热浸镀
热浸镀锌文档
热浸镀锌简介热浸镀锌是一种在金属材料表面涂覆一层锌的工艺,以提高金属的抗腐蚀性能。
这是一种常见的防腐蚀方法,广泛应用于建筑、汽车、船舶等行业中。
热浸镀锌的原理是将金属材料浸入熔融的锌中,使锌与金属表面发生化学反应,形成一层坚固的锌铁合金层。
这个过程被称为热浸镀锌。
热浸镀锌的工艺过程热浸镀锌的工艺过程包括预处理、酸洗、流水洗、镀锌四个主要步骤。
1. 预处理在进行热浸镀锌之前,必须对金属材料进行预处理。
预处理的目的是除去表面的油污、灰尘和氧化物等杂质,以确保镀锌层的质量。
预处理主要包括机械清洗和化学清洗两个步骤。
机械清洗使用刷子、砂布等工具,将表面的杂质刮除。
化学清洗则使用酸碱溶液,通过化学反应除去表面的氧化物。
2. 酸洗酸洗是热浸镀锌过程中非常重要的一步。
在酸洗中,金属材料浸入稀硫酸或稀盐酸中,以除去金属表面的氧化物和其他杂质。
酸洗能够去除金属表面的氧化物,为镀锌提供干净的表面。
此外,酸洗还能够改善金属表面的附着力,并促进后续镀锌层的均匀分布。
3. 流水洗在酸洗后,金属材料需要进行流水洗,以去除酸洗剂残留的物质。
流水洗是通过将金属材料放入洗槽中,使用清水冲洗的方式进行的。
流水洗的目的是确保金属表面没有酸洗剂的残留。
这是非常重要的,因为残留的酸洗剂可能会对镀锌层的质量和附着力产生不良影响。
4. 镀锌在经过酸洗和流水洗之后,金属材料就进入了镀锌的阶段。
镀锌是将金属材料浸入熔融的锌中,使其与锌发生化学反应,形成锌铁合金层的过程。
镀锌一般分为热浸镀锌和冷浸镀锌两种方法。
热浸镀锌是将金属材料浸入650-750℃的熔融锌中,通过锌与钢发生化学反应,生成的锌铁合金层具有良好的附着力和耐腐蚀性。
而冷浸镀锌是将金属材料浸入室温的锌溶液中,通过电流的作用形成锌层。
热浸镀锌的优点和应用热浸镀锌具有以下优点:1.优异的防腐蚀性能:热浸镀锌可以在金属材料表面形成一层坚固的锌铁合金层,具有优异的防腐蚀性能,能够有效地保护金属材料不受腐蚀。
材料科学高温合金的耐腐蚀表面处理
材料科学高温合金的耐腐蚀表面处理高温合金是一种重要的材料,广泛应用于航空、航天、能源等领域。
然而,高温下的腐蚀问题一直是其面临的挑战之一。
为了提高高温合金的耐腐蚀性能,人们通过表面处理技术来改善其表面性能。
本文将介绍几种常见的高温合金耐腐蚀表面处理方法。
一、热浸镀方法热浸镀是一种常用的高温合金耐腐蚀表面处理方法。
它通过在高温合金表面形成一层覆盖层,提高其耐蚀性。
常见的热浸镀材料有镍、铝、锌等。
其中,镍能够形成一层坚固的覆盖层,有效地提高高温合金的耐腐蚀性能。
二、氧化处理方法氧化处理是一种常见的高温合金表面处理方法。
该方法通过在高温下将高温合金暴露在氧化气体中,形成一层氧化膜,提高其耐蚀性。
常见的氧化处理方法有热氧化、化学氧化等。
例如,氧化铝膜可以形成在高温合金表面,提供了一层有效的保护层。
三、电化学方法电化学方法是一种较为先进的高温合金耐蚀表面处理方法。
它利用电流通过高温合金与电解质之间形成的电化学反应,改善其表面性能。
常见的电化学方法有阳极氧化、阳极电镀等。
这些电化学方法能够在高温合金表面形成一层致密的氧化层或金属覆盖层,提高其耐腐蚀性能。
四、表面涂层方法表面涂层是一种常见的高温合金耐蚀表面处理方法。
它通过在高温合金表面涂覆一层具有耐腐蚀性能的涂层来改善其耐蚀性。
常见的表面涂层材料有钛、碳化钨等。
这些涂层能够形成一层致密的保护层,有效地减少高温合金的腐蚀损害。
综上所述,高温合金的耐腐蚀表面处理是提高其性能的重要方法。
通过热浸镀、氧化处理、电化学方法和表面涂层等技术,可以有效地提高高温合金在高温腐蚀环境下的耐蚀性能。
随着科学技术的不断发展,相信高温合金的耐腐蚀表面处理技术将进一步完善,为高温合金的应用提供更加可靠的保障。
热浸镀铝温度
热浸镀铝温度热浸镀铝温度对于热浸镀铝工艺的影响是非常重要的。
热浸镀铝是一种将铝材料浸入熔融的铝合金液中,使其表面形成一层铝合金镀层的工艺。
通过控制热浸镀铝温度,可以调节铝合金镀层的性能和质量。
热浸镀铝温度会影响铝合金镀层的厚度。
一般来说,热浸镀铝温度越高,铝合金液的流动性越好,镀层的厚度也会增加。
因此,在一定范围内,增加热浸镀铝温度可以增加镀层的厚度,提高镀层的保护性能。
热浸镀铝温度还会影响铝合金镀层的致密性。
热浸镀铝温度较高时,铝合金液的表面张力会降低,镀层在基材表面的扩散速度会加快,从而使得镀层更加致密。
相反,热浸镀铝温度较低时,镀层的致密性会相对较差。
因此,在选择热浸镀铝温度时,需要综合考虑镀层的厚度和致密性的要求。
热浸镀铝温度还会对镀层的成分和组织结构产生影响。
热浸镀铝温度较高时,铝合金液中的合金元素会更容易溶解,镀层的成分会更加均匀。
同时,高温下的镀层会形成较大的晶粒,晶粒的尺寸会增大。
这种晶粒结构在一定程度上会影响镀层的硬度和耐腐蚀性能。
热浸镀铝温度还与基材的表面清洁度密切相关。
较高的热浸镀铝温度能够促进基材表面的清洁反应,去除表面的氧化物和其他杂质,从而提高镀层与基材的结合强度。
因此,在进行热浸镀铝之前,需要对基材进行适当的表面处理,以保证基材的表面清洁度。
总结起来,热浸镀铝温度对于热浸镀铝工艺有着重要的影响。
