怎么控制镀锌层的厚度.doc

热镀锌厚度的控制调整锌液合金比例;温度,及浸锌时间.如果钢材的硅含量较高，可加入锌镍合金降低上锌量。也可加入助镀剂添加剂来改变助镀剂的性质，使镀层变得漂亮。在热镀锌过程中，如果要使镀件表面光亮、镀层博，这跟各道工序都有很大关系，酸洗不到位，助镀液配方不对，锌温高低，人工操作，行车的起吊速度，这都是有很大关系的， 这个问题你最好买一本热镀锌的工艺相关的书籍好好看下。太多学问在里面了 。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，其过程可简单地叙述为：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，逐渐与铁形成合金，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面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。减小厚度提高热镀锌锌温，但要考虑锌锅情况，铁锅不宜超过480度，陶瓷锅可以到530度减少浸锌时间取出时速度要缓慢添加锌铝合金可以减少镀层厚度1.放慢工件提升速度。2.尽量控制镀锌时间。3.适量添加减薄合金。关于热镀锌层厚度的说明关于热镀锌层厚度的说明热镀锌镀层的形成机理热浸镀锌是一个冶金反应过程.从微观角度看,热浸镀锌过程是两个动态平衡:热平衡和锌铁交换平衡.当把钢铁工件浸入450左右的熔融锌液时,常温下的工件吸收锌液热量,达到200以上时,锌和铁的相互作用逐渐明显,锌渗入铁工件表面.随着工件温度逐渐接近锌液温度,工件表面形成含有不同锌铁比例的合金层,构成锌镀层的分层结构,随着时间延长,镀层中不同的合金层呈现不同的成长速率.从宏观角度看,上述过程表现为工件浸入锌液,锌液面出现沸腾,当锌铁反应逐渐平衡,锌液面逐渐平静.工件被提出锌液面,工件温度逐渐降低至200以下时,锌铁反应停止,热镀锌镀层形成,厚度确定.热镀锌镀层厚度要求影响锌镀层厚度的因素主要有:基体金属成分,钢材的表面粗糙度,钢材中的活性元素硅和磷含量及分布状态,钢材的内应力,工件几何尺寸,热浸镀锌工艺.现行的国际和中国热镀锌标准都根据钢材厚度划分区段,锌镀层平局厚度以及局部厚度应达到相应厚度,以确定锌镀层的防腐蚀性能.钢材厚度不同的工件,达成热平衡和锌铁交换平衡所需的时间不同,形成的镀层厚度也不同.标准中的镀层平均厚度是基于上述镀锌机理的工业生产经验值,局部厚度是考虑到锌镀层厚度分布的不均匀性以及对镀层防腐蚀性要求所需要的经验值.因此,ISO标准,美国ASTM标准,日本JIS标准和中国标准在锌镀层厚度要求上略有不同,大同小异.热镀锌镀层厚度的作用和影响热镀锌镀层的厚度决定了镀件的防腐蚀性能.详细讨论请参见附件中由美国热镀锌协会提供的相关数据.用户可以选择高于或低于标准的锌镀层厚度.对于表面光滑的3mm以下薄钢板,工业生产中得到较厚的镀层是困难的,另外,与钢材厚度不相称的锌镀层厚度会影响镀层与基材的结合力以及镀层外观质量.过厚的镀层会造成镀层外观粗糙,易剥落,镀件经不起搬运和安装过程中的碰撞.钢材中如果存在较多的活性元素硅和磷,工业生产中得到较薄的镀层也十分困难,这是由于钢中的硅含量影响锌铁间的合金层生长方式,会使相锌铁合金层迅速生长并将相推向镀层表面,致使镀层表面粗糙无光,形成附着力差的灰暗镀层.因此,如上述讨论结果,镀锌层的生长存在不确定性,实际生产中要取得某一范围的镀层厚度常常是困难的,热镀锌标准中规定的厚度是大量实验后产生的经验值,照顾到了各种因素和要求,较为合理.上海永丰热镀锌有限公司2007年8月热镀锌原理及工艺说明 1 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、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。 2 热镀锌层防护性能 通常电镀锌层厚度515m，而热镀锌层一般在35m以上，甚至高达200m。热镀锌覆盖能力好，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保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，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，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。 