热镀锌第1节基础知识
镀锌基础知识讲解
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现代热镀锌中,为什么要向锌液中加 铝?
在现代热镀锌工艺中往往向锌液中加入一定数量的铝,而锌液 中加铝后,镀锌层的质量有很大改善,具体表现在: 1、锌液中含0.01~0.02%的铝,可以显著提高镀层的光泽,因 为铝对氧的亲合力大,锌中含铝,可以避免锌氧化造成的镀层 发黄现象。 2、锌液中含铝量0.10~0.15%时,能显著提高锌层附着力使镀 层塑性较好而不脱落。 3、当锌液中含0.15~0.20%的铝时,可使镀层结构发生明显的 改变:铁锌合金层δ1相和ξ相(FeZn13)减薄甚至完全消失得 到的是η相较厚的镀层。 4、当锌液中含0.14~0.16%的铝时,可以消除锌锅中的底渣, 而Fe2Al5比较小,浮于锌液表面,可以在不停产的情况下随时 消除。
热镀锌的原料锌锭的化学成分
0号 一号 二号 含Zn≥99.995% 含Zn≥99.99% 含Zn≥99.96% Pb 0.003% Pb 0.025% Pb 0.015% Fe 0.001% Fe 0.003% Fe 0.010% Cd 0.001% Cd 0.002% Cd 0.010% Cu 0.0001% Cu 0.001% Cu 0.005%
锌液的消耗量
在生产过程中,带钢把锌液从锌锅带走,形成镀层,同 时还不可避免地生成底渣和浮渣,而不断从锌锅清除, 锌的消耗量可由下式来计算: Zy =Gz×Gf/Gm 式中: Zy-镀一定量原板的锌耗量 kg Gz-锌屋重量 g/m2 Gf-原板重量 kg Gm-原板单重 kg/m2 另外,还必须附加生成的浮渣和底渣的锌耗量,每吨镀 锌板大约为4kg。
钢材防腐蚀的方法
合金法(如不锈钢) 包层法 非金属涂层法(如涂漆、涂塑料等) 非金属膜法(如铬酸钝化、磷酸盐处理) 金属镀层法 热镀法 电镀法 包镀法 喷镀法 气相镀法
关于镀锌管的基础知识
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关于镀锌管的基础知识镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。
主要采用的方法是热镀锌。
锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。
锌在干燥的空气中几乎不发生变化。
在潮湿的空气中,锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。
在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛里,锌镀层极易被腐蚀。
镀锌钢管分冷镀管、热镀管,前者已被禁用,后者还被国家提倡暂时能用。
热镀锌管:是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。
热镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。
热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。
北方大部分工艺采用镀锌带直接卷管补锌工艺。
冷镀锌管:冷镀锌就是电镀锌,镀锌量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。
正规的镀锌管生产厂家,为了保证质量,大多不采用电镀锌(冷镀)。
只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌,当然他们的价格也相对便宜一些。
今后不准用冷镀锌管作水、煤气管。
热镀锌钢管:钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。
合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。
故其耐腐蚀能力强。
冷镀锌钢管:锌层是电镀层,锌层与钢管基体独立分层。
锌层较薄,锌层简单附着在钢管基体上,容易脱落。
故其耐腐蚀性能差。
在新建住宅中,禁止使用冷镀锌钢管作为给水管。
为提高钢管的耐腐蚀性能,对一般钢管进行镀锌。
镀锌钢管分热镀锌和电镀锌两种,热镀锌镀锌层厚,电镀锌成本低,表面不是很光滑。
吹氧焊管:用作炼钢吹氧用管,一般用小口径的焊接钢管,规格由3/8-2寸八种。
用08、10、15、20或者195-Q235的钢带制作成的,为了防腐蚀,有的要进行有效渗铝处理。
老房子大部分是用的都是镀锌管,现在煤气、暖气用的那种铁管也是镀锌管,镀锌管作为水管,使用几年后,管内产生大量锈垢,流出的黄水不仅污染洁具,而且夹杂着不光滑内壁滋生的细菌,锈蚀造成水中重金属含量过高,严重危害人体的健康。
镀锌系列知识点总结
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镀锌系列知识点总结一、镀锌的原理及特点1. 镀锌的原理镀锌的原理是利用锌对铁的亲和性,将锌涂覆在铁表面,形成一层锌层。
当这层锌遇到腐蚀物质时,会优先发生化学反应,保护下面的铁材料不受腐蚀。
这样可以有效延长铁材料的使用寿命。
2. 镀锌的特点镀锌的特点主要包括防腐蚀、美观、耐候性好等。
镀锌层具有良好的耐蚀性,不易受空气、水、酸、碱等腐蚀物质的侵蚀,从而延长了金属材料的使用寿命。
此外,镀锌的表面光滑均匀,具有一定的装饰效果,可以提高产品的美观度。
二、热镀锌的工艺及应用1. 热镀锌的工艺热镀锌是将金属材料浸入加热至适当温度的熔融锌中,使其表面形成锌层的工艺。
具体工艺步骤包括表面处理、熔融镀锌、冷却等。
熔融镀锌是一种对金属材料表面进行耐腐蚀处理的方法,适用于各种钢铁制品、汽车零部件、建筑材料等领域。
2. 热镀锌的应用热镀锌广泛应用于建筑工程、汽车制造、航空航天、冶金、农机制造等产业。
例如,建筑材料中常见的镀锌管、镀锌钢板等产品,都是通过热镀锌工艺制成的。
热镀锌的产品具有良好的防腐蚀性能,耐候性好,使用寿命长,因此备受青睐。
三、电镀锌的工艺及应用1. 电镀锌的工艺电镀锌是一种通过电化学方法,在金属表面镀上一层薄薄的锌层的工艺。
其主要步骤包括表面准备处理、活化、镀锌、清洗、烘干等。
电镀锌产品精密度高,表面光洁度好,适用于需要高精度、高表面质量的制品。
2. 电镀锌的应用电镀锌广泛应用于汽车零部件、电子产品、家电、建筑材料等领域。
例如,汽车零部件中的螺栓、螺母、零件等常采用电镀锌处理,以提高其表面的耐蚀性和美观度。
而在家电领域,电镀锌产品通常用于制作外壳、面板等部件,以防止其受到腐蚀,延长使用寿命。
四、镀锌产品的检测方法及标准1. 镀锌产品的检测方法镀锌产品的检测方法主要包括厚度测量、附着力测试、耐腐蚀性能测试等。
其中,厚度测量是常用的检测方法,通过测量镀锌产品表面的锌层厚度,来判断其防腐蚀性能。
而附着力测试可以检测锌层与金属基材的结合强度,从而评估镀锌产品的质量。
热镀锌锌锅技术
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5、铝的影响 在低碳钢中铝含量很少,对热镀锌不会产生影