通过合理选择热浸镀铝温度,可以调节铝合金镀层的厚度、致密性、成分和组织结构,从而获得具有良好性能的镀层。
然而,需要注意的是,热浸镀铝温度过高或过低都会对镀层的性能产生不利影响,因此,在实际应用中需要根据具体要求进行合理选择。
热浸镀铝温度
热浸镀铝温度热浸镀铝是一种常用的表面处理工艺,通过在铝制品表面形成一层铝镀层,提高其耐腐蚀性和美观度。
而热浸镀铝的温度是影响镀层质量的重要因素之一。
热浸镀铝温度的选择应根据具体的铝制品材料和要求来确定。
一般来说,热浸镀铝温度较高时,镀层的致密性和附着力较好,但容易产生气泡和氧化现象;温度较低时,镀层的质量相对较差,容易产生针孔和麻点。
因此,在选择热浸镀铝温度时需要综合考虑这些因素。
在实际应用中,热浸镀铝温度一般在550℃-600℃之间。
这个温度范围下,铝材可以迅速与熔融的铝合金反应,形成致密的镀层,同时又能避免过高温度引起的气泡和氧化问题。
此外,温度过高还容易引起铝材变形和热应力,对于较薄的铝制品尤其需要注意。
热浸镀铝温度的控制是关键。
一方面,要确保熔融的铝合金保持在适宜的温度范围内,以保证镀层的质量;另一方面,也要避免温度过高导致的铝材变形和热应力。
因此,在热浸镀铝过程中需要使用专门的设备和仪器来控制温度,保持稳定的工作温度。
热浸镀铝温度的选择还要考虑到铝制品的材质。
不同材质的铝制品对温度的敏感度也有所不同。
一般来说,铝合金的熔点在600℃左右,因此在热浸镀铝时,温度不宜超过铝合金的熔点,以免引起铝材熔化和变形。
而对于纯铝材料,熔点较低,可以在更低的温度下进行热浸镀铝。
除了温度,热浸镀铝过程中还需要考虑其他因素的影响。
例如,镀液的成分和浓度、镀液的搅拌方式、镀液的pH值等,都会对镀层质量产生影响。
因此,在进行热浸镀铝之前,需要对这些因素进行充分的调试和测试,以确保镀层质量的稳定和一致性。
热浸镀铝温度的选择是影响镀层质量的重要因素之一,需要根据具体的铝制品材料和要求来确定。
合适的温度可以保证镀层的致密性和附着力,同时避免产生气泡和氧化现象。
在实际应用中,需要使用专门的设备和仪器来控制温度,保持稳定的工作温度。
此外,还需要考虑其他因素的影响,以确保镀层质量的稳定和一致性。
热浸镀漏镀
热浸镀和漏镀是两种不同的金属表面处理方法。
1.热浸镀(Hot-dip coating):热浸镀是一种通过将金属制品浸入熔化的金属液中,使金
属表面形成一层密实、均匀的保护层的工艺。
常见的热浸镀包括热浸锌、热浸铝等。
其中,热浸锌是最为常见的,主要用于钢结构、建筑材料等领域。
热浸镀能提供优异的耐腐蚀性能,延长金属制品的使用寿命。
2.漏镀(Electroless plating):漏镀是一种无电源电镀技术,通过在化学反应条件下,使
金属离子在基体表面自发还原成金属沉积层。
与传统的电镀方法相比,漏镀可在复杂形状的基体上均匀沉积金属,而无需外加电源。
漏镀常用于金属、塑料、陶瓷等物体的表面修饰、增强导电性等。
这两种方法在金属表面处理中具有不同的应用场景和特点。
热浸镀主要用于提供金属基体的耐腐蚀性能,而漏镀则更适用于产生金属沉积层以改善外观、导电性等方面的要求。
具体选择哪种方法需要根据材料、工艺要求和应用环境等因素进行评估和决定。
热浸镀工艺流程-概述说明以及解释
热浸镀工艺流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热浸镀工艺是一种常见的表面处理技术,通过将金属材料浸入熔融的金属溶液中,使其表面形成均匀、致密、耐腐蚀的镀层。
热浸镀工艺具有广泛的应用领域,包括汽车工业、建筑领域、电子设备制造等。
热浸镀工艺的流程包括表面准备、预处理、浸镀、冷却、清洗等多个步骤。
首先,需要对待镀物的表面进行清洗和脱脂处理,以去除表面的污垢和油脂。
接下来,将待镀物浸入预处理液中,进行除锈、除氧和活化处理,以提高镀层与基材之间的结合力。
在预处理完成后,将待镀物浸入熔融的金属溶液中,如锌、镍、铝等。
待镀物在金属溶液中浸泡一段时间后,金属溶液中的金属元素会在其表面析出,形成均匀且致密的镀层。
浸镀后的待镀物需要经过冷却过程,以确保镀层的稳定性和良好的表面质量。
最后,浸镀完成的待镀物需要进行清洗,以去除残留的金属溶液和其他污染物。
清洗过程通常采用酸碱中和、水冲洗等方法,以确保镀层的纯净度和质量。
热浸镀工艺流程具有工艺简单、成本较低、镀层质量优良等优点。
它不仅能够提高金属制品的耐腐蚀性能,还能增加其外观美观度和使用寿命。
随着工艺技术的不断发展,热浸镀工艺在各个领域的应用前景非常广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的框架进行介绍和解释。
在这个部分,可以提供以下信息:文章结构部分介绍了整篇文章的组织和框架。
它主要包括以下几个方面:1. 引言部分(Introduction):主要概述了热浸镀工艺流程的背景和重要性。
这一部分会介绍热浸镀工艺流程的一般概念和应用领域。
2. 正文部分(Main Body):包括了热浸镀工艺流程的详细说明。
其中,2.1节将概述热浸镀工艺流程的一般步骤,2.2节将详细描述每个步骤的具体操作流程和要点。
