镀锌基础知识

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。

热镀锌钢板具有理想的耐蚀、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保护性能。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 热镀锌钢材的使用年限可达30年以上。钢材热镀锌层在使用过程中无需维修，热镀工艺简单，对钢材形状尺寸适应性强，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，特别是对于长期使用的零部件，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，然而国内情况有些不同，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，具体牌号命名方法如下：

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，第二位字母如果为X，代表基板的轧制状态不规定；第二位字母如果为C，代表基板规定为冷轧基板；第二位字母如果为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。

所以：DX51D+Z就表示产品用途为冷成形用，扁平钢材，未规定基板状态，钢级序列号为51，纯锌镀层，热镀产品。

B）其他镀锌牌号命名示例

S350GD+Z：S表示为结构用钢，350表示规定最小屈服强度为350Mpa，G表示钢种特性不规定，D表示热镀锌，+Z表示镀层为锌。

HX340LAD+ZF：表示产品用途为冷成形用高强度扁平钢材，不规定基板状态，规定最小屈服强度为340Mpa，钢种类型为高强度低合金钢，锌铁合金镀层，热镀产品。

HC340/590DPD+Z：表示产品用途为冷成形用，高强度扁平钢材，规定基板为冷轧基板，规定最小屈服强度值为340Mpa，规定最小抗拉强度为590Mpa，钢种类型为双相钢，纯锌镀层的热镀产品。

2、镀锌钢板及钢带牌号及钢种特性见表2

表2 镀锌板常用牌号及特性

3、表面质量的代号

普通级表面FA

较高级表面FB

高级表面FC

4、镀层种类、镀层表面结构、表面处理代号见表3

表3

5、镀锌钢板及钢带尺寸、外形及其允许偏差。

（1）镀锌钢板及钢带公称尺寸范围见表4-1

表4-1

（2）镀锌钢板及钢带尺寸允许偏差

对于规定的最小屈服强度不小于260MPa，但小于360MPa的钢板和钢带，以及牌号为DX51D+Z（ZF）、S550GD+Z（ZF）的钢板和钢带，其厚度偏差符合表4-2

表4-2

6、钢及钢带推荐的镀锌层重量及相应的镀层代号见表5

表5

7、表面处理

（1）铬酸钝化（C）和无铬酸钝化（C5）

该表面处理可以减少产品在运输和存储期间表面白锈，无铬钝化处理时，应限制钝

化膜中队人体健康有害的六价铬成分；

（2）铬酸钝化+涂油（CO）和无铬钝化+涂油（CO5）

该表面处理可进一步减少产品在运输和储存期间表面产生白锈。

（3）磷化（P）和磷化+涂油（PO）

该表面处理可以减少产品在运输和储存期间表面产生白锈，并可改善钢板的成形性能。

（4）耐指纹膜（AF）和无铬耐指纹膜（AF5）

表面处理可以减少产品在运输和存储期间表面白锈，无铬钝化处理时，应限制钝化膜中队人体健康有害的六价铬成分。

（5）涂油处理（O）

减少储运白锈产生，所涂防锈油一般不作为后续加工用轧制油和冲压润滑油。

（6）不处理（U）

订货时须在合同中注明，这种情况下，钢板及钢带表面在运输和储运期间表面比较容易形成白锈和黑点，用户在选用时应慎重。

四、镀锌板的分类

1、按镀锌基板分类

（1）普碳钢镀锌

钢带连续热镀锌大都采用普通低碳钢，其碳含量在0.10%-0.20%之间，镀锌特征和工业纯铁的情况很相似。在普通低碳钢作为基板进行热镀锌时，其成分中影响最大的元素是碳和硅。一般而言，钢中碳含量愈高，锌—铁反应就愈强烈，铁损就愈大，而且生成的合金镀层也愈厚，使得镀层变脆，塑性变差，镀层结合力很差。另外，钢中碳含量过高也会影响镀层的表面质量，常常出现漏镀铁点，而且也易形成锌瘤。

随着汽车工业的发展，对普碳钢的深冲等冷加工成形性能提出了越来越高的要求，

钢中的碳含量希望尽可能降低，例如一般冲压钢碳含量小于0.10%，常用的碳含量不大

于0.08%（如08Al），优质冲压钢的碳含量不大于0.04%（如K08Al），而超深冲压钢（如无间隙原子IF钢）则达到碳含量不大于0.005%。

(2) 高强钢镀锌为满足热镀锌钢板主要用户之一汽车制造业的减重、节能、安全等需要，汽车用以高强度钢板为基板的热镀锌钢板得到很快发展。目前国外已开发的或正在开发的高强度钢板有IF高强度钢、烘烤硬化钢、低合金高强度钢、双相钢以及相变诱导塑性钢、碳锰高强钢、马氏体钢等，它们可达到的强度级别示于图1。

图1 各类高强度钢屈服强度和伸长率之间的关系

IF 无间隙原子深冲钢；IS 各向同性钢；Mild 软钢；BH 烘烤硬化钢；CMn 碳锰高强度钢；HSLA 高强度低合金钢；DP 双相钢；CP 复相钢；TRIP 相变诱导塑性钢；MART 马氏体钢

2、按镀层分类

（1）按镀层锌花分类

A 大锌花热镀锌板

这是一种最原始生产的镀锌钢板，众所周知，锌矿总与铅矿共生，在冶炼锌时，不可能全部除去铅杂质，其含量在0.05%以上就可形成大锌花。每一朵锌花，其结晶中心都是凸起的，边缘则凹下，其表面是凹凸不平的外观，这对其以后的加工及涂装均不利。此外由于铅在锌中固溶量极低，在冷却时就会在晶界处析出，在晶界处产生应力及电化学腐蚀，使镀锌层产生晶间腐蚀，降低其耐蚀性。因此，近年来人们逐渐对此有了认识，大锌花的镀锌板将逐渐淘汰。