3 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，其过程可简单地叙述为：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，逐渐与铁形成合金，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面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。 4 热镀锌工艺过程及有关说明 4.1 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 4.2 有关工艺过程说明 (1)脱脂 可采用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。 (2)酸洗 可采用H2SO4 15%，硫脲0.1%，4060或用HCl 25%，乌洛托品35g/L，2040进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。 脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。 (3)浸助镀剂 也称溶剂，可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化，以增强镀层与基体结合。NH4Cl 100-150g/L，ZnCl2 150-180g/L，7085，12min。并加入一定量的表活剂. (4)烘干预热 为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为80140。不过现在一般都加防爆剂，辽阳浩岩热镀锌添加剂有限责任公司的防爆剂不错。 (5)热镀锌 要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min 温度过低，锌液流动性差，镀层厚且不均匀，易产生流挂，外观质量差；温度高，锌液流动性好，锌液易脱离工件，减少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，工件及锌锅铁损严重，产生大量锌渣，影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看，锌耗高。 锌层厚度取决于锌液温度，浸锌时间，钢材材质和锌液成份。另外，镀锌合金也很重要，浩岩热镀锌专用多元合金在2008年全国绿色批量热镀锌论坛上被多位专家评为当前市场上最佳合金！ 助镀剂添加剂获国家专利 专利产品（专利号200710139349.3）。详情可登陆网站：。 一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣，都采用450470，0.51.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度，但要避开铁损高峰的温度范围。但我们建议在锌液中添加有除铁功能和降低共晶温度的合金并且把镀锌温度降低至435-445。 (6)整理 镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用采用热镀锌专用震动器来完成。 (7)钝化 目的是提高工件表面抗大气腐蚀性能，减少或延长白锈出现时间，保持镀层具有良好的外观。都用铬酸盐钝化，如Na2Cr2O7 80100g/L，硫酸34ml/L，但这种钝化液严重影响环境，最好采用无铬钝化。 (8)冷却 一般用水冷，但温度不可过低也不可过高，一般不低于30不高于70， (9)检验 镀层外观光亮、细致、无流挂、皱皮现象。厚度检验可采用涂层测厚仪，方法比较简便。也可通过锌附着量进行换算得到镀层厚度。结合强度可采用弯曲压力机，将样件作90180弯曲，应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验，并且分批的做盐雾试验和硫酸铜浸蚀试验。 5 锌灰、锌渣的形成及控制 5.1 锌灰、锌渣的形成 锌灰锌渣不仅严重影响到浸锌层质量，造成镀层粗糙，产生锌瘤。而且使热镀锌成本大大升高。通常每镀1t工件耗锌40100kg，如果锌灰锌渣严重，其耗锌量会高达140200kg。控制锌渣主要是控制好温度，减少锌液表面氧化而产生的浮渣，所以更要采用有除铁功能和抗氧化功能的合金并且用热传导率小、熔点高、比重小、与锌液不发生反应，既可减少热量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆盖，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动性极差的锌铁合金，锌渣中锌含量可高达94%，这是热镀锌成本高的关键所在。 