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  热镀锌的工艺流程 引言 热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业加快速度进行发展，对钢铁件防护要求慢慢的升高，热镀锌需求量也持续不断的增加。 热镀锌层防护性能 通常电镀锌层厚度5～15μm，而热镀锌层一般在65μm以上，甚至高达100μm。热镀锌覆盖实力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械爱护及电化学爱护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌爱护膜，肯定程度上减缓锌的腐蚀，这层爱护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严峻，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学爱护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到爱护。明显热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀实力优于电镀锌。 热镀锌层形成过程 热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简洁地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，渐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表明产生纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。 热镀锌工艺过程及有关说明 工艺过程 工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验 有关工艺过程说明 脱脂 可采纳化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油，达到工件完全被水浸润为止。 酸洗 可采纳H2SO4 15%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl 20%，六次甲基四胺1～3g/L，20～40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及削减铁基体吸氢量。 脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。 浸助镀剂 也称结合剂，可保持在浸镀前工件具有肯定活性，以增加镀层与基体结合。 NH4Cl 15%～25%，ZnCl2 2.5%～3.5%，55～65℃，5～10min。为削减NH4Cl挥发可适当加入甘油。 烘干预热 为避免工件在浸镀时由于温度急剧上升而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为120 ～180℃。 热镀锌 要限制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中移出的速度。 温度过低，锌液流淌性差，镀层厚且不匀称，易产生流挂，外观品质差；温度高，锌液 流淌性好，锌液易脱离工件，削减流挂及皱皮现象发生，附着力强，镀层薄，外观好，生产效率高；但温度过高，工件及锌锅铁损严峻，产生大量锌渣，影响浸锌层质量，锌耗大，甚至无法施镀。 在同一温度下，浸镀时间长，镀层厚。不一样的温度，要求同样的厚度时，高温浸镀所需时间长。 一般厂家为避免工件高温变形及削减由于铁损造成锌渣，都采纳450～470℃，0.5～1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采纳较高温度，但要避开铁损高峰的温度范围。 为了更好的提高在较低温度下热浸镀液的流淌性，防止镀层过厚，并提高镀层外观，常常加入 0.01%～0.02%的纯铝。铝要少量多次加入。 整理 镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用振动或手工方法均可。 钝化 目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能，削减或延长白锈出现时间，保持镀层拥有非常良好的外观。都用铬酸盐钝化，如Na2Cr2O7 80～100g/L，硫酸3～4ml/L。 冷却 一般用水冷，但温度不行过低，防止工件，特殊是铸件由于激冷回缩产生基体组织开裂。 检验 镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。厚度检验可采纳涂层测厚仪，方法比较简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。结合强度可采纳弯曲压力机，将样件作90～180° 弯曲，应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验。 锌灰、锌渣的限制 锌灰、锌渣的形成 锌灰锌渣不仅严峻影响到浸锌层质量，造成镀层粗糙，产生锌瘤。而且使热镀锌成本大大上升。通常每镀1t工件耗锌80～120kg，假如锌灰锌渣严峻，其耗锌量会高达140～200kg 。限制锌炭主要是限制好温度，削减锌液表面氧化而产生的浮渣。国内有些厂家用耐火砂、炭灰等覆盖。国外采纳热传导率小、熔点高、比重小、与锌液不发生反应，既可削减热量失散又可防止氧化的陶瓷或玻璃球覆盖，这种球状物易被工件推开，又对工件无粘附作用。 对于锌液中锌渣的形成主要是溶解在锌液中的铁含量超过该温度下的溶解度时所形成的流淌性极差的锌铁合金，锌渣中锌含量可高达95%，这是热镀锌成本高的关键。 从铁在锌液中的溶解度曲线能够准确的看出：不同的温度及不同的保温时间，其溶铁量即铁损量是不一样的。在500℃旁边时，铁损量随着加温及保温时间飞速增加，几乎成直线℃范围，随时间延长铁损提高缓慢。因此，人们将480～510℃称为恶性溶解区。在此温度范围内锌液对工件及锌锅浸蚀最为严峻，超过560℃铁损又显著增加，达到 660℃以上锌对铁基体是破坏性浸蚀，锌渣会飞速增加，施镀没有办法进行。因此，施镀目前多在450～480℃及520～560℃两个区域内进行。 锌渣量的限制 要削减锌渣就要削减锌液中铁的含量，就是要从削减铁溶解的诸因素着手： 施镀及保温要避开铁的溶解高峰区，即不要在480～510℃时进行作业。 锌锅材料尽可能选用含碳、含硅量低的钢板焊接。含碳量高，锌液对铁锅浸蚀会加快，硅含量高也能促使锌液对铁的腐蚀。目前多采纳08F优质碳素钢板。其含碳0.087%(0.05% ～0.11%)，含硅≤0.03%，并含有能抑制铁被浸蚀的元素镍、铬等。不行用一般碳素钢，否则耗锌量大，锌锅寿命短。也有人提出用碳化硅制作熔锌槽，虽然可解决铁损量，但造型工艺也是一个难题。 要常常捞渣。先将温度上升至工艺温度上限以便锌渣与锌液分别，然后降至工艺温度以下，使锌渣沉于槽底后用勺捞取。落入锌液中镀件也要刚好打捞。 要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽，助镀剂运用肯定时间就有红褐色含铁的化合物生成，要定期滤去。助镀剂pH值维护在5左右为好。 镀液中铝少于0.01%会加快沉渣的生成，适量铝不仅提高锌液的流淌性，增加镀层亮度，而且有利于削减锌渣、锌灰。少量铝浮在液面对削减氧化有益，过多影响镀层质量，产生缺斑现象。 加热、升温要匀称，防止爆烧及局部过热。

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