响。但对于铝镇静钢来说,铝对热镀锌有较大影响。 因为在钢板连续热镀锌生产线的还原加热过程中, 钢中的铝最容易在钢板表面富积,被氧化形成铝硅 酸盐膜层,它会阻碍锌液对钢板表面的良好浸润而 导致镀锌层附着性下降。
6、钛的影响 钢中的钛对钢基体的性能影响很大,它能与钢
• ⑶要经常捞渣。先将温度升高至工艺温度上限以 便锌渣与锌液分离,使锌渣沉于槽底后用捞锌勺 或专用捞渣机捞取。落入锌液中镀件更要及时打 捞。
• ⑷要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽,助镀剂要 进行在线再生循环处理,严格控制亚铁含量,不 允许高于4g/l,PH值始终保持在4.5-5.5。
• ⑹加热、升温要均匀,防止局部过热。
• 钢在热镀锌时,锌液温度一般保持在450-460度。 锌液温度对铁损的影响是热镀锌过程中的典型问 题。当锌液温度达到480度时,合金层的生长速 度急剧加快,并有部分合金层剥落于锌液中形成 锌渣。
• 锌渣:锌渣是铁锌铝的金属间化合物,也叫做硬 锌包;含 95% 的锌和 5% 铁,锌渣的密度远大于 溶融锌,因此沉到锌槽底部。锌渣是熔融锌与钢 件表面反应而成的,当粘附到镀层表面就形成锌 渣缺陷,它是热镀锌产品的主要缺陷之一。锌锅 中锌渣分为面渣、底渣和悬浮渣,可通过锌锅铝 含量、铁含量控制,锌锅温度稳定控制以及锌锅 温度场、浓度场的稳定控制来减少锌渣缺陷。
• 经验表明,钢带入锅温度和锌液中铝含量对形成 Fe2Al5合金层有重要影响,从而对镀锌层的附着性 产生大的影响。因此,如果锌液中铝含量较低, 可通过提高钢带入锅温度来增大Fe2Al5层的形成量, 从而提高镀锌层的附着性。
三、锌锅中加锌
四
第三节热镀锌层的影响因素
• 一、锌液温度与浸镀时间的影响 • 二、钢基体中各元素对热镀锌的影响
镀锌材料知识点总结图解
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镀锌材料知识点总结图解一、镀锌材料的概念镀锌是指将锌或者锌合金通过化学或电化学方法涂覆在钢铁表面的一种表面处理工艺。
镀锌钢材具有耐腐蚀、美观、耐磨等优点,被广泛用于建筑、汽车制造、机械制造等领域。
二、镀锌材料的种类1. 热镀锌:将钢铁浸入熔融锌中,轧制后形成镀锌层。
2. 电镀锌:通过电解将锌沉积在钢铁表面。
3. 镀铝锌:将铝锌合金涂覆在钢铁表面,具有更优良的耐腐蚀性能。
4. 镀锌板:将锌涂覆在钢板表面,通常用于建筑物的外墙、屋顶等。
5. 镀锌管:将锌涂覆在钢管表面,用于输送液体、气体等。
三、镀锌材料的优点1. 耐腐蚀:镀锌层能够有效阻隔空气、水等腐蚀介质,延长钢材的使用寿命。
2. 美观:镀锌表面色泽光亮,具有较好的装饰性。
3. 硬度高:镀锌层硬度较高,能够提高钢材的耐磨性能。
4. 施工方便:镀锌材料在使用过程中不需要额外的防腐处理,施工方便。
四、镀锌材料的应用领域1. 建筑领域:镀锌钢材被广泛应用于建筑物的结构、屋顶、墙壁等部位。
2. 汽车制造:用于汽车车身、底盘等部件。
3. 电气设备:镀锌材料能够提供良好的电绝缘性能,用于电气设备的制造。
4. 冶金设备:用于矿山设备、冶金设备等领域。
五、镀锌材料的质量标准1. 镀锌层厚度:按照国家标准,镀锌层的厚度通常为60-120um,不同的用途有不同的标准。
2. 镀层结合力:通过一定的检测设备,能够测试镀锌层与钢材的结合力。
3. 表面质量:镀锌材料表面不应有明显的缺陷,如麻点、氧化皮等。
4. 化学成分:镀锌层的化学成分应符合国家标准。
六、镀锌材料的使用注意事项1. 在使用过程中,避免与酸、碱等腐蚀性介质接触,以免损坏镀锌层。
2. 接头处理:在进行切割、焊接时,需要对接头进行处理,以防镀锌层破损。
3. 施工温度:在施工过程中,要注意温度不宜过高,以免影响镀锌层的质量。
七、镀锌材料的市场前景随着工业化进程的不断推进,对于耐腐蚀材料的需求也在不断增加。
镀锌材料以其良好的耐腐蚀性能和美观性,将在建筑、汽车制造等领域有着广阔的市场空间。
热镀锌锌锅技术 PPT
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1-1锌液温度与铁损的关系
2.浸镀时间的影响
• 各种碳钢热镀锌时,合金层厚度均随浸镀 时间的增长而增大,其合金层中各个相的 生长速度却不相同。
• 钢带浸镀时间很短(小于10s),且在锌液 中添加抑制合金层生长的铝元素时,其所 得合金层结构简单且很薄,不会出现锌灰 或锌渣(出现几率很小)。
3.锌灰、锌渣的形成原因分析(图1-1)
(1)加热温度过高或过低; 导致锌液中的铁含量超过该温度下的溶解度-易形 成的流动性极差的锌铁合金-锌渣(高达94% )
(2)保温时间过长 a.500℃附近时,铁损量随着加温及保温时间急剧增
加; b.低于或高于480~510℃范围,随时间延长铁损提
高缓慢 -480~510℃称为恶性溶解区。在此温度 范围内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严重,超过 560℃铁损又明显增加,达到660℃以上锌对铁基 体是破坏性浸蚀,锌渣会急剧增加,施镀无法进 行。因此,施镀目前多在430~450℃及540~ 600℃两个区域内进行。
一、锌液温度与浸镀时间的影响
1.锌液温度的影响(温度铁损关系图)
• 在热镀锌过程中,锌液温度是影响镀锌层特征的 重要因素。在分析影响镀锌层特征的因素时应引 入一个概念———铁损,其含意是指热镀锌过程 中,钢材的重量损失,它包括合金层中的铁和锌 渣中铁的总和。通常用热镀锌时的铁损作为Fe- Zn 反应程度的参数。
热镀锌工艺入门
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鐵離子滴定 從酸槽取樣並過濾 25ml 注入圓錐燒杯,加 30 滴濃度 10%硫酸滴足 0.1N 過錳酸鉀 KMnO4,直
對油漆殘存物去除效率遠不如加熱脫脂,因此並不被廣泛地使用。
1.2 酸脫脂
不論是磷酸或鹽酸基,都有許多酸中脫脂劑可以選擇,這些方式都不比加熱脫脂效果大。他們 有他們的用處。在某些案例,在酸脫脂後可以不需要水洗,即可進入下一個製程酸洗。不須單獨設 置脫脂槽,節省加熱能源。
1.3 噴砂
噴砂在熱浸鍍鋅工業中應用於以下三點: 1. 從工件上去除大片的油漆。 2. 增加鋅的附著量;浸鍍前使表面粗糙可使鍍層增加 50%的厚度。 3. 從高張力鋼移除鐵銹,避免因酸洗製成產生氫脆化。
抑制劑的兩項作用: 1. 防止侵蝕乾淨的金屬表面, 減少酸液中鐵的含量。 2. 為延長酸洗槽的壽命。
在酸液中加入少量的抑制劑,抑制作用將有效防止潔淨鋼件受侵蝕,且不會影響鐵锈的去除效 率。因此當大部份難去除的鐵锈移除之前,已除锈的部份也能免除酸液進一步的侵蝕。
由於在酸洗槽中加入抑制劑,而得到的光滑鋼件表面,同時也會有較好的鍍鋅表面;且鋅附著 量較少,此外也減低鐵在酸液的累積,使酸洗液能使用更久。雖然我們只提供鹽酸用的 AD11 抑制 劑,但硫酸抑制劑亦可在市場上取得。
永尚股份有限公司 / 石磊 編纂