通过这一部分,读者将能够了解热浸镀工艺流程的整个过程。
3. 结论部分(Conclusion):总结了热浸镀工艺流程的特点和应用前景。
3.1节对热浸镀工艺流程进行了简要总结,指出了其优点和局限性。
热浸镀锌吹镀_标准(3篇)
第1篇一、前言热浸镀锌吹镀是一种常用的金属表面处理工艺,通过将工件浸入熔融的锌液中,使工件表面形成一层均匀、致密的锌镀层,以提高工件的使用寿命和耐腐蚀性能。
本标准规定了热浸镀锌吹镀的基本要求、工艺参数、检验方法及质量要求,旨在确保热浸镀锌吹镀工艺的质量和可靠性。
二、适用范围本标准适用于热浸镀锌吹镀工艺在生产过程中对工件进行表面处理的质量控制。
三、术语和定义1. 热浸镀锌吹镀:将工件浸入熔融的锌液中,通过物理或化学作用,使工件表面形成一层锌镀层的工艺。
2. 镀层厚度:镀层在工件表面形成的厚度。
3. 镀层均匀性:镀层在工件表面分布的均匀程度。
4. 镀层结合力:镀层与工件表面结合的牢固程度。
5. 镀层表面质量:镀层表面的光洁度、无裂纹、无气泡等。
四、基本要求1. 工艺设备:热浸镀锌吹镀设备应满足以下要求:(1)镀槽:镀槽应具有足够的容积和耐腐蚀性能,能够满足工件浸入和取出。
(2)加热设备:加热设备应能够提供稳定的加热温度,确保镀液温度控制在规定范围内。
(3)冷却设备:冷却设备应能够迅速降低工件温度,防止镀层出现裂纹。
(4)吹镀设备:吹镀设备应能够均匀地将锌液喷洒到工件表面。
2. 工艺参数:热浸镀锌吹镀工艺参数如下:(1)镀液温度:控制在460℃~480℃之间。
(2)工件浸入时间:根据工件厚度和镀层厚度要求确定,一般控制在1min~5min。
(3)工件取出时间:根据工件厚度和镀层厚度要求确定,一般控制在1min~3min。
(4)吹镀压力:控制在0.2MPa~0.5MPa之间。
3. 原材料:镀锌液应符合GB/T 10125的规定,工件材料应符合GB/T 699~699-1999的规定。
五、检验方法1. 镀层厚度检验:采用电火花测厚仪或超声波测厚仪进行检测,检验镀层厚度是否符合要求。
2. 镀层均匀性检验:采用目视检查法,观察镀层在工件表面的分布是否均匀。
3. 镀层结合力检验:采用划痕法或冲击法进行检测,检验镀层与工件表面的结合力。
热浸镀铝层的制备方法
热浸镀铝层的制备方法
一、热浸镀铝层的基本原理
1.表面准备
首先,需要对金属基材的表面进行处理,以确保镀层的附着力。
这通常包括去除表面的污垢、油脂和氧化物,并进行必要的防锈处理。
2.铝粉制备
铝粉是热浸镀铝层的主要原料。
一般来说,可以使用铝片或铝棒进行研磨、研粉或者研磨成合适的粒度来制备铝粉。
合适的粒度可以提高铝粉的反应性和流动性。
3.炉温控制
4.镀层形成
在炉温控制好之后,将铝粉均匀地撒在金属基材的表面,并进行短时间的加热。
在高温下,铝粉与金属基材表面的金属元素发生反应,形成一层均匀的铝镀层。
反应过程通常需要几分钟到几十分钟,具体时间取决于基材的材料和厚度。
5.镀层后处理
镀层形成后,需要进行一些后处理步骤来提高镀层的性能。
这包括涂上保护漆或进行阳极氧化等处理,以增强镀层的耐腐蚀性和抗磨性。
6.层厚测量
最后,需要对镀层的厚度进行测量,以确保镀层的质量符合要求。
常用的测量方法包括金相显微镜观察、扫描电子显微镜观察和X射线衍射测量等。
三、热浸镀铝层的应用领域
总之,热浸镀铝层是一种重要的表面处理技术,它通过在金属基材表面形成一层铝镀层来提供优异的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性。
热浸镀铝层的制备方法包括表面准备、铝粉制备、炉温控制、镀层形成、镀层后处理和层厚测量等步骤。
它在航空航天、汽车、建筑和电子等领域具有广泛的应用。
热浸镀
2)良好的耐磨性能: 3)良好的粘附性能:
2.4热镀锌钢材性能及应用 2.4.2 热镀锌钢材应用:
(1)热镀锌板、带
交通运输业:高速公路护栏、汽车车体、运输机械面板、底 板; 机械制造业:仪表箱、开关箱壳体;各种机器、家用电器、 通风机壳体; 建筑业:各种内外壁材料、屋顶板、百叶窗、排水道等; 器具:各种水桶、烟囱、槽、箱子、柜子等。
它是把退火工艺和热镀锌工艺联合起来, 因此,森吉米尔法产量高、镀锌质量较好,此法曾得到广 泛应用。
2.2 热浸镀锌生产工艺
(2)线内退火 美国钢铁公司法:
冷轧→碱性电解脱脂→水洗→烘干 →还原炉(有保护气体)→退火→冷 却到镀锌温度→镀锌→冷却→矫直
2.2 热浸镀锌生产工艺
优:这种方法因
带钢不经过氧化炉加 热,所以表面的氧化 膜较薄,可适当降低 还原炉中保护气体的 氢含量。这样对炉安 全和降低生产成本有 利
温度: 对于待定工件,在规定的镀锌温度范围内(一般为430— 490℃),锌液温度↑→锌液流动性↑→锌层表面质量↑、镀层 厚度↓
时间: 一定温度下,浸镀时间↑,镀层中间金属相得到快速生长→锌 层厚度↑。
2.3 影响热浸镀锌的因素
(2) 钢结构和成分 碳对镀层结构的影响:
C↑→Fe-Zn 反应越剧烈,铁损越高,Fe-Zn合金层越厚→镀层 性能越坏。
