸镀锌用合金，自称可达到平滑又光洁的镀锌层表面，其成份为：30%锡，%铝；20%锡，20%铝；560%锡，%铝。 (2)锡对镀锌层厚度影响Sebisty报告指出添加锡对镀锌层重量影响并不明显。另外Radeker亦指出锡含量至1%对Zn一Fe+Zn一Fe之金属化合物层的形成并无影响。Hall发现如果没有添加铝，添加锡对镀锌层重量有少许影响，锡有减弱铝对金属化合物形成的抑制效应；1%的锡会减弱%铝对金属间化合物形成抑制效应。

小资料—锡在热镀锌中作用机理：关于锡的应用资料，仅提供大家参考用。

Imhoff提出添加锡可使镀锌层较薄，但他并没提供数据，何种成份。苏联提出锡含量>2%时，会影响锌液的流动性，相对增加镀锌层厚度，但并未提出实验时的温度，所以不值得取信。 (3)锡对镀层的机械性能影响

Hall指出Zn-Sn合金较脆，所以镀锌层应该亦趋于脆性。Ellis等人提到添加锡有增加附着力的功效。前面提过锡会减弱铝对金属化合物形成的抑制效应，所以Sebisty认为会降低附着力。Nippon Steel自认为其Zn—Su—Al合金能增加镀锌层的附着力和延展性，但其研究是针对Zn—Sn来比较的，所以实际好处并不清楚。 (4)锡对镀锌层腐蚀的影响

这方面的研究较少，仅有几篇报告认为添加锡会轻微影响抗腐蚀效应。 ASM手册指出，锡含量超过1%，锌锅的寿命将降低。

Nippon Steel自认为其Zn—Su—Al有好的抗腐蚀性，但还是与Zn—Sn

来比较，在日本Zn — Sn锌锡镀层被广泛应用在电镀锌工艺上。 (二)金属锑Sb添加应用 1、锑Sb对镀锌层的影晌

锑在锌液中同样因能降低锌的熔点而可获得大锌花的镀锌层。 Sb能促进大锌花的形成，提高镀锌层的致密性，抑制晶界腐蚀。为实现环保，已出现了用锑、铋代替铅生产大锌花热镀锌工件的趋势。一般Sb的加入量<%。

二、锑对热镀锌外观质量有利，现正以快速发展的趋势作为添加成份，并以合金的型式应用于热镀锌生产中。 2、锑Sb的作用机理

在“批量热镀锌”中，锑的主要影响在于改善镀锌层的外观，少量的添加有助于锌花的形成，同时产生平滑漂亮的镀锌层表面，但锑的添加会造成镀锌层脆化和由于氧化而产生的黄色斑点，总之，添加锑目前尚未被广泛应用。

最近研究的重点是在连续镀锌锅中含铝情形下，以锑取代铅有相当好的影响。铅可产生想要的表面特性，如锌花。但铅易造成晶粒间腐蚀，唯有添加铝含量>4%时才能避免。用锑取代铅可达到相同的表面效果，这是因为锑、铅有相似的表面张力和结晶过程所致。 3、锑Sb的镀锌层作用

和铅相同，锑在固态(相)锌的溶解度相当低，因此当镀锌层凝固时趋向形成树枝状结晶，于是产生锌花。Radeker如研究指出，锌液含锑≈%，铅≈，和铝≈，当含锑(和纯锌液比较)产生小锌花；由于添加锑，可以降低熔融锌液的表面张力，所以在非；另外添加锑会减弱铝对金属间化合物形成的抑制效应，；有资料提到，锑对锌层有脆化影响；加上铝后，少量添加锑对腐蚀性并无明显影响；层不会起泡，仍保持良好的表面特性；热镀锌多元合金应用特点；无论嘛一种热浸镀锌专用锌合金，都应具有下列使用功；2、能合理控制镀锌层厚度、减薄镀锌层，可以抑制钢；3、可以

液比较)产生小锌花。当增加锑含量时，锌花增大；%锑含量时，可有φ3050mm直径的锌花，而且表面光亮无斑点，或许来自于添加铝。Hall研究指出，锑含量超过%以上会发生黄色斑点，但只须添加铝即可消弭，即使锑含量高达1%，添加Cd(镉) 亦可消除黄色斑点。%锑和%铝可得到光亮表面，大的锌花。若再加1%锡，则效果更佳。其它尚有许多锑对镀锌层外观正面影响之报告。在熔融的锌液中，添加锑和铅有着相似的表面张力，添加锑对锌花的平整有显着的改善，虽然并没有正式文献可以参考，而以锑取代铅或许可以解决锌花接口凹陷的情形(——连续镀锌工序上〉。在对连续式热镀锌所作研究上强调：添加%%锑至含%铝和<铅的锌液中，可得到大又平整的锌花；另外当使用5%铝共融合金和微量的铅时，添加锑可以消除表面产生的水纹，锑含量在%；同样的，%锑可取代铅的作用，而且消弭5%铝共融合金所产生的斑点。 (1)镀锌层厚度

由于添加锑，可以降低熔融锌液的表面张力，所以在非连续式热浸镀锌时，有助于多余锌液自工作上流下，减少镀锌层的重量，然而这方面并无证明的文献，也许是因为添加锑尚未被普及应用之故。 Sebisty和Raderker报告中指出，锑对镀锌层厚度影响并不显着。Hall则发现，当锑增至1%时，对镀锌层厚度并未改进，但他并未说明是Fe-Zn金属化合物层或是整个镀锌层。