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第一章 脫脂和酸洗 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 3 第二章 抑制劑 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 第三章 酸洗水洗 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 第四章 助鍍液 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 第五章 助鍍液之處理 ------------------------------------------------------------------------------------------- 12 第六章 烘乾 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 第七章 鍍鋅爐 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 第八章 鋅槽 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 第九章 冷卻及鍍層表面處理 ---------------------------------------------------------------------------------- 26 第十章 鍍面修整 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 27 第十一章 熱浸鍍鋅流程偵測 ---------------------------------------------------------------------------------- 28 第十二章 基本實驗室檢測方法 ------------------------------------------------------------------------------- 29 第十三章 鋅浴添加 鋁(Al)、鉛(Pb)、錫(Sn)、銻(Sb) 對熱浸鍍鋅鍍層之影響 -------------------- 32 第十四章 鋅鎳(Zn-Ni) 鍍鋅用合金 -------------------------------------------------------------------------- 36 第十五章 蒸發法鹽酸回收再生系統 ------------------------------------------------------------------------- 38 第十六章 冷凍法硫酸回收再生系統 -------------------------------------------------------------------------40
热镀锌机组及工艺流程 分段工艺具体说明及其原理分析
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第一节入口段操作一、入口段操作概述人口段的操作是要在保证作业线不停止作业的条件下将原板带钢连续地送入热镀锌机组。
入口的设备为双套布置,在生产中,一台生产而另一台则处于准备状态。
例如,1#开卷机运行时,2#开卷机必须要上好钢卷,并用入口双层剪剪切去超厚的头部,做好焊接前的一切准备工作。
待1#开卷机的带钢运行完后,再切掉超厚的带钢尾部,迅速与2#开卷机上的准备好的钢卷头部焊接起来,这样,两台开卷机交替作用,轮换准备,不致于因带钢供应不上而引起整个镀锌机组降速或停机。
这些操作,必须在储存于入口活套内的带钢还没有用完的时间内进行。
焊接结束后,使进口段加速地以比工艺速度快地速度运转,重新使活套回到充满状态。
此外,活套内必须保持适当的张力。
还要检查原板的表面状态,当发现原板缺陷时,要采取相应的处理措施。
二、开卷开卷时首先用吊车将原料钢卷从存放区吊到入口鞍座上。
在入口鞍座上操作工要检查钢卷质量,如检查边裂情况和钢卷塔形情况,检查钢卷的标签是否与生产计划单相符。
符合要求后人工剪断带钢捆带,然后用入口钢卷小车将钢卷运送到开卷机卷筒上,上卷时要注意使钢卷的中心线与卷筒的中心线高度相同,以避免钢卷与卷筒的碰撞。
上卷后,降下钢卷小车,卷筒涨紧,通过目视操作入口钢卷对中装置使钢卷处于机组的中心线上。
压下压辊,升起穿带导板,点动开卷机和入口夹送辊使带头送到入口双层剪。
三、切头在冷轧带卷的头尾不可避免地要存在超厚部分,在开卷机出来的钢卷,用爬行速度送到双层剪进行剪切,剪下的废钢通过废料收集装置送到收集箱中。
这样依次逐张剪切,直到带钢厚度符合要求为止。
带钢尾部的超厚部分,在带钢尾部运行到上述切头后应达到的厚度时,也应该将余下的部分剪切掉。
若是带钢头部没有超厚,切头时必须将钢卷表面损坏的一两圈剪掉。
若发现头部还有边裂、孔洞等不适合于镀锌的缺陷,就还要继续剪切,直到符合要求为止。
四、焊接带钢经夹送辊后被送到焊机处,并和上一卷的带钢在焊机的入口和出口处建立了一个小的带钢活套,此后带钢的头部进入焊机。
镀锌理论知识
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电镀锌关键词:镀锌,电镀锌,冷镀锌在盛有镀锌液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。
镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。
通电后,镀锌液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。
阳极的金属形成金属离子进入镀锌液,以保持被镀覆的金属离子的浓度[1]。
在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。
电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。
镀锌时,阳极材料的质量、镀锌液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
一、电镀锌概述电镀锌也叫冷镀锌,就是利用电解原理,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的锌镀层的过程。
与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层,被广泛用于保护钢铁件,特别是防止空气氧化腐蚀,并用于装饰。
二、电镀锌的分类目前,国内按电镀溶液分类, 电镀锌可分为四大类:1.氰化物镀锌采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好。