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,这样在镀锌线内就不存在退火工序了。
溶剂不烘干→湿法热镀锌 溶剂烘干 →干法热镀锌
2.2 热浸镀锌生产工艺
(1)线外退火:
• 湿法热镀锌:该方法已基本被淘汰。 • 干法热镀锌: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。 • 惠林法热镀锌:这种方法生产工艺复杂,生产成本高,更 为主要的是此方法生产的产品常常带有溶剂缺陷,影响镀 层的耐蚀性。因而此方法虽然已问世近三十年,但在世界 热镀锌行业中并未得到发展。
金属镀层主要形式
金属镀层主要形式金属镀层是一种将金属涂覆到其他材料表面的工艺,它有许多不同的形式和应用。
本文将介绍几种常见的金属镀层形式,并探讨其特点和用途。
1. 电镀电镀是最常见的金属镀层形式之一。
它通过在电解液中将金属阳极和需要镀层的材料阴极连接,通过电流的作用,将金属离子沉积在材料表面。
电镀可以使用多种金属,如铜、镍、铬等,来提供不同的效果和性能。
电镀可以提供耐腐蚀、美观和增强材料硬度的效果,因此广泛应用于汽车、家具、饰品等领域。
2. 热浸镀热浸镀是一种将金属浸入熔融金属中,使其在金属表面形成一层金属镀层的工艺。
热浸镀通常使用锌、铝、铁等金属,可以提供出色的耐腐蚀性能和防护效果。
热浸镀常用于钢铁制品的防腐蚀,如钢管、钢板等。
3. 喷涂镀层喷涂镀层是一种将金属涂料喷涂在表面,形成金属镀层的工艺。
喷涂镀层可以使用多种金属材料,如铝、锌、铜等。
喷涂镀层可以提供防腐蚀、耐磨损和装饰效果,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
4. 化学镀层化学镀层是一种使用化学反应将金属离子还原成金属并沉积在材料表面的工艺。
化学镀层可以使用多种金属,如银、金、镍等。
化学镀层可以提供高纯度的金属镀层,应用于电子、光学和医疗设备等领域。
5. 蒸镀蒸镀是一种将金属材料通过蒸发和沉积在材料表面形成金属镀层的工艺。
蒸镀可以使用多种金属材料,如铝、铜、银等。
蒸镀可以提供高光泽度和装饰效果,广泛应用于电子产品、眼镜、饰品等领域。
金属镀层具有多种形式,每种形式都有其独特的特点和应用。
通过选择合适的金属材料和镀层工艺,可以为材料提供不同的功能和性能,满足不同的需求和要求。
金属镀层在工业和日常生活中都起着重要的作用,提高了材料的使用寿命和价值。
热浸镀锌处理工艺
热浸镀锌处理工艺热浸镀锌是一种常见的防腐处理工艺,它通过将材料浸入熔融的锌中,形成一层均匀、致密的锌层,进而提高材料的耐腐蚀性能。
本文将介绍热浸镀锌的工艺流程、主要影响因素以及常见应用领域。
一、热浸镀锌的工艺流程热浸镀锌的工艺流程一般包括以下几个主要步骤:1.表面预处理:在进行热浸镀锌之前,需要对材料进行表面的预处理。
常见的预处理方法包括除油、除锈和酸洗,以确保材料表面光洁、无杂质。
2.温度控制:在进行热浸镀锌之前,需要控制熔融锌的温度。
一般来说,熔融锌的温度应控制在450℃左右。
3.淬火处理:将材料浸入熔融锌中,然后迅速取出,使锌层迅速冷却固化。
4.检验和包装:对镀锌材料进行检验,判定锌层的均匀性和质量,然后进行包装,以便出厂和运输。
二、热浸镀锌的主要影响因素热浸镀锌的质量受到多个因素的影响,主要有以下几个方面:1.清洁度:材料表面的清洁度对热浸镀锌的质量有很大影响。
杂质、油脂和氧化物等都会影响锌层的附着力和均匀性,因此在进行热浸镀锌之前,应进行必要的表面预处理。
2.温度控制:控制熔融锌的温度对热浸镀锌的质量也非常重要。
如果温度过低,锌层可能不够致密;如果温度过高,可能会产生气孔和铸锭现象。
3.时间控制:将材料浸入熔融锌中的时间也会影响镀锌层的质量。
一般来说,时间越长,镀层越厚,但过长的镀锌时间可能会导致锌液的浸渍不均匀。
4.锌液组成:熔融锌中可能添加一些合金元素,以改善镀锌层的性能。
一般来说,添加铝、铝合金等元素可以提高锌层的耐腐蚀性能和附着力。
三、热浸镀锌的常见应用领域热浸镀锌常用于钢铁制品的防腐处理,广泛应用于建筑、制造业、汽车工业等领域。
具体应用包括:1.建筑业:热浸镀锌常用于钢结构、钢管、钢板等建筑材料的防腐处理。
镀锌材料能够有效地防止钢材在大气环境中的腐蚀。
2.制造业:热浸镀锌也广泛应用于制造业中的各种零部件。
例如,汽车零部件、机械零部件等,都可以通过热浸镀锌来提高其防腐性能和美观度。
热浸镀
热浸镀概述热浸镀是一种常用的防止钢件腐蚀技术,所谓热浸镀就是将一种基体金属浸在熔融状态的另一种低熔点金属中,在其表面形成一层金属保护膜的方法。
常用的热浸镀层种类有镀锌和镀铝两种。
1 热浸镀镀层的形成及结构以镀锌为例,热浸镀时,钢铁表面与锌液发生一系列复杂的物理化学过程,诸如锌液对钢基体表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应与相互扩散。
其中由铁与锌结合形成的铁-锌合金层(即金属间化合物)的过程最为重要。
这些在同一系统中成分都均匀的部分称作“相”。
这些均匀的物质为液态时称做溶液(用L表示);为固态时存在三种形式,即固溶体、金属间化合物和机械混合物。