从铁在锌液中的溶解度曲线可以看出：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附近时，铁损量随着加温及保温时间急剧增加，几乎成直线关系。低于或高于480510范围，随时间延长铁损提高缓慢。因此，人们将480510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重，超过560铁损又明显增加，达到660以上锌对铁基体是破坏性浸蚀，锌渣会急剧增加，施镀无法进行。因此，施镀目前多在430450域内进行。 5.2 锌渣量的控制 要减少锌渣就要减少锌液中铁的含量，就是要从减少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480510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。目前多采用08F/XG08/WKS优质钢板。，并含有能抑制铁被浸蚀的元素镍、铬等。不可用普通碳素钢，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，但造型工艺是一个难题，目前工业陶瓷所制作的锌锅仅能做成圆柱型且体积很小，虽然可以满足小件镀锌的要求但无法保证大型工件的镀锌。 要经常捞渣。先将温度升高至工艺温度上限以便锌渣与锌液分离，使锌渣沉于槽底后用捞锌勺或专用捞渣机捞取。落入锌液中镀件更要及时打捞。 要防止助镀剂中铁随工件带入锌槽，助镀剂要进行在线再生循环处理，严格控制亚铁含量，不允许高于4g/l，PH值始终保持在4.5-5。 加热、升温要均匀，防止局部过热。 Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles Specifications and test methods 钢铁制件热浸镀锌 技术条件与试验方法 前言 国际标准化组织工作（ISO）是各国家标准化团体赛（ISO 成员团体）的一个世界范围的联盟。国际标准的制定工作通常是通过ISO的技术委员会进行的，对技术委员会确定的主题感兴趣的成员团体有权向参加该委员会表示。与ISO有联络的官方和非官方的国际组织也参与这项工作。ISO在电工技术标准化方面与国际电工委员会（IEC）紧密合作。 按ISO/IEC指南第三部分的规定提出国际标准草案。 委员会 所采纳的国际标准草案需分发给各成员团体投票表决，作为国际标准发布时要求至少75%的成员团体投票通过。国际标准ISO1461是由欧洲标准化委员会（CEN）与ISO/TC 107技术委员-金属与其它无机覆盖层，SC4分会-热浸镀层（热浸镀锌），按ISO 和CEN之间的技术合作协议（维也纳协议）合作制订。 在整个标准文本中，凡“本欧洲标准”皆指“本国际标准”。 此第二版注销并取代第一版（ISO1461：1973）及第一版ISO 1459 （ISO1459：1977）。均对其作了技术性修改。 附录A和附录B是规范性附录。 附录C至E是资料附录。 本国际标准，已取消有关符合欧洲委员会指南的CEN附录。 本标准翻译：武汉材料保护研究所 吴勇 李春燕 审核：武汉材料保护研究所 高万振 1.范围 本标准规定了钢铁制件的热浸镀锌层（其它合金元素含量不超过2%）的一般性能和试验方法。不适用于： a） 连续式热浸镀锌的板材和线材； b） 自动化设备热浸镀锌的管材和棒材； c） 具有特殊附加要求或与本标准要求不同的热浸镀锌产品； 注：个别产品标准可能通过引用本标准号或修改某些条款来规定其产品的热浸镀层。 本标准对热浸镀锌产品的后处理/保护涂层未做规定。 2.引用的标准 下列标准中所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。标注日期的引用标准后续修改或修订，本标准不予引用；但是，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。未标注日期的引用标准，应引用其最新版本。ISO和IEC成员都拥有现行有效的国际标准。 EN 1179, Zinc and zinc alloys -Primary zinc （锌及锌合金 初级锌） EN ISO 1460, Metallic coatings-Hot dip galvanized coatings on ferrous materials-Gravimetric determination of the mass per unit area（金属覆盖层 黑色金属材料热浸锌层-单位面积质量的测定 称量法）(ISO 1640:1992) EN 22063, Metallic and other inorganic coatings -Thermal spraying-Zinc , aluminium and their alloys （金属及其它无机涂层 热喷涂 锌、铝及其它合金）(ISO 2063:1991). EN ISO 2064, Metallic and other inorganic coatings-Definitions and conventions concerning the measurement of thickness（金属和其他无机覆盖层厚度测量的定义和一般要求） (ISO 2064:1980) EN ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates -Measurement of coating thickness-Magnetic method （磁性基体上的非磁性覆盖层 覆盖面层厚度的测量 磁性法） (ISO 2178:1982) ISO 752, Zinc ingots.（锌锭） ISO 2859-1, Sampling procedures for inspection by attributes -Part 1: Sampling plans indexed by acceptable quality level (AQL) for lot-by-lot inspection.（计数抽样检查程序-第一部分：逐批检查用按可接受质量水平编制的抽样计划） ISO 2859-3, Sampling procedures for inspection by attributes -Part 3: Skip-lot sampling procedures.（特性检查抽样程序-第三部分：不连续批抽样程序） ISO 10474, Steel and steel products -Inspection documents.（钢及钢产品 检查文件） 3.术语及定义 本标准采用下列定义和EN ISO 2064中的定义。 31热浸镀锌 将经过准备的钢件或铸铁件浸于熔融锌中而在钢铁上形成锌及锌铁合金镀层的过程。 32热浸镀锌层 通过热浸镀锌得到的镀层。 注：“热浸镀锌层”术语在后文中称为“镀层” 33镀层镀覆量 单位面积上锌及锌铁合金层的总重量（以g/表示） 34镀层厚度 锌及锌铁合金层的总厚度（以um表示） 35主要表面 制件上已经热浸镀锌或将被热浸镀锌的部分表面，该部分表面上的镀层对于制件的外观和（或）使用性能是极为重要的。 36样本 从批中抽取用于进行试验的制件或制件组。 37基本测量面 进行一定次数试验区域。 38镀层的局部厚度 用磁性法或称量法所测得的某一基本测量面上的镀层厚度。 39镀层的平均厚度 对某一大件或某一批镀锌件抽样后测得镀层局部厚度的平均值。 310镀层的局部镀覆量 采用称量法测得的某一镀层的镀覆量。 311镀层的平均镀覆量 按EN ISO 1460规定的方法试验，按5条要求抽样所测得镀层镀覆量的平均值，或镀层平均厚度的换算值（见3.9）。 312最小值 在某一基本平面上用称量法或磁性法在规定次数中所测得的镀层厚度的最小值。 313检查批 指一次订货或一次供货。 314验收检查 对镀锌厂家提供的检查批进行检查（如果没有其它要求）。 315漏镀面 钢铁工件上未与熔融锌发生反应的区域。 4一般要求 注1：基体金属的化学成份及表面状况（光洁度或粗糙度），工件的重量及镀锌条件都将影响镀层的外观、厚度、结构及物理和机械性能。 此标准没有对这些提出任何要求，但是在附录C中提出了一些建议。 注2：EN ISO 14713给出了钢铁热浸镀锌选择指南，EN ISO 12944-5包含钢铁热浸镀锌层上涂装的内容。 41热浸镀锌浴 热浸镀锌浴应主要由熔融锌组成。熔融锌中的杂质总含量（铁，锡除外）不应超过总质量的1.5%，所指杂质由ISO 752或EN 1179规定（参见附录C）。 42需方提供的文件 需方应提供附录A所列的文件。 43安全 应按附录B中要求提供导流和排气。 5抽样 用于厚度试验的样本应从每一检查批（3.13）中随机所取，从每一检查批中抽取作为样本制件的最少数量应达到表1要求。 表1 按批的大小确定样本大小 每批的制件数 样本的最少制件数量 1 to 3 All 4 to 500 3 501 to 1200 5 1201 to 3200 8 3201 to 10000 13 10000 20 除非订货时需方提出其他要求，验收检查应在产品离开镀锌厂家之前进行。 6镀层性能 61外观 验收检查时， 采用校正视力目查所有热浸镀锌工件，其主要表面应无锌瘤、起皮（下面无固体金属的凸起区域）、粗糙和锐点（能造成伤害的点）以及漏镀面。 注1：“粗糙”和“光滑”是相对概念，制件镀层的粗糙度不同经机械法辊挤或（和）吹、抹的镀锌制品（如镀锌钢板和镀锌钢丝）的粗糙度。 