2.锌酸盐镀锌:3.氯化物镀锌4.硫酸盐镀锌三、电镀锌的三大环节1.电镀前处理电镀前处理,是进行电镀的基础,也是保证产品质量的关键.电镀前未将被镀覆基体处理到规定的要求,即使有良好的电镀溶液,适当的电镀参数和很好的调控电镀参数的设备以及技术高超的人员,也不可能获得符合质量要求的电镀层.电镀前不仅要除去基体金属上存在的油脂和影响镀层附着力和其它质量要求的外来物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有规定的清洁度和一定的活度,以保证镀层与基体牢固结合,有时根据所要求的电镀层的外观,还要进行一些其它特殊的电镀前处理.2.电镀过程控制电镀锌金属或构件的使用条件和使用寿命与电镀层厚度有着密切的关系.使用条件越严格和使用寿命越长,所要求的电镀锌层应越厚.不同的产品,要根据使用的具体环境(温度、湿度、降雨、大气成分等)确定预期的使用寿命的电镀层厚度,盲目的加厚会造成各种浪费.但如果厚度不足,又会达不到预期的使用寿命要求不同的生产厂家,依据自己设备状况,在确定镀种的情况下,首先要编制一套较完整合理的工艺流程,明确电镀参数,控制电镀液浓度,进行规范操作.3.镀后处理为使镀件增强防护性能、装饰性及其他特殊目的而进行的(钝化、热熔、封闭和除氢等)电镀后置处理.镀锌后,一般要进行铬酸盐钝化,或其它转化处理,形成相应类型的转化膜.是保证镀后质量的关键工序之一.钝化后最好还应进行老化处理(烘箱内70~80oC).钝化可分为以下几种形式:彩钝:适用于锌酸盐镀锌,钝化后零件表面为红、绿色,略带黄(Cr+6红色,Cr+3绿色),不能出现紫色(出现后说明钝化膜层疏松),最简单的方法是用手指在零件表面往复磨擦几次,不能有变(掉)色现象.兰白钝:由于钝化液中的氟化物随时间加长而逐渐下降,因此,零件表面兰色就会逐渐变浅,同一个班生产的工件色泽保持不好.所以钝化过程中要严控,并注意厚度.银白钝:不随时间变化而变化,色泽保持一致性好.一、镀锌概述锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。
热镀锌工艺入门课程
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热镀锌工艺入门课程热镀锌是一种常用的防腐蚀方法,具有广泛的应用领域,包括建筑、电力、交通等行业。
本文将介绍热镀锌工艺的入门课程,帮助读者了解其基本原理、工艺流程和操作要点。
一、基本原理热镀锌是指将铁制品(一般为钢材)在加热至一定温度后蘸入熔化的锌中,通过物理和化学反应在钢材表面形成一层锌铁合金镀层的工艺。
通过锌的阴极保护作用,为钢材提供了优异的防腐蚀性能。
二、工艺流程1. 原料准备:选择优质的钢材作为基材,并对其表面进行清洗、除油和除锈等预处理工作,确保镀层的附着力。
2. 酸洗:将钢材浸入酸性溶液中,去除表面的氧化物、锈蚀物和杂质,以提高镀层附着力。
3. 热镀锌:将经过酸洗的钢材通过起吊装置悬挂在镀锌槽中,控制锌槽内的液体温度保持在适当范围,使锌快速融化形成熔融锌液。
将钢材蘸入熔融锌液中,保持一定时间,使钢材表面和锌液中的铁发生反应,形成锌铁合金镀层。
4. 冷却:将锌化后的钢材从锌槽中提取出来,经过自然冷却或水冷却,使得镀层变硬并固定在钢材表面。
5. 检验:对热镀锌后的钢材进行外观检查和物理性能测试,确保镀层质量符合要求。
三、操作要点1. 控制镀液温度:热镀锌中的锌槽内的液体温度对于镀层质量至关重要,需要根据具体情况控制在合适范围。
2. 控制蘸锌时间:蘸锌时间的长短会影响镀层的厚度以及镀层结构,需要根据要求进行控制。
3. 避免过度晃动:在蘸锌过程中,要保持钢材稳定,避免过度晃动或与其他钢材相互碰撞,以保证镀层的均匀性和平整度。
4. 保护钢材的锌镀层:热镀锌后的钢材需要合理包装,避免与空气、水分或其他腐蚀性物质接触,以延长锌镀层的使用寿命。
通过本文的介绍,读者可以初步了解热镀锌工艺的基本原理、工艺流程和操作要点。
当然,热镀锌是一个较为复杂的工艺,对于实际操作还需要进一步的专业培训和实践经验。
四、镀层性能和应用热镀锌工艺可以提供均匀、致密、耐腐蚀的锌铁合金镀层,具有良好的防腐蚀性能和装饰性能。
镀锌钢材在户外环境下具有较长的使用寿命,能够有效延缓钢材的腐蚀速度,减少修补和更换的频率,降低使用成本。
热镀锌简介分析解析ppt课件
![热镀锌简介分析解析ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a42d8a22a88271fe910ef12d2af90242a895ab23.png)
(1)金属腐蚀的定义 当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做 金属的腐蚀。
(2)金属腐蚀的危害 金属腐蚀后失去了金属的特性,在外形、色泽以及机械性能等方面都将发 生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事 故以及资源和能源的严重浪费,使国民经济受到巨大的损失。 钢铁产品的1/10消耗于腐蚀。被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要 比金属本身的价值高很多。
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视,已经 展开了 “精准 扶贫”项 目
二、金属的防腐
(1) 正确选择零件材料,合理设计零件结构
选择零件材料应考虑工作环境中介质的性质和使用 条件。例如,奥氏体不锈钢在大气、水、硝酸等介质中 有耐蚀性,但在非氧化性的盐酸、稀硫酸中不耐腐蚀。
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视,已经 展开了 “精准 扶贫”项 目
热镀法
热镀法是指将金属短时间浸入熔融耐 蚀的金属液中,取出冷却后,在金属表 面形成覆盖的方法。钢板、钢管、钢丝 等经热镀锌,可防大气、水腐蚀;热镀 可防烯酸侵蚀,且;不会产生有毒盐, 常用于制作食品罐头。热镀层与金属表 面结合牢固,热镀法操作简单,生产率 高,应用广泛。
工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助 镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷 却→(钝化)→漂洗→干燥→检验
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视,已经 展开了 “精准 扶贫”项 目
热镀锌工艺流程示意图
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镀锌知识点总结
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镀锌知识点总结一、镀锌的原理1.1 电化学原理镀锌是利用电化学原理在钢铁表面上沉积一层锌金属的防护膜,防止钢铁的生锈和腐蚀。
在镀锌过程中,钢铁作为阳极,锌作为阴极,通过电解液中的电流和离子的迁移,在钢铁表面形成一层均匀的锌层。
这层锌层能够有效地隔绝空气和水分的侵蚀,延长钢铁制品的使用寿命。
1.2 热浸镀锌和电镀锌热浸镀锌和电镀锌是镀锌的两种主要工艺。