1.1 铁-锌二元合金状态图合金状态图是根据合金的冷却曲线绘制而成的,它不考虑时间因素,即在足够的时间内达到相的平衡,它表示合金成分任意的浓度,处于任意的温度下,保持着平衡状态时的每个相的种类和相之间比量关系。
因为它表示着不同相的平衡关系,所以也可以称作平衡图或相图。
图1(a)所示为2002年版本的铁-锌二元合金状态图,由图中可以看出,从钢基体(ɑ-Fe)起,按锌浓度增加的方向(从左向右),在782℃以下随着温度的降低,形成Fe-Zn 合金依次为:Г1、Г2、δ、ζ相。
(a)铁-锌二元合金状态图(b)富锌端放大图图1 铁-锌二元合金状态图及富锌图放大图镀层各合金相的排列顺序为:Г1、Г2、δ、ζ、η。
表层的η相是镀件从锌液中提出时,附着在ζ 相上的纯锌层(含Fe量极微的固溶体)。
传统理论认为(Г1 +Г2)是一个薄层相,当浸镀时间较短时通常不会形成Г相。
δ相呈柱状形态,是垂直于基体或Г相界面,成栅栏状,故又称栅栏层。
ζ相位于δ相与纯锌层η相之间,它呈柱状或针束状,但没有δ相那么致密,在热浸镀锌过程中,随着时间的延长ζ结晶会部分地从合金层上脱落下来,并漂于锌液中,故被称为漂移层;在液态锌中这些ζ晶粒由于密度大于纯锌(液态锌)而沉于锌锅底部,称为底渣,漂浮于锌液中的称为浮渣,统称为锌渣。
热浸镀工艺概述
热浸镀工艺概述1 热浸镀概述将金属材料浸入熔点较低的熔融金属或合金中保温并在其表面形成熔融的金属或合金层的工艺方法称为热浸镀或热浸渗,简称热镀或热浸。
热镀层由基体材料与熔融金属间形成的合金层和粘附的金属层组成,具有耐蚀防护的特殊性能。
形成热镀层的基本前提是被镀金属与熔融金属之间能发生溶解、化学反应和扩散等过程。
其基本特征是在基体金属与镀层金属之间有合金层形成。
因此,热浸镀层是由合金金属和镀层金属构成的。
被镀金属材料一般为钢、铸铁及不锈钢等。
用于热镀的低熔点金属有锌、铝、铅、锡及其合金等。
热浸镀技术中,我国最早发明了热镀锡,在公元前春秋时代晚期就已经应用铜器热镀锡技术,富锡层厚度在10~50μm,而欧洲在16世纪才用简单方法生产镀锡板。
热镀锌早在1742年出现于法国,约在1836年开始工业生产。
热镀锌层是价廉而耐蚀性良好的镀层,由于锌的电化学特性,使它对钢基体具有牺牲性保护作用。
因而被大量用于保护钢材以防止大气腐蚀。
热镀铝产生较晚,到20世纪30年代才出现于美国,50年代随着汽车工业的发展获得较快的发展。
镀铝层不仅抗工业大气和海洋大气腐蚀性能优异,其Fe-Al合金层还具有良好的耐热性。
热镀铅也是较早发展的镀层。
1830年美国生产出热镀铅钢板。
由于铅的化学稳定性好,很适合作钢材的保护镀层材料。
但由于铅与铁在镀层温度下不发生反应,需要在铅液中添加一定量的锡或锑。
其后,为减少锡、锑的加入量,开发出电镀镍后再热镀铅的新工艺。
从而可把锡的添加量从原来的15%以上降低到8%以下。
2 热浸镀工艺方法热浸镀工艺的基本过程,包括预处理、热浸镀和后处理等三个阶段。
通常按预处理方法的不同,将热浸镀分成溶剂法预处理的热浸镀和氢还原法预处理的热浸镀两大类。
按生产设备又可分为周期批量热浸镀和连续热浸镀。
2.1 熔剂法熔剂浸渍法预处理,是热浸镀工艺最常用的方法。
多用于钢丝、钢管及钢结构件。
其工艺流程为:钢件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→熔剂处理→烘干→热浸镀→后处理→检验→成品。
热浸镀原理 工艺及应用
热浸镀原理工艺及应用热浸镀是一种将金属涂层溶解在基材表面的技术,通常利用镀液预先加热至液态状态,然后将需要镀层的基材浸入液体中,使涂层在基材表面形成均匀且附着牢固的结构。
该技术可用于不同金属的镀层制备,如锌、铝、铁、镍等。
热浸镀的工艺主要分为以下几个步骤:1. 表面处理:首先对基材表面进行清洁处理,以确保在镀液中形成的涂层与基材之间的粘附力强。
常用的处理方法包括酸洗、机械打磨和除油。
2. 镀液制备:根据所需金属涂层的特性和要求,选择合适的镀液。
镀液通常由金属盐、酸性溶液和其他添加剂组成,用于提供所需的反应条件和性能。
3. 预热:将镀液加热至液体状态。
预热的温度取决于所选的镀液和金属,一般为常温以上。
4. 浸镀:将经过表面处理的基材浸入预热的镀液中,通常使用悬挂式或转动式的装置,以确保涂层在基材上均匀分布。
浸镀时间、温度和搅拌速度等参数需根据具体要求进行调节。
5. 冷却:将浸镀后的基材从镀液中取出,经过冷却处理以固化涂层。
冷却的方法可以通过自然冷却或水冷却来进行。
热浸镀技术在许多不同领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:1. 防腐蚀:热浸镀锌是常用的防腐方法之一。
通过在钢铁表面形成一层锌涂层,能够有效防止钢铁与环境氧化物发生反应,从而延长其使用寿命。
2. 电子电器:热浸镀在电子电器领域中也有广泛的应用。
例如,铁氧体材料常常需要通过热浸镀方法来提高其导电性和抗腐蚀性能。
3. 汽车工业:在汽车制造过程中,热浸镀可用于制作防锈、防腐蚀的零部件。
例如,发动机零件、底盘零件和排气管等。
4. 金属制品:热浸镀可以在金属制品上创建美观的表面涂层,提高其外观和耐用性。
