镀锌基础知识
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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。
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
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
其厚度允许偏差详见 GB/T 2518-2008(P.15)
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,锌一铁反应就愈强烈,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,
70 60 50 40 30 20 10 -低强度超高强度钢(>55OMPa)
IF
IS
CMn
先进高强度钢
MART
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08AI),优质冲压钢的碳含量不大于0.04% (如K08AI ),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。
0200 400 600 800 1000 1300
屈服强度/M氏
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