热浸镀锌是指将钢铁制品浸入700-800°C的熔融锌液中,使其表面形成一层均匀的锌层。
而电镀锌则是通过电解过程,在钢铁表面上沉积一层薄薄的锌层。
1.3 镀锌层的组成和结构镀锌层主要由纯锌和合金锌组成。
热浸镀锌的镀层主要由纯锌组成,而电镀锌的镀层则是由合金锌和纯锌组成。
镀锌层的结构主要分为Zn、Zn-Fe合金和Zn-Ni合金三类。
其中,Zn的耐腐蚀性较差,而Zn-Fe和Zn-Ni合金的耐腐蚀性较好,适用于一些对耐腐蚀性要求较高的场合。
二、镀锌的工艺2.1 热浸镀锌工艺热浸镀锌主要包括表面处理、熔融镀锌和后处理三个步骤。
表面处理是为了去除钢铁表面的氧化皮,熔融镀锌是将处理过的钢铁浸入熔化的锌液中,使其表面形成一层锌层。
而后处理则是对镀锌层进行一些必要的处理,如清洗、干燥、检验等。
2.2 电镀锌工艺电镀锌主要包括表面处理、电解镀锌和后处理三个步骤。
表面处理是为了清洁和去除钢铁表面的油污和氧化物,电解镀锌是在电解槽中将处理过的钢铁作为阴极,通过电流和阳极产生的离子,在表面沉积一层薄薄的锌层。
后处理则是对镀锌层进行清洗、干燥、检验等必要的处理。
2.3 镀锌合金的工艺随着科技的发展,Zn-Fe和Zn-Ni合金镀层的工艺也在不断完善。
这种工艺主要包括表面处理、合金镀锌和后处理三个步骤。
合金镀锌是指在经过表面处理的钢铁上,通过一定的镀层合金配方和工艺,在表面沉积一层Zn-Fe或Zn-Ni合金镀层。
后处理则是对镀锌层进行清洗、干燥、检验等必要的处理。
三、镀锌的应用领域3.1 建筑领域镀锌钢材在建筑领域有着广泛的应用,如钢结构、管道、屋面、墙面等。
热镀锌锌锅技术演示课件
![热镀锌锌锅技术演示课件](https://img.taocdn.com/s3/m/74f33002f01dc281e53af07b.png)
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三、锌锅中加锌
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四
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第三节热镀锌层的影响因素
同。钢中的碳以粒状珠光体或层状珠光体状态存在 时,其在锌液中的铁损均最大,而屈氏体最小。这 种趋势与它们在硫酸中的溶解量相似。对碳含量相 同的钢,其中的碳不以粒状或片层珠光体状态存在, 而以弥散均匀的索氏体或屈氏体状态存在,则其铁 损就小得多。钢板在轧制后退火时,如果退火温度 过高,就会导致在钢板表面形成晶间渗碳体。它使 钢板的表面张力增大,降低锌液对钢板表面的浸润 性,锌液在钢板表面的流动不能均匀地进行,容易 产生锌瘤等缺陷。
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• ⑶要经常捞渣。先将温度升高至工艺温度上限以 便锌渣与锌液分离,使锌渣沉于槽底后用捞锌勺 或专用捞渣机捞取。落入锌液中镀件更要及时打 捞。
• ⑷要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽,助镀剂要 进行在线再生循环处理,严格控制亚铁含量,不 允许高于4g/l,PH值始终保持在4.5-5.5。
• ⑹加热、升温要均匀,防止局部过热。
热镀锌锌锅技术
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第一节 锌锅设备
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1.沉没辊
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2.稳定辊
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3.气刀
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(1)气刀结构
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(2)气刀擦拭法对镀层厚度的影响1516 Nhomakorabea17
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热镀锌专业技能培训
![热镀锌专业技能培训](https://img.taocdn.com/s3/m/d32b3db8f9c75fbfc77da26925c52cc58bd690df.png)
十三、连续退火工艺的目的
▪ 退火的目的: ▪ (1)完成带钢的再结晶退火过程,消除冷轧过
程中的加工硬化现象,降低屈服强度,提高延伸 率,易于塑性变形。恢复其工艺塑性以便进一步 进行冷加工,同时作为最终产品热处理,要控制 成品性能,得到不同的强度和塑性的组合,生产 出不同软硬状态的产品。
▪ (2)将带钢冷却到入锌锅温度,使带钢具有清 洁的无氧化物的活性表面,并使带钢密封地进入 锌锅进行镀锌。
八、本机组清洗段的喷淋压力控制
▪ 为了保证清洗质量,本机组刷辊都采用逆 向带钢方向运动进行刷洗,此时喷淋的方 向与角度,必须与刷辊旋转一致的方向, 角度必须保证喷水的角度处于刷辊与带钢 相切处略偏向刷辊的位置,根据经验,此 角度约在30°-40°之间,喷淋压力控制在 0.2-0.5Mpa之间。清洗效果最好。
▪ 快冷段由2套单独的快冷循环风机、2套气水换热器,2组保气循环冷 却风箱组成。风机将炉内热的保护气体抽出,经过气水换热器冷却后 鼓入风箱,冷却后的保护气体从风箱喷出后均匀地喷射在带钢表面。 使退火后的带钢温度降到470°C左右,快冷风机采用2台变频调速风 机,控制保护气体循环量,对带钢进行强制冷却。快冷段总长约 6.5m。快冷段布置少量电阻带。
▪ 带钢带负电脱脂时,表面析出的是氢气, 分子体积小、气泡小、数量多、面积大, 所以除油和乳化作用较强。但会因造成带 钢渗氢,带来氢脆缺陷。
六、影响预脱脂和电解脱脂清洗效果 的因素(一)
▪ (1)脱脂液中碱浓度对清洗效果的影响 ▪ 预脱脂段的化学脱脂液,碱浓度应控制在1%~3%之间,不宜过高。
提高碱浓度可提高化学脱脂的速度,但是过高的浓度会使脂肪酸钠的 溶解度和乳浊液的稳定性下降,反而降低了除油的效果,而且增加成 本和环保的难度。 ▪ 电解液中电解脱脂剂浓度增加,电导率随之升高,电解电流增大。 如果电解液中电解脱脂剂浓度低于一定范围,电解电流不能满足工艺 要求。生产中,不仅要满足清洗效果,又要考虑成本、环保,电解脱 脂剂浓度控制在2%~5%比较合适。 ▪ (2)脱脂液温度对清洗效果的影响 ▪ 预脱脂段的化学脱脂液,温度控制在60℃±5℃。在碱浓度一定时, 提高化学脱脂液的温度,可加速动植物油的皂化反应速度,形成的脂 肪酸钠在热碱中溶解,同时还能降低油膜的粘度,从而降低油和带钢 的表面张力,促进乳化作用。 ▪
热镀锌的基本知识
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热镀锌的基本知识1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百四十年的历史了。
