熱鍍鋅厚度的控制
調整鋅液合金比例;溫度,及浸鋅時間.
如果鋼材的矽含量較高，可加入鋅鎳合金降低上鋅量。也可加入助鍍劑新增劑來改變助鍍劑的性質，使鍍層變得漂亮。
在熱鍍鋅過程中，如果要使鍍件表面光亮、鍍層博，這跟各道工序都有很大關係，酸洗不到位，助鍍液配方不對，鋅溫高低，人工操作，行車的起吊速度，這都是有很大關係的，
這個問題你最好買一本熱鍍鋅的工藝相關的書籍好好看下。太多學問在裡面了 。
熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結合，其過程可簡單地敘述為：當鐵工件浸入熔融的鋅液時，首先在介面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。
因此，當鋅在固熔體中達到飽和後，鋅鐵兩種元素原子相互擴散，擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物fezn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大於0.
003%。
減小厚度
提高熱鍍鋅鋅溫，但要考慮鋅鍋情況，鐵鍋不宜超過480度，陶瓷鍋可以到530度
減少浸鋅時間
取出時速度要緩慢
新增鋅鋁合金可以減少鍍層厚度
1.放慢工件提公升速度。
2.盡量控制鍍鋅時間。
3.適量新增減薄合金。
關於熱鍍鋅層厚度的說明
關於熱鍍鋅層厚度的說明
熱鍍鋅鍍層的形成機理
熱浸鍍鋅是乙個冶金反應過程.從微觀角度看,熱浸鍍鋅過程是兩個動態平衡:熱平衡和鋅鐵交換平衡.
當把鋼鐵工件浸入450℃左右的熔融鋅液時,常溫下的工件吸收鋅液熱量,達到200℃以上時,鋅和鐵的相互作用逐漸明顯,鋅滲入鐵工件表面.隨著工件溫度逐漸接近鋅液溫度,工件表面形成含有不同鋅鐵比例的合金層,構成鋅鍍層的分層結構,隨著時間延長,鍍層中不同的合金層呈現不同的成長速率.從巨集觀角度看,上述過程表現為工件浸入鋅液,鋅液面出現沸騰,當鋅鐵反應逐漸平衡,鋅液面逐漸平靜.
工件被提出鋅液面,工件溫度逐漸降低至200℃以下時,鋅鐵反應停止,熱鍍鋅鍍層形成,厚度確定.
熱鍍鋅鍍層厚度要求
影響鋅鍍層厚度的因素主要有:基體金屬成分,鋼材的表面粗糙度,鋼材中的活性元素矽和磷含量及分布狀態,鋼材的內應力,工件幾何尺寸,熱浸鍍鋅工藝.現行的國際和中國熱鍍鋅標準都根據鋼材厚度劃分區段,鋅鍍層平局厚度以及區域性厚度應達到相應厚度,以確定鋅鍍層的防腐蝕效能.
鋼材厚度不同的工件,達成熱平衡和鋅鐵交換平衡所需的時間不同,形成的鍍層厚度也不同.標準中的鍍層平均厚度是基於上述鍍鋅機理的工業生產經驗值,區域性厚度是考慮到鋅鍍層厚度分布的不均勻性以及對鍍層防腐蝕性要求所需要的經驗值.因此,iso標準,美國astm標準,日本jis標準和中國標準在鋅鍍層厚度要求上略有不同,大同小異.
熱鍍鋅鍍層厚度的作用和影響
熱鍍鋅鍍層的厚度決定了鍍件的防腐蝕效能.詳細討論請參見附件中由美國熱鍍鋅協會提供的相關資料.使用者可以選擇高於或低於標準的鋅鍍層厚度.
對於表面光滑的3mm以下薄鋼板,工業生產中得到較厚的鍍層是困難的,另外,與鋼材厚度不相稱的鋅鍍層厚度會影響鍍層與基材的結合力以及鍍層外觀質量.過厚的鍍層會造成鍍層外觀粗糙,易剝落,鍍件經不起搬運和安裝過程中的碰撞.鋼材中如果存在較多的活性元素矽和磷,工業生產中得到較薄的鍍層也十分困難,這是由於鋼中的矽含量影響鋅鐵間的合金層生長方式,會使ζ相鋅鐵合金層迅速生長並將ζ相推向鍍層表面,致使鍍層表面粗糙無光,形成附著力差的灰暗鍍層.
因此,如上述討論結果,鍍鋅層的生長存在不確定性,實際生產中要取得某一範圍的鍍層厚度常常是困難的,熱鍍鋅標準中規定的厚度是大量實驗後產生的經驗值,照顧到了各種因素和要求,較為合理.
上海永豐熱鍍鋅****
2023年8月
熱鍍鋅原理及工藝說明
1 引言
熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業迅速發展，對鋼鐵件防護要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。
2 熱鍍鋅層防護效能
通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層緻密，無有機物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有zno、zn(oh)2及鹼式碳酸鋅保護膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護膜(也稱白鏽)受到破壞又會形成新的膜層。
當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產生電化學保護，鋅的標準電位-0.76v，鐵的標準電位-0.44v，鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護。
顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優於電鍍鋅。
3 熱鍍鋅層形成過程
熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結合，其過程可簡單地敘述為：當鐵工件浸入熔融的鋅液時，首先在介面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。
因此，當鋅在固熔體中達到飽和後，鋅鐵兩種元素原子相互擴散，擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物fezn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大於0.
