1 、简述
热镀锌也称热镀锌,是钢材预制构件渗入熔化的锌液中得到金属材料土壤层的一种方式。近些年随高压输电、交通出行、通信工作快速发展趋势,对钢材件安全防护规定愈来愈高,热镀锌需要量也持续提升。
2 、热镀锌层安全防护特性
一般 磷化处理层薄厚5~15μm,而热镀锌层一般在65μm之上,乃至达到100μm。热镀锌遮盖工作能力好,镀层高密度,无有机化合物参杂。大家都知道,锌的抗空气浸蚀的原理有机械设备维护及光电催化维护,在空气浸蚀标准下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌防护膜,一定水平上缓解锌的浸蚀,这层防护膜(也称白锈)受到损坏又会产生新的膜层。当锌层毁坏比较严重,严重危害到铁基体时,锌对基体造成光电催化维护,锌的规范电位差-0.76V,铁的规范电位差-0.44V,锌与铁产生微充电电池时锌做为阳极氧化被融解,铁做为负极遭受维护。显而易见热镀锌对基体金属材料铁的抗空气浸蚀工作能力好于磷化处理。
3、 热镀锌层产生全过程
热镀锌层产生全过程是铁基体与最外边的纯锌层中间产生铁-锌合金材料的全过程,工件表面在热浸镀时产生铁-锌合金材料层,才促使铁与纯锌层中间非常好融合,其全过程可简易地描述为:当铁工件渗入熔化的锌液时,最先在页面上产生锌与α铁(体心)固溶体。它是基体金属材料铁在固态情况下溶物锌分子所产生一种结晶,二种金属材料分子中间是结合,分子中间吸引力较为小。因而,当锌在固溶体中做到饱和状态后,锌铁二种原素分子互相外扩散,外扩散到(或叫渗透到)铁基体中的锌分子在基体晶格常数中转移,慢慢与铁产生铝合金,而外扩散到熔化的锌液中的铁就与锌产生金属材料间化学物质FeZn13,沉到热镀锌底锅,即是锌渣。当工件从浸锌液中移除时表面产生纯锌层,为六方结晶。其铁元素量不超0.003%。
4、 热镀锌加工工艺全过程及相关表明
4.1 加工工艺全过程
工件→脱油→水清洗→酸洗钝化→水清洗→浸助镀有机溶剂→风干加热→热镀锌→梳理→制冷→钝化处理→浸洗→干躁→检测
4.2 相关加工工艺全过程表明
(1)脱油
可选用有机化学除油或水基金属材料脱油清洁剂除油,做到工件彻底被水侵润截止。 (2)酸洗钝化 可选用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,六次羟基四胺1~4g/L,20~40℃开展酸洗钝化。添加脱硫剂可避免 基体过浸蚀及降低铁基体吸氢量。
脱油及酸洗钝化解决不太好会导致镀层粘合力不太好,镀不上锌或锌层掉下来。
(3) 浸助镀剂
也称融合剂,可维持在浸镀前工件具备一定特异性,以提高镀层与基体融合。NH5Cl 15%~25%,ZnCl2 2.5%~3.5%,55~65℃,5~10min。为降低NH5Cl蒸发可适度添加凡士林。
(4) 风干加热
为了更好地避免 工件在浸镀时因为温度大幅度上升而形变,并去除残留水份,避免 造成爆锌,导致锌液爆溅,加热一般为120~180℃。
(5) 热镀锌
要操纵好锌液温度、浸镀時间及工件从锌液中移除的速率。温度过低,锌液流通性差,镀层厚且不匀称,易造成失光,外型品质差;温度高,锌液流通性好,锌液易摆脱工件,降低失光及皱皮状况产生,粘合力强,镀层薄,外型好,生产制造高效率;但温度过高,工件及锌锅铁损比较严重,造成很多锌渣,危害浸锌层品质,锌耗大,乃至没法施镀。在同一温度下,浸镀时间长,镀层厚。不一样温度,规定一样的薄厚时,高溫浸镀所需时间长。一般生产厂家为了更好地避免 工件高溫形变及降低因为铁损导致锌渣,都选用450~470℃,0.5~1.5min。有一些加工厂对大工件及铸造铁件选用较高温度,但要绕开铁损高峰期的温度范畴。为了更好地提升 在较低温度下热浸镀液的流通性,避免 镀层过厚,并提升 镀层外型,经常添加0.01%~0.02%的纯铝。铝要少量多餐添加。