例如,热浸锌常用于金属护栏、门窗和金属家具等制作中。
总之,热浸镀是一种常用的金属涂层技术,通过在基材表面形成金属涂层,提供了防腐、美观和耐用等优良性能。
它在防腐、电子电器、汽车工业和金属制品等多个领域都有广泛的应用。
热浸镀技术
(2) 镀锌层的形成过程[6,5]
热镀锌层的形成过程大致可分成以下三 个步骤:
(a) 铁基表面被锌液溶解形成铁锌合金相层。 (b) 合金层中的锌原子进一步向基体扩散,
形成锌铁互溶层。 (c) 合金表面包络着一薄层锌。
(2) 铁与熔融铝的反应及镀铝层的形成
图3-46
3.3.2 影响热镀铝层的因素[5]
(1) 钢基体化学成分的影响 (a) 碳的影响 (b) 镍的影响 (c) 锰的影响(图3-49) (d) 硅的影响(图3-48) 综上所述,缩小γ相区的元素,均 能增大镀层厚度 ,反之,减小厚度。
(2)铝液化学成分的影响 (a) 硅的影响 (e) 铁的影响 (b) 铜的影响 (f) 锰和镍的影响 (c) 铍的影响 (g) 镁的影响 (d) 锌的影响 (h) 稀土金属的影响
Zn-5%Al-RE合金镀层具有典型的共 晶组织的层状结构。
3.4.2 热镀锌铝合金镀层钢板的性能与用途
(1)55%Al-Zn合金镀层钢板的性能与用途 (2)Zn-5%Al-RE合金镀层钢板的性能与用
途
图3-1 Fe-Zn二元系状态图
图3-2 镀层相结构示意图
3.2.2 热镀锌层厚度、相结构 和性能的影响因素[5,6]
(1)锌液温度和浸镀时间的影响[5]
(图3-3、图3-4、图3-5、图3-6)
(2)钢基体化学成分的影响[5]
在钢的五大元素中,以碳和硅的影响最为 突出,锰、磷、硫的影响最小。 (a) 碳的影响: 一般地说,钢中碳含量愈高,
Fe-Zn反应愈强烈,铁损愈大, 合金层也厚。其中的ζ、δ1 相的生长更快,使镀层变脆, 塑性下降。
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较及应用
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较及应用热浸镀锌和热浸镀铝是两种常见的钢铁表面处理方法。
它们的主要用途是为钢铁提供耐蚀保护。
热浸镀锌是将锌涂在钢铁表面,热浸镀铝则是将铝涂在钢铁表面。
这两种方法都是将金属涂在钢铁表面,以提高钢铁的耐蚀性。
热浸镀锌保护钢铁的方式是,锌对空气中的氧气和水分起着保护作用,形成一层锌氧化物,保护钢铁不受腐蚀。
锌涂层的保护能力取决于锌涂层的厚度和涂层与钢铁表面的结合力。
热浸镀铝保护钢铁的方式是形成一层氧化铝膜,并形成一种难以溶解的矿物质保护层,以保护钢铁不受腐蚀。
氧化铝膜与钢铁的结合力好,具有很好的耐磨性和耐酸性。
这两种方法的耐蚀性能的比较,热浸镀铝比热浸镀锌的耐腐蚀性能更好。
热浸镀铝具有很好的抗氧化性和抗腐蚀性,除了酸和碱外,在其他腐蚀性环境中都具有很好的耐腐蚀能力。
而锌涂层的保护性能会因为环境的变化而变化。
在一些特定环境下,锌涂层的腐蚀速度会更快,热浸镀铝比热浸镀锌更适合用于海洋环境和咸水环境。
在实际应用中,热浸镀锌和热浸镀铝的选择取决于具体的使用情况。
例如,热浸镀铝适合使用在大型建筑物以及海上设施中,用于保护钢铁免受腐蚀。
而热浸镀锌则适合在建筑和其他一般场合中使用,因为它比较便宜,可提供良好的耐腐蚀保护,并易于表面加工。
在用于制作车辆和机械方面,热浸镀锌更为常见,因为它的价格更便宜,且具有很好的耐磨性和机械性能。
另外,在某些特定的环境下,比如温度过高或腐蚀环境复杂时,也可使用热浸镀铝来提高钢铁的耐腐蚀性。
总的来说,热浸镀锌和热浸镀铝都是常见的保护钢铁的方法。
虽然热浸镀铝比热浸镀锌的耐腐蚀性能更好,且在某些特定的环境下更适合使用,但在其他情况下,热浸镀锌也是一种可靠的保护钢铁的方法。
选择哪种方法应根据具体的使用情况来确定。
热浸镀锌和热浸镀铝钢铁件的耐蚀性能比较,需要依据相关数据进行分析。
以下是一些相关数据,以及对这些数据的分析。
首先是镀锌层与镀铝层的厚度。
一般来说,热浸镀锌层的厚度在50-100微米之间,而热浸镀铝层的厚度在5-15微米之间。
热浸镀原理
热浸镀原理
《热浸镀原理》
嘿,大家知道热浸镀不?今天我就来给你们讲讲这热浸镀原理是咋回事儿。
咱就说有一次啊,我去参观了一个工厂,那里面就有热浸镀的操作。
我看到工人师傅们把那些钢材啥的放进一个大大的池子里面,就好像是让它们去泡温泉一样呢!然后呢,这个池子里可不是普通的水哦,而是有着特殊的液体。
这些液体就像是有魔力一样,能紧紧地附着在钢材上。
就好像是我们冬天穿衣服,厚衣服一裹就特别暖和,这钢材被那特殊的液体一裹呀,也变得不一样了。
在这个过程中,钢材就像是被施了魔法,表面变得亮晶晶的,还特别牢固。
我当时就在旁边看着,特别好奇,就问师傅这是咋回事呀。
师傅笑着跟我说,这就是热浸镀呀,通过这种方式可以让钢材具备更好的防腐蚀啊、耐磨啊之类的性能。
我恍然大悟,原来这就是热浸镀的神奇之处。
总之呢,热浸镀原理其实就是让那些金属材料在特殊的液体里好好地泡个澡,然后出来就焕然一新啦,变得更厉害更耐用啦!是不是挺有意思的呀?哈哈!