然而,热镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。
热镀锌板的生产工序主要包括:原板准备→镀前处理→热浸镀→镀后处理→成品检验等。
按照习惯往往根据镀前处理方法的不同把热镀锌工艺分为线外退火和线内退火两大类,即:湿法(单张钢板热镀锌法)线外退火单张钢板热镀锌法热镀锌惠林(Wheeling)法(带钢连续热镀锌法)线内退火森吉米尔(Sendzimir)法(保护气体法)改良森吉米尔法美钢联法(同日本川崎法)赛拉斯(Selas)法莎伦(Sharon)法1.线外退火:就是热轧或冷轧钢板进入热镀锌作业线之前,首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火,这样,镀锌线就不存在退火工序了。
钢板在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。
这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除,然后涂上一层由氯化锌或由氯化铵和氯化锌混合组成的溶剂进行保护,从而防止钢板再被氧化。
(1)湿法热镀锌:钢板表面的溶剂不经烘干(即表面还是湿的)就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。
此方法的缺点是:a.只能在无铅状态下镀锌,镀层的合金层很厚且粘附性很坏。
b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底(因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液),这样钢板因穿过锌层污染了表面。
因此,该方法已基本被淘汰。
(2)单张钢板:这种方法一般是采用热轧叠轧板作为原料,首先把经过退火的钢板送入酸洗车间,用硫酸或盐酸清除钢板表面的氧热镀锌法化铁皮。
酸洗之后的钢板立即进入水箱中浸泡等待镀锌,这样可以防止钢板再氧化。
后经过酸洗、水清洗、挤干、烘干、进入锌锅(温度一直保持在445?465℃)热镀锌,再进行涂油和铬化处理。
这种方法生产的热镀锌板比湿法镀锌成品质量有显著提高,只对小规模生产有一定价值。
镀锌基础知识ppt课件
![镀锌基础知识ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/d2f61aadcc22bcd126ff0c3b.png)
锌的熔点是419.4℃,这时锌的流动性不好,遇到冷的原料易凝固,因 此锌液温度太低,不适于热镀锌生产,另一方面,锌液温度不能过高, 锌液温度过高有很多坏处: 1、锌液温度过高,生成了较厚的合金层,使镀层的附着力变坏,在 加工时易出现锌层脱落。 2、锌液温度高,加速了锌液对镀锌设备的腐蚀,如炉鼻子浸入锌液 部分、沉没辊、稳定辊等设备长期在锌液中工作,温度过高时,它们 很快就会被腐蚀掉。 3、锌液温度过高,加剧了铁的重量损失,从而增加了锌液中的铁含 量,使镀层表面光泽降低,缺陷(如锌粒)增多。 4、浪费了大量锌锭,因为温度高,则锌液中含Fe增多,生成的锌渣 多,而锌渣的主要成份是ξ相(FeZn13),ξ相中只含有6.0~6.20% 的铁,其余93%的都是锌。
当温度超过480℃时,ξ相(FeZn13) 的晶体形成速度变得非常慢,生成的少量 ξ相(FeZn13)晶体变成了颗粒粗大的晶 料,而这些粗大的晶粒之间存在有许多间 隙,液体锌可穿过这些间隙一直深入到δ1 相(FeZn7),使熔锌在δ1的界面上呈现 过饱和状态,这时铁就沿着δ1相的晶界被 迅速溶解。
在生产实际要合理地控制锌液温度
镀锌速度对纯锌层厚度的影响
一般来讲,增大镀锌速度,会导致镀层的纯锌 层增厚,因为带钢从锌液中出来时,液态锌粘 附在带钢表面上,而带钢往锌锅上方垂直运动 时,由于自身垂力的作用,粘附在带钢表面上 的锌液流向锌锅,如果带钢从锌液中拉出的速 度慢时,从带钢上流回锌锅的锌液多,则纯锌 层薄,如果镀锌速度较快,带钢表面上的液态 锌来不及流回锌锅就被带钢带走而冷凝固,则 纯锌层就厚。
镀锌基础知识
热镀锌锌层的结构和形成示意图
480C
460C 419C F
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热镀锌标准件
![热镀锌标准件](https://img.taocdn.com/s3/m/422b51bff80f76c66137ee06eff9aef8951e481a.png)
热镀锌标准件
热镀锌标准件是一种常见的金属制品,它经过热镀锌工艺处理,具有防腐、耐腐蚀、美观等优点,在各种工程和建筑领域得到广泛
应用。
本文将对热镀锌标准件的相关知识进行介绍,包括其工艺特点、材料选择、质量标准等内容。
首先,热镀锌是一种将金属表面镀上一层锌的工艺,可以有效
防止金属材料因氧化而受到腐蚀。
在热镀锌过程中,标准件经过除油、酸洗、热浸镀锌等工序,形成均匀、致密的锌层,提高了标准
件的耐腐蚀性能,延长了使用寿命。
因此,热镀锌标准件常被用于
户外设施、建筑结构、交通工具等领域。
其次,热镀锌标准件的材料选择非常重要。
一般情况下,热镀
锌标准件采用碳素钢作为原材料,因其具有良好的可加工性和机械
性能。
在选择原材料时,需要考虑标准件的使用环境、受力情况等
因素,以确保产品的质量和可靠性。
另外,热镀锌标准件的质量标准也是关键。
目前,国内外对于
热镀锌标准件的质量标准都有明确规定,包括尺寸精度、表面质量、镀锌层厚度、耐蚀性能等指标。
在生产过程中,需要严格按照相关
标准进行控制,确保产品达到规定的质量要求。
总的来说,热镀锌标准件作为一种常见的金属制品,在工程和建筑领域具有重要的应用价值。
通过了解其工艺特点、材料选择和质量标准,可以更好地掌握热镀锌标准件的生产和应用技术,为工程建设提供更加可靠的材料保障。
希望本文对热镀锌标准件有所帮助,谢谢阅读!。
热镀锌资料
![热镀锌资料](https://img.taocdn.com/s3/m/79b6aa35580216fc700afd42.png)
• 2.2对于结构复杂的钢制件,客户应提供了解产品的相关资 料,如制件的图纸或结构示意图,产品结构的必要交流。 • 2.3产品热镀锌前处理、浸锌后处理有无特殊要求:比如对 热镀锌工艺的要求,具体到前处理、热浸锌、后处理方面 包括:酸洗有无特殊要求,镀锌操作是采取挂镀还是吹镀, 镀锌后是否需要再喷塑、喷漆等处理等; • 2.4结构、焊接件应确保焊接质量,以防止镀锌后因焊接质 量问题影响镀锌产品的整体质量。 包括焊接区域的焊剂、 焊渣的清理等。 15
• 待镀件确认
为确保镀锌质量,必须对来料(以下统称待镀件)进 行全面确认。主要确认项目如下: 1、待镀件表面情况:待镀件的表面锈蚀、粘附物及平 整度。 ⑴表面锈蚀非常严重的,确认除锈后是否造成镀件基 体损坏;