(6) 梳理
镀后对工件梳理主要是除去表面余锌及锌瘤,用振动或手工制作方式均可。
(7) 钝化处理
目地是提升 工件表面抗空气腐蚀能,降低或增加白锈出現時间,维持镀层具备优良的外型。都用三氧化铬钝化处理,如Na2Cr2O7 80~100克/L,盐酸3~2ml/L。
(8) 制冷
一般自来水冷,但温度不能过低,避免 工件,尤其是铸造件因为激冷收缩造成基体机构裂开。
(9) 检测
镀层外型明亮、细腻、无流挂、皱皮状况。薄厚检测可选用涂层测厚仪,方式较为简单。也可根据锌粘附量开展计算获得镀层薄厚。融合抗压强度可选用弯折压力机,将样品作90~180°弯折,应无裂纹及镀层掉下来。也能用重锤式敲打检测。
5 、锌灰、锌渣的产生及操纵
5.1 锌灰、锌渣的产生 ,锌灰锌渣不但比较严重危害到浸锌层品质,导致镀层不光滑,造成锌瘤。并且使热镀锌成本费大大的上升。一般 每镀1t工件耗锌80~125kg,假如锌灰锌渣比较严重,其耗锌量会达到140~200kg。操纵锌炭主要是操纵好温度,降低锌液表面空气氧化而造成的泥渣。中国有一些生产厂家用防火砂、碳灰等遮盖。海外选用热传导率小、溶点高、比例小、与锌液不产生反映,既可降低发热量走散又可避免 空气氧化的瓷器或玻璃弹珠遮盖,这类球状物易被工件拉开,又对工件无黏附功效。
针对锌液中锌渣的产生主要是融解在锌液中的铁成分超出该温度下的溶解性时需产生的流通性偏差的锌有色金属,锌渣中锌成分可达到95%,它是热镀锌成本增加的根本所在。 从铁在锌液中的溶解度曲线能够看得出:不一样的温度及不一样的隔热保温時间,其溶铁量即铁损量是不一样的。在500℃周边时,铁损量伴随着升温及隔热保温時间大幅度提升,基本上成平行线关联。小于或高过480~510℃范畴,随時间增加铁损提升 迟缓。因而,大家将480~510℃称之为恶变融解区。在这里温度范畴内锌液对工件及锌锅腐蚀更为比较严重,超出560℃铁损又持续上升,做到660℃之上锌对铁基体是毁灭性腐蚀,锌渣会大幅度提升,施镀没法开展。因而,施镀现阶段多在450~480℃及520~560℃2个地区内开展。
5.2 锌渣量的操纵
要降低锌渣就需要降低锌液中铁集团的成分,便是要从降低铁融解的诸要素下手:
⑴施镀及隔热保温要绕开铁的融解高峰期区,即不要在480~510℃时开展工作。
⑵锌锅原材料尽量采用含碳量、含硅量低的厚钢板电焊焊接。碳含量高,锌液对炒锅腐蚀会加速,硅成分高就能促进锌液对铁的浸蚀。现阶段多选用08F高品质合金钢板。其含碳量0.087%(0.05%~0.11%),含硅≤0.03%,并带有能抑止铁被腐蚀的原素镍、铬等。不能用碳素结构钢,不然耗锌量大,锌锅周期短。也有些人明确提出用碳碳复合材料制做熔锌槽,尽管可处理铁损量,但造型设计加工工艺也是一个难点。
⑶要常常捞渣。先将温度上升至加工工艺温度限制便于锌渣与锌液分离出来,随后降至加工工艺温度下列,使锌渣沉到槽底位用勺谋取。掉入锌液中镀件还要立即捕捞。
⑷要避免 助镀剂中铁集团随工件带到锌槽,助镀剂应用一定時间就会有淡褐色含铁的化合物形成,要按时滤掉。助镀剂pH值维护保养在5上下为好。
⑸镀液中铝低于0.01%会加速残渣的形成,适当铝不但提升 锌液的流通性,提升镀层色度,并且有益于降低锌渣、锌灰。小量铝浮在液位对降低空气氧化有利,太多危害镀层品质,造成缺斑状况。
⑹加温、提温要匀称,避免 爆烧及部分超温。
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