哎呀,现在一想到那次在工厂看到的热浸镀过程,我就对这个热浸镀原理印象深刻呢,真是一次有趣的体验呀!。
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单张钢板热镀锡装置
1.熔剂,2.镀锡原板,3加锡口,4。加热盘管,5.导板,6.刮锡 扳;7.镀锡辊;8.空气冷却装置,9.提升机;10,11.烟道
钢丝热镀锡工艺
工件→酸洗→水洗→溶剂处理→热浸镀锡→浸油处 理→空冷→脱油→分选→成品。
工艺与单张板同,但要注意如下几点。
1)溶剂处理 溶剂为在氧化锌中加10%氯化铵的混 合水溶液。溶剂槽温度480~220℃。溶剂槽中因 加水生成盐酸,可再次对钢丝表面氧化物清洗。
热浸镀
一、热浸镀原理
将经过表面处理的金属工件,放入远比工件熔点低
的熔融金属中,以获得金属镀层的过程,这个过程称热
浸镀(熔融镀、热镀)。
热浸镀层金属一般为锡(熔点231.9℃)、锌(熔点
419.5℃)、铝(熔点658.7℃)、铅(熔点327.4℃)。
基体材料一般是钢铁,有时也用铜。浸镀前工件需进行
表面预处理,清除表面的油污和氧化皮。热浸镀后还要 进行化学处理、涂油或必要的整形。
热镀锡原理
热镀锡原理
在300℃时,铁与锡相互反应生成FeSn2。例如,在热镀 锡时,经过前处理的钢板进人含有氯化按及氯化锌的熔剂 层,形成铁锡合金。 ZnCl2+2H2O—Zn(OH)2十2HCl FeO十2HCl——FeCl2十H2O Fe十2HCl—FeCl2十H2 生成的氯化亚铁(FeCl2)与炼锡(Sn)反应,生成SnC12及 FeSn2 3Sn十FeCl2——SnC12十FeSn2 生成的化合物FeSn2一部分附在钢板上。另一部分进入锡 槽形成锡渣。附着FeSn2层的钢板再进入炼锡中浸镀锡。
2)热浸镀锡 锡液温度为260~290℃之间。 3)浸油处理 棕榈油温度为230~240℃之间。
热浸镀锡钢板性能
1)钢板 通常厚度为 0.2mm,很薄。 2)合金层 主要是FeSn2, 非连续附着于钢基板上, 存在一定空隙。 3)锡层 也是非连续性附 着与合金层上。在露出 合金层的空隙处,
FeSn2与Sn之间构成局部电池,若有电流通过,则发生溶解。 在酸性环境中,合金层电位较正,易极化,腐蚀速率不大。在 露出钢基体表面的空隙处,Sn同Fe构成局部电池,极化作用小, 锡的溶解速率加快。因此,为获得高质量镀锡板,合金层应尽 量均匀。
单张板热镀锡工艺
工件→酸洗→水洗→溶剂处理→热浸镀锡→浸油处理→空 冷→脱油及抛光→分选→成品 1)酸洗 给料机从板垛上取下工件(原板),送入酸洗槽中酸 洗,去氧化皮,然后用水冲洗。酸洗掖一般用盐酸或硫 酸电解酸洗。电解酸洗时,工件接阴极。 2)熔剂处理 熔剂主要由氯化锌及3~5%氯化铵组成(有时 还加入10%氯化钠)。熔剂配成较浓的水溶液,浮在熔 锡上面,总处于沸腾状态。熔剂的作用是促使铁锡合金 (FeSn2)的形成。
2)硫氰化铵孔隙度试验 将试样先用有机溶剂除油,然 后浸入250 mL试验溶液中,温度为20~25℃,放置 15min。孔隙点中暴露的钢基体铁离子变成红色硫氰 化铁,再用比色法进行定量分析。可见这种方法不能 测定孔隙点的分布。试验溶液的组成见表。
种类 成分 硫氰化铵(NH4SCN) 醋酸(CH3COOH) 过氧化氢(H2O2) 1 20(g/L) 10(g/L) 2 5.0%浓度,100(mL) 2.5%浓度,100(mL)
5)热浸镀 经溶剂处理的工件放入熔融金属中,即 可在其表面镀上一层金属。浸镀时加热可采用煤 气、天然气或油加热,也可用感应电加热。 6)后处理目的是保证产品质量。后处理内容包括: 冷却和平整矫直。 (1)冷却 热浸镀后工件必须冷却。目的是避免未 凝固的镀层被划伤。
(2)平整矫直 热浸镀后工件(如钢板或带钢)表 面有变形(波浪或翘曲),需平整矫直。
二、热浸镀工艺
根据热浸镀工件前处理方法的不同,可将热浸镀 工艺分为溶剂法和保护气体还原法两类。
1. 溶剂法
溶剂法工艺流程为: 工件→碱洗→酸洗→水洗→稀盐酸处理→溶剂处 理→热浸镀→后处理→成品。
溶剂处理
溶剂处理目的是:① 对工件:清除其表面残存的铁 盐及酸洗后在空气中又产生的氧化皮;②对熔融金属: 清除其表面的氧化物,降低其表面张力,改善与工件表 面的湿润性。 溶剂处理有两种方法:湿法(又称熔融溶剂法)和干 法(又称烘干溶剂法)。 (1)湿法 工件在热浸镀前浸入熔融溶剂 (ZnCl2· 3NH4Cl或Zn Cl2· 2HN4Cl)中进行处理,然后 再浸入熔融金属中热镀。 (2)干法 工件在热浸镀前浸入浓的溶剂(600~800g/L ZnCl2+60~100g/L NH4Cl) 水溶液中,然后烘干,工 件上即附着一层干溶剂。当工件热浸镀时,溶剂受热分 解,起到清除工件表面残存铁盐、铁的氧化物、镀层金 属氧化物及降低镀液表面张力的作用。
熔剂处理
干法:将净化过的工件先浸入浓的熔剂水溶液中,经烘干后,表面 附着一层干熔剂层,然后进行热镀。所用熔剂为氯化铵和氯化锌组 成的复合熔剂,熔剂处理后在18一般熔剂中氯化铵比例愈大,污染愈大。
单张板热镀锡工艺