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• ⑵粘附物: 包括标签、胶水、油漆、油脂等异物附着在镀件 表面,使被覆盖的镀件表面不能有效实施酸洗、浸助 剂等工艺,造成镀锌漏镀,且在锌锅中产生锌灰,增 加成本,所以发现后需及时清除。如发现油漆等不能 有效清除的情况,及时与客户沟通,商议解决方案。
徐州大黄山热镀锌厂 生产部制
1
目
录
contents
• 1、热镀锌概述 1.1热浸镀锌定义 1.2热浸镀锌优点 1.3热浸镀锌产品类别 1.4热浸镀锌相关要求 • 2、镀锌工艺流程 • 3、热镀锌产品质量缺陷
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第一章 热镀锌概述
Hot Dip Galvanizing
•
热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的,自从1836 年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有一百七十多年的 历史了。然而,热镀锌工业是近六十年来伴随冷轧带钢的 飞速发展而得到了大规模发展。随着工业的发现,热镀锌 产品已经运用到很多领域,被广泛运用于电力铁塔、通信 铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构 构件、变电站附属设施、轻工业等。
镀锌基础知识1
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热镀锌钢板及钢带基础知识一、热镀锌板的优点热镀锌及其合金是钢铁材料最常见, 最有效, 最经济的耐大气腐蚀的工艺之一。
热镀锌钢板具有志向的耐蚀, 成形, 涂装等综合性能以及成本低, 外观好等优点主要应用于建筑, 汽车和家电行业。
热镀锌层的电化学电位较钢铁材料电位更负,镀层具有优良的电化学爱护性能。
镀层较厚且致密, 镀层与钢基体结合力强, 耐久性好,镀锌量600g/m2 热镀锌钢材的运用年限可达30年以上。
钢材热镀锌层在运用过程中无需修理,热镀工艺简单,对钢材形态尺寸适应性强,除板带钢材外,热镀工艺还广泛用于钢管, 钢丝以及结构零部件,而且生产率高。
镀锌层在经济上与其他防护涂层相比,具有很强的竞争力,特殊是对于长期运用的零部件,热镀锌层成本远低于油漆涂层。
二、热镀锌钢板的用途国外热镀锌钢板的最重要应用领域为建筑, 汽车, 电器三个行业,它们占有热镀锌钢板消费的大部分比例,然而国内状况有些不同,除建筑, 汽车业外,轻工业也是一大用户,且农牧渔业, 商业也需较大用量。
表1列出了一些热镀锌钢板在一些行业的应用实例。
表1 热镀锌钢板的应用举例三、镀锌牌号及技术要求1, 镀锌钢板和钢带牌号的命名常见牌号有DX51D+Z, DX52D+Z, DC51D+Z, DC52D+Z, S350GD+Z等。
镀锌钢板或钢带牌号是由产品用途代号, 钢级代号, 钢种特性, 热镀锌代号(D), + , 镀层总类代号五部分构成,详细牌号命名方法如下:A)冷成形用镀锌板:牌号举例:DX51D+Z(或ZF\AZ), DC51D+Z(或ZF\AZ), DD52D+Z(或ZF\AZ)DX:第一位字母D表示冷成型用扁平钢材,第二位字母假如为X,代表基板的轧制状态不规定;第二位字母假如为C,代表基板规定为冷轧基板;第二位字母假如为D,则代表基板规定为热轧基板;51~57:二位数字表示钢级别序号;二位数字后一个D是热镀锌的代号;Z表示镀层为纯锌,ZF表示镀锌铁合金, AZ表示镀铝锌。
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第一节热镀锌基础知识一、热镀锌带钢的性能热镀锌带钢是锌与冷轧钢板结合的复合材料,其兼有锌层的防腐性能和冷轧钢板的机械性能,可以大幅度提高冷轧钢板的使用寿命,是节能型经济钢材之一,广泛用于建筑、汽车、电器、容器、交通、能源、农业等行业。
除了防腐性能和机械性能的要求外,由于镀锌带钢一般要加工成制品或零件后再使用,因此对镀锌板还有锌层粘附性、焊接性能、涂漆性能、装饰性能等要求。
表8-1示出了不同行业对镀锌板的性能要求。
表8-1 不同行业对镀锌板的性能要求指锌层与带钢的结合强度,通常以钢板的弯曲半径的倍数来衡量,0a为最好。
镀锌带钢在使用过程中要经过开卷、剪切、折边或冷弯成形或冲压成形等工序,因此要求镀锌带钢要有足够的锌层附着力,保证在加工过程中锌层不脱落。
由于镀锌板的加工变形条件不同,对其锌层附着力也不尽相同,复杂的深冲成形对锌层附着力的要求最高。
1.2镀锌带钢的机械性能指带钢的强度与韧性,通常以屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度、n值、r值等表示。
根据镀锌板的加工变形条件及最终用途,对其机械性能的要求也不尽相同。
镀锌板的品种按机械性能可分为CQ、DQ、DDQ、SS、FH、DP、TRIP等。
1.3防腐性能(分短期防腐性能和长期防腐性能)短期防腐性能指在线采用钝化、涂油、钝化+涂油等表面处理方式,保证镀锌带钢在包装后到用户使用前不发生白锈、黑斑的能力。
长期防腐性指镀锌板在使用过程中不发生红锈的时间,也称镀锌板的使用寿命。
1.4涂漆性能指镀锌板适应不同涂漆工艺保证涂漆质量的能力。
1.5装饰性能装饰性能主要指锌花的尺寸和形状,从广义上讲也包括无缺陷的表面质量。
1.6焊接性能指焊接成功率、焊接电流、电极的打点次数等。
二、带钢热镀锌的工艺方法自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已开发了惠林法、森吉米尔法、改良森吉米尔法、美钢联法、赛拉斯法、莎伦法。
目前主要以改良森吉米尔法和美钢联法为主。
其工艺流程为:(清洗)→明火加热→辐射管加热→保护气冷却(1)原板准备→镀前处理→清洗→辐射管加热→保护气冷却(2)→热浸镀→镀后处理(含冷却→光整→拉矫→钝化→涂油等)→成品检验(1)为改良森吉米尔法,(2)为美钢联法。
改良森吉米尔法是由森吉米尔法发展而来,其主要特点是,把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉,由一个截面积较小的过道连接起来。
与森吉米尔法相比,改良森吉米尔法工艺中,带钢出明火段的氧化膜薄,易还原,锌层粘附性好,还原炉中的氢气含量低,安全性高。
美钢联法是采用全辐射管加热,在炉前有清洗段,优点是表面质量更好,带钢受热更均匀,缺点是炉子热效率低,炉子较长,生产成本与机组投资都较高。
三、镀锌层的防护原理1、镀锌板的防护原理镀锌层以覆盖保护和牺牲阳极保护两种方式保护钢基。
覆盖保护指镀锌层覆盖在钢板表面,首先与腐蚀介质接触,在镀锌层被腐蚀掉前,基体钢材不会发生腐蚀失效的保护方式。
牺牲阳极保护是指铁,当锌层钢基同时暴露在腐蚀环境中时,锌与铁可形成原电池,锌由于电极电位(-0.762V)低于铁(-0.439V)而成为原电池中的阳极首先被腐蚀,从而保护了钢基,见图8-1。
图8-1锌对铁的牺牲阳极保护作用2、镀锌板使用寿命的影响因素2.1锌层化学成份的影响在锌中加入铝、镁、镍、锰、铁等可提高镀锌层的耐腐蚀性,如Zn5%Al的耐蚀性是纯锌的2~3倍,Zn55%Al1.6%Si的耐蚀性是纯锌的2~6倍,Zn10%Fe的耐蚀性是纯锌的2~4倍,Zn10%Ni的耐蚀性是纯锌的2倍以上。