003%。
4 熱鍍鋅工藝過程及有關說明
4.1 工藝過程
工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘乾預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化？→漂洗→乾燥→檢驗
4.2 有關工藝過程說明
(1)脫脂
可採用化學去油或水**屬脫脂清洗劑去油，達到工件完全被水浸潤為止。
(2)酸洗
可採用h2so4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用hcl 25%，烏洛託品3～5g/l，20～40℃進行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量,同時加入抑霧劑抑制酸霧逸出。
脫脂及酸洗處理不好都會造成鍍層附著力不好，鍍不上鋅或鋅層脫落。
(3)浸助鍍劑
也稱溶劑，可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化，以增強鍍層與基體結合。nh4cl 100-150g/l，zncl2 150-180g/l，70～85℃，1～2min。並加入一定量的表活劑.
(4)烘乾預熱
為了防止工件在浸鍍時由於溫度急劇公升高而變形，並除去殘餘水分，防止產生爆鋅，造成鋅液爆濺，預熱一般為80～140℃。不過現在一般都加防爆劑，遼陽浩巖熱鍍鋅新增劑有限責任公司的防爆劑不錯。
(5)熱鍍鋅
要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5公尺/min
溫度過低，鋅液流動性差，鍍層厚且不均勻，易產生流掛，外觀質量差；溫度高，鋅液流動性好，鋅液易脫離工件，減少流掛及皺皮現象發生，附著力強，鍍層薄，外觀好，生產效率高；但溫度過高，工件及鋅鍋鐵損嚴重，產生大量鋅渣，影響浸鋅層質量並且容易造成色差使表面顏色難看，鋅耗高。
鋅層厚度取決於鋅液溫度，浸鋅時間，鋼材材質和鋅液成份。另外，鍍鋅合金也很重要，浩巖熱鍍鋅專用多元合金在2023年全國綠色批量熱鍍鋅論壇上被多位專家評為當前市場上最佳合金！ 助鍍劑新增劑獲國家專利 《專利產品（專利號200710139349.
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一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由於鐵損造成鋅渣，都採用450～470℃，0.5～1.5min。
有些工廠對大工件及鑄鐵件採用較高溫度，但要避開鐵損高峰的溫度範圍。但我們建議在鋅液中新增有除鐵功能和降低共晶溫度的合金並且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。
(6)整理
鍍後對工件整理主要是去除表面餘鋅及鋅瘤，用採用熱鍍鋅專用震動器來完成。
(7)鈍化
目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能，減少或延長白鏽出現時間，保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化，如na2cr2o7 80～100g/l，硫酸3～4ml/l，但這種鈍化液嚴重影響環境，最好採用無鉻鈍化。
(8)冷卻
一般用水冷，但溫度不可過低也不可過高，一般不低於30℃不高於70℃，
(9)檢驗
鍍層外觀光亮、細緻、無流掛、皺皮現象。厚度檢驗可採用塗層測厚儀，方法比較簡便。也可通過鋅附著量進行換算得到鍍層厚度。
結合強度可採用彎曲壓力機，將樣件作90～180°彎曲，應無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗，並且分批的做鹽霧試驗和硫酸銅浸蝕試驗。
5 鋅灰、鋅渣的形成及控制
5.1 鋅灰、鋅渣的形成
鋅灰鋅渣不僅嚴重影響到浸鋅層質量，造成鍍層粗糙，產生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大公升高。通常每鍍1t工件耗鋅40～100kg，如果鋅灰鋅渣嚴重，其耗鋅量會高達140～200kg。
控制鋅渣主要是控制好溫度，減少鋅液表面氧化而產生的浮渣，所以更要採用有除鐵功能和抗氧化功能的合金並且用熱傳導率小、熔點高、比重小、與鋅液不發生反應，既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆蓋，這種球狀物易被工件推開，又對工件無粘附作用。
對於鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過該溫度下的溶解度時所形成的流動性極差的鋅鐵合金，鋅渣中鋅含量可高達94%，這是熱鍍鋅成本高的關鍵所在。
從鐵在鋅液中的溶解度曲線可以看出：不同的溫度及不同的保溫時間，其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500℃附近時，鐵損量隨著加溫及保溫時間急劇增加，幾乎成直線關係。
低於或高於480～510℃範圍，隨時間延長鐵損提高緩慢。因此，人們將480～510℃稱為惡性溶解區。在此溫度範圍內鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴重，超過560℃鐵損又明顯增加，達到660℃以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕，鋅渣會急劇增加，施鍍無法進行。
因此，施鍍目前多在430～450℃域內進行。
5.2 鋅渣量的控制
要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量，就是要從減少鐵溶解的諸因素著手：
⑴施鍍及保溫要避開鐵的溶解高峰區，即不要在480～510℃時進行作業。
⑵鋅鍋材料盡可能選用含碳、含矽量低的鋼板焊接。含碳量高，鋅液對鐵鍋浸蝕會加快，矽含量高也能促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多採用08f/xg08/wks優質鋼板。
，並含有能抑制鐵被浸蝕的元素鎳、鉻等。不可用普通碳素鋼，否則耗鋅量大，鋅鍋壽命短。也有人提出用碳化矽製作熔鋅槽，雖然可解決鐵損量，但造型工藝是乙個難題，目前工業陶瓷所製作的鋅鍋僅能做成圓柱型且體積很小，雖然可以滿足小件鍍鋅的要求但無法保證大型工件的鍍鋅。
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