工件→酸洗→水洗→溶剂处理→热浸镀锡→浸油处理→ 空冷→脱油及抛光→分选→成品 3)热浸镀锡 经熔剂处理的钢板进入310~315℃的熔锡 中浸镀。 4)浸油处理 镀锡板再进入235~240℃的棕榈油槽处理。 油的作用是防止锡氧化和使锡在所镀钢扳上保持熔融 状态。由图还可见到,漫在棕桐油中的三对镀辊(序 号7)还可调节镀锡层的厚度及均匀性。 5)空冷 浸油处理后,工件立即喷空气冷却,再经脱油及 抛光进入分选。 6)分选 手工或称重,对镀层及板进行质量检查,合格板 为成品。
耐蚀性评定
耐蚀性评定主要是指镀锡层在空气中的抗蚀能力 (孔隙度试验)及食品罐头内部的罐藏寿命(铁溶出 试验)。 1)热水试验 孔隙度试验。将试样浸入pH 3.5~5.0的蒸 馏水中,95℃加热6h,对显示出的孔隙点进行计数, 并观察颁布状况。改进的方法是将试样先浸入90℃、 10%的无水铬酸水溶液中,取出后在pH 4.5~5.5的 95℃的蒸馏水中垂直保持40min即可进行孔隙点计数 观察。
2.保护气体还原法
保护气体还原法工艺流程为:
工件→微氧化炉→还原炉→冷却→热浸镀→后处理→成品。
1)微氧化炉 由煤气或天然气加热。工件进入氧化炉,火焰将 工件表面油污、乳化液烧掉,同时工件表面生成氧化膜。 2)还原炉 用电阻或辐射管间接加热。炉内密封有保护气体 (氢气与氨气混合)。工件进入还原炉,一方面将工件表面 的氧化皮还原为适合热浸镀的活性海绵状铁;另一方面将工 件继续加热进行再结晶退火。
镀层形成理论
热镀锌是世界各国公认 的一种经济实惠的材料 保护工艺;热镀锌层的 形成要经历如下步骤: ①铁基表面被锌液溶解 形成铁锌合金相层;② 合金层中的锌原个进一 步向基体扩散,形成锌 铁固溶体;③合金层表 面包络—薄锌层。
热镀锌层特性
1)与基体结合强度高在热浸镀锌过程中,熔融锌可以充分 浸入经过良好处理的基体表面,形成铁-锌合金层覆盖于 整个工件表面,且此合金层有一定韧性、硬度,可耐较大 磨擦入冲击,与其体有着很好的结合。 2)耐蚀性好 锌的腐蚀产物ZnO、Zn(OH)2及ZnCO3。当 此腐蚀产物转化为不溶性的ZnO3· Zn(OH)膜时(此膜厚 度为0.01mm),比锌层(锌的钝化膜)有着更好的化学 稳定性。尤其是在大气、水、土壤及混凝土中,耐蚀性好。 3)阴极保护作用 由于锌的电极电位(-0.96V)比铁的电 极电位(-0.44V)更负,在有电解质条件下,基体(铁) 与涂层(锌)组成原电池,锌为阳极,铁为阴极,锌不断 溶解,而基体(铁)得到保护。
热浸镀锡钢板耐蚀性能
(1)在空气中的腐蚀(相当与罐头外的腐蚀),若空气是干燥的, 则镀锡板不易生锈。若是潮湿空气,则在锡层孔隙处Sn与Fe构 成局部电池。Sn的电极电位比基体金属Fe更正,钢板会发生阳 极溶解,开始生锈,因此,镀锡层对钢板不具保护作用。 (2)在不含氧的弱酸中(相当于罐头内部),若Sn与Fe接触,则 电位发生逆转,Sn的电极电位比Fe更负,于是Sn溶解。钢铁基 体得到保护。在含氧的环境下,上述情况正好相反,铁被迅速腐 蚀. (3)氧化膜 氧化膜是锡被氧化后的产物,主要是SnO及SnO2。 SnO是不稳定的氧化物,不耐蚀。 SnO2是稳定的氧化物,耐蚀 性好。一般镀锡板在室温下长期贮存时,镀锡板表面易生成 SnO2。在涂料烘烤(一般150~210℃)时,生成SnO。 (4)油膜 一般热浸镀锡板上涂油量为2~10mg/m2,其用用是防 止板运输中的机械划伤及增加板的耐蚀性。
热镀锌工艺流程
表面清理→酸洗→中和→熔剂处理→热镀→钝化。 熔剂处理:熔剂处理分为湿法和干法两种。
湿法:净化过的工件在热浸镀前浸入熔剂中进行处理,然
后再浸入熔融金属中热镀。采用的熔剂是氯化铵,或者
氯化铵与氯化锌的混合物。其组成为:55.7%氯化锌与
44.3%氯化铵;46.3%氯化锌与53.7%氯化铵,可加入 1~6%的甘油,加热温度300~340℃。该法得到的镀 层附着力较差,已逐渐淘汰。
1)ζ相 位于纯锌层与δ1相 之间,含锌量为93.8%~94% (重量),化学成分为FeZn13, 性脆,具单斜晶格。 2)δ1 相 含锌量为 88.5%~93%(重量),化学 成分相当于FeZn7,为六方晶 格。 3)г相 直接附在钢基体上, 含铁量为22.96%~27.76% (重量),化学成分为 Fe5Zn6,性脆且硬,具有体 心立方结构。 4)η相 是铁在锌中的固溶 体,含铁量不大于0.003% (重量),几乎是纯锌,塑性 好,为密排六方晶格。普通低 合金钢在标准热浸镀锌温度 (450~470℃)时,可能仅 形成δ1 、ζ、г、η等4个相层。
3)冷却 工件在保护气氛中冷却到一定温度,再进行热浸镀。
三、热浸镀层的性能
(1)操作和设备简单;(2)效果比电镀好。(3) 只适于用低熔点金属(锌、锡、铝、铅)覆盖。 (4)覆盖层较厚; (5)镀层分层次。靠近工件的内层,化学成分含工 件成分最多;接近表面的外层,化学成分含镀层 金属最多。内外层之间的中间是合金层。 (6)合金层 较脆。合金层中因含少量工件金属及 微量夹杂,对镀层力学性能影响甚坏,故令合金 层较脆。其厚度应有所控制。 (7)镀层厚度不易精确控制。不规则的制件不容易 形成均匀的膜;