而在锌中加入铅、镉等元素,则会在一定程度上降低锌层的耐蚀性,见表8-2。
表8-2 不同成份镀锌层的腐蚀损失2.2锌层重量的影响当腐蚀时间足够长时,锌层的腐蚀速度是恒定的,因此锌层的使用寿命与锌层重量基本呈线性关系。
2.3腐蚀环境的影响热镀锌板的使用寿命与镀层及其所处的环境有关,通过对热镀锌板进行的大气腐蚀试验,便可证实这一点,见表8-3。
表8-3 热镀锌板的大气腐蚀状况为了对大气腐蚀性进行分类,国际标准化委员会尝试用年平均温度、潮湿时间、二氧化硫浓度、氯离子浓度等来评价大气腐蚀性,相关的大气腐蚀研究机构正在尝试建立根据大气腐蚀性来预测材料使用寿命的方法。
四、锌层粘附性的理论1、钢基与锌液反应对粘附性的影响研究锌与带钢之间的反应及其对锌层粘附性的反应,一般采用相图分析法。
图是传统热镀锌工艺常用的铁-锌相图。
图8-2 锌-铁相图通过该相图可以发现,带钢与锌液反应后,可能出现5种成份与性质各不相同的铁-锌相。
然而,铁-锌相的塑性不能满足镀锌板深加工对锌层粘附性的要求,于是,在锌液中加入了少量的铝,并研究了加铝的效果。
图8-3 热镀锌锌层形成示意图A-镀层外表氧化膜;B-纯锌层;C-铁-锌合金层;D- Fe 2Al 5中间层;E-钢基;F-带钢温度变化曲线;1~6-镀锌层形成的步骤如图所示,在含铝锌液中,带钢表面发生的反应过程可能由如下过程组成:(1)带钢表面的氧化铁皮,经还原炉被还原为海绵状纯铁,其表面已处于活化状态。
并且经退火炉的冷却已把带钢冷却到所要求的入锌锅温度,例如480℃。
(2)带钢浸入锌液中,有两个过程同时发生,一是带钢的热量传递给锌液,同时导致自身温度下降,并基本与锌液温度保持平衡,例如460℃;二是Fe 2Al 5中间层开始形成,并达到一定的厚度。
通过电化学分离法、电子射线显微分析法、扫描电子显微镜法和离子质谱分析法等,证实了合金层的组成为Fe 2Al 5Zn x ,也就是说在热镀锌过程中发生了如下的反应。
x TZn Al Fe xZn Al Fe 5252−→−++通过分析合金层中的铝含量,表明该反应是快速反应。
图8-4 合金层中铝含量与反应时间的关系(460℃,铝含量0.18%)(3)带钢离开锌锅,其表面带出的液态锌开始冷却,并一直冷却到锌的凝固点419℃,在锌液凝固前,由于液体锌的活性较大,可能会发生铁-锌反应,然而钢基与锌液间的Fe2Al5对Zn-Fe反应有抑制作用,因此Fe2Al5合金层又称抑制层。
Fe2Al5的抑制作用如图8-6所示。
图8-5 铝含量、锌液温度和生成合金抑制时间的关系因此,在现代热镀锌工艺条件下,图中的铁-锌相是不会出现的。
(4)液态锌的凝固和结晶,并在表面形成一层致密的氧化膜。
(5)固态锌的冷却。
目前,对含铝锌液与带钢间反应的研究基本可以得出较为统一的结论,即控制工艺参数在铁-铝-锌三元相图的l+η区,即可以保证好的锌层粘附性。
图8-6 Zn-Al-Fe二维相图富锌角图8-7 Zn-Al-Fe三维相图富锌角对不同铝含量条件下对生产镀锌板,进行了镀层的微观形貌分析,当铝含量大于0.15%时,合金层薄且致密完整,锌层粘附性达到最佳,如图a所示。
图b示出了鞍钢镀锌板的微观形貌(铝含量控制在0.18%~0.22%),其镀层由极薄且完整的合金层和锌的铸态组织组成,锌层的粘附性达到了最佳。
*通过研究锌-铝相图,可以了解锌Zn5%Al的熔点比纯锌低的原因,可以分析Zn55%Al镀层中的相组成。
图8-9 锌-铝相图2、炉内化学反应对锌层粘附性的影响炉内化学反应决定了带钢的表面状态,而带钢表面是否有氧化铁直接影响钢基与锌液的反应,因此炉内化学反应对锌层的粘附性影响很大。
在改良森吉米尔法生产线中,有明火段和保护气体段,所涉及的化学反应有:Fe(s) + CO2(g) ==== FeO(s) + CO(g) (1)Fe(s) + H2O(g) ==== FeO(s) + H2(g) (2)Fe(s) + O2(g) ==== FeO(s) (3)在明火加热段,涉及的化学反应是(1)、(2)、(3),在保护气体段,涉及的反应是(2)、(3)。
上述反应的平衡条件可以通过热力学计算来求得,计算所需的各种数据可以在相关的手册中查到。
上述反应在实际生产中都可以看做是快速反应,因此不必考虑工艺速度、浓度等对反应程度的影响。
在明火加热段,在炉气温度为1200℃时,当H2O/H2≤0.79、CO2/CO≤0.32时,带钢处于还原状态,反之,带钢处于氧化状态。
要想使带钢处于还原状态,在使用焦炉煤气做为燃料时,必须保证空气过剩系数小于0.6,但这时燃料的利用率极低,很不经济,因此一般控制空气过剩系数在0.85~1.05,使带钢在明火段快速加热,生成的少量氧化膜在保护气体段进行还原。
在保护气体段,反应(2)的平衡条件随着温度的降低而变得苛刻,当气体温度为100℃时,只有H2O/H2<0.014时,才能使带钢处于还原状态,当H2为20%时,H2O必须小于0.28%,也就是露点必须小于-10℃。
在实际生产中,H2除了与H2O建立平衡,保持还原性气氛,还要还原带钢在明火段生成的氧化膜,因此或增加H2含量,或降低露点,如H2O必须小于0.28%,控制露点小于-20℃。
当炉气中有微量O2存在时,带钢就会被氧化,因此要尽可能地限制O2含量。
3、钢基中各元素对热镀锌的影响3.1碳的影响钢中含碳量对热镀锌有显著的影响。
粗略的讲,含碳量越高,铁-锌反应就越剧烈,铁的重量损失越大,见图,钢基参加反应越剧烈,即铁-锌合金层变得越厚使镀锌层粘附性变坏。
因此,适合热镀锌的原板应是含碳量在0.05~0.15%之间的低碳钢板。
不但含碳量对热镀锌影响很大,而且碳以什么状态存在也很重要。
在钢中通常以铁碳化合物(Fe3C)的状态存在,钢中碳的不同存在状态对铁-锌反应具有不同的影响,见表8-3。
表8-3 碳在不同存在状态对热镀的影响由表可看出,钢中的碳以颗粒状珠光体和层状珠光体存在时,不管在酸中还是在锌液中铁的溶解速度都最快。
实验证明,当阿姆柯纯铁的铁损失量为70g/m2·h时,含碳量为0.8%的粒状珠光体钢,在同样条件下,铁的损失量可达700g/m2·h,时纯铁的十倍,如相同含量的碳不以粒状珠光体存在,而以扩散得很均匀的索氏体或屈氏体组织存在,则溶解速度的增加就不那样显著。
3.2硅的影响钢基中硅含量较高会给热镀锌带来困难。
在用纯锌液镀锌时,镀层厚度随着硅含量增高而呈波浪式变化的现象,称为“圣德林效应”,见图8-10。
图8-10 硅含量对镀层厚度的影响a-锌液温度430℃;b-锌液温度460℃;1-浸锌时间3分钟;2-浸锌时间9分钟。
随着镀层厚度的增加,镀锌层中铁-锌合金层ζ相剧烈增厚,形成灰色镀层,而使镀锌层粘度性变坏。
硅除了对合金层有影响外,在改良森吉米尔法生产线中,钢基中的硅会与明火段中的烟气作用,在钢基表面富集并氧化:Si + O2 (或CO2或H2O)= SiO2Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe钢板表面已生成的二氧化硅难以被辐射管段的氢气还原,使得锌层粘附性变差,甚至镀不上锌。
因此,必须严格限制钢中的硅含量。