只要镀层厚度大于规定的最小值，被镀工件表面即使存在暗灰或浅灰色区域（如暗灰色的网状花纹区域）或有些表面不均匀都不应视为报废的原因；潮湿条件下储存产生的白锈（镀锌后在潮湿条件储存形成的白色或灰色产物主要为碱式氧化锌）也不应视为报废的原因。 注2：要确定一个能涵盖所有实际要求的外观和光洁度度的定义是不可能性的。 不应残存熔剂渣，在可能影响热浸镀锌件的应用或耐蚀性能的部位不应存在结瘤和锌灰。 目查外观检查不合格的制件应依照6.3条进行修补或重镀后再交送重新检查。有特殊要求时（如镀锌后要涂装），若需要制备样本（见A.2和C.1.4）。 62厚度 621 总则 热浸镀锌镀层被设计用于防止钢铁制件的腐蚀（见附录C）。镀层防腐蚀时间的长短（无论镀层是光亮或呈暗灰色）大致与镀层厚度成正比。在极严酷的腐蚀条件下服役和（或）要求较长服役时间的工件，其镀层厚度可以要求比这规定的更厚。 当需较厚镀层时，供需双方应在协议中中注明有关技术条件（如：喷砂处理，基材的化学成分）。 622试验方法 当试验方法存在异议时，应采用称量法测得的单位面积热浸镀锌层的平均镀覆量，再按照EN ISO 1641和一般镀层的密度（7.2g/cm3）换算成镀层厚度，由此确定镀层厚度的测试值。 当制件数少于10件时，需方可以不接受称量法，因为它会破坏制件，给需方造成不可补救的经济损失。 注：试验（见附录D）可用磁性法（EN ISO 2178）或用称量法（可能取代的方法，例如电磁法（ISO 2808），库仑法和横截面显微镜法，见附录D）。 EN ISO 2178最适合日常工作和常规质量管理。由于采用这种方法时每一测量面积小，个别数据低于镀层的局部或平均厚度值。若在基本测量面内测量次数足够多时，则磁性法也能象称量法一样有效地测出镀层的局部厚度。 623基本测量面 为了获得尽可能具有代表性的镀层平均厚度或镀覆量，对于磁性法或称量法试验的基本测量面的数量、位置以及大小应根据制件形状大小确定。样本中若有较长制件时，选取的基本测量面离其每端大约100mm，并尽量接近中心线，并应包括制件的整个横截面。 基本测量面的数量取决于样本中各制件的大小，应如下： a） 面积大于2的制件（大制件），每个制件至少应取3个基本测量面，样本中每一制件（分别抽取的）的基本测量面内的镀层平均厚度应等于或大于表2和表3给出的值。 b） 主要表面积在100002内到2（包括2）：每个制件样本至少取一个基本测量面。 c） 主要表面积在10002-100002 （包括100002）的制件：样本中每个制件应取一个基本测量面。 d） 主要表面积小于10002的制件，取足够数量制件累计在一起以提供至少为10002的表面而构成一个基本测量面，基本测量面的数量应符合表1最后一列给出的值。因此用于试验的制件总数应等于构成一个基本测量面所要求的制件数乘以表1最后一列中所列的数量，该数量与批的大小有关（若被镀制件数少于上述数量，则全部检查）。有时应采用由ISO 2859规定的抽样程序。 注： 10 0002=1002 1 0002=102 2典型的表示为200cm 100cm; 10 0002典型的表示为10cm 10cm; 1 0002 典型的表示为10cm 1cm 在b）、c）和d）情况下，每个基本测量面的镀层厚度值应等于或大于表2或表3相应的镀层局部厚度值。样本折所有基本测量面的厚度平均值应等于或大于表2和表3相应平均厚度值。 当镀锌层厚度依照EN ISO2178中磁性法测定时，该基本测量面应在能为称量法所选择作为代表性的基本测量面内。 当制件数必须多于5才能累计到至少为10002基本测量面时，如果每个制件有合适的主要表面，则可用磁性法对每个工件进行一次厚度测量，反之，则用称量法。 在每个不小于10002的基本测量面内，在被镀区域上至少应取5个点用磁性法读数。若个别读数低于表2和表3中的值，这不要紧，只要每个基本测量面上的整个平均值等于或大于表中所列的值即可。用磁性法测定的所有基本测量面的镀层平均厚度可按与称量法（EN ISO 1460）相似的方法计算获得。 厚度的测量不应在切割面、离边缘距离少于10的区域、火焰切割面或边角进行（见C.1.3）。 表2 未经离心处理的最小镀层厚度 制件及其厚度 镀层局部厚度(min)a um 镀层平均厚度(min)b um Steel 6mm 70 85 Steel 3mm to 6mm 55 70 Steel 1.5mm to 3mm 45 55 Steel 1.5mm 35 45 铸铁 6mm 70 80 铸铁 6mm 60 70 a See 3.8 b See 3.9 注2：表2属一般要求的，具体产品标准可包含不同的厚度等级、分类在内的各种要求，在和本标准不冲突情况下可以增加更厚的镀层要求和其他要求。 表2中镀层局部厚度只应在依照6.2.3选定的基本测量面上测量。 表3 经离心处理的最小镀层厚度 制件及其厚度 镀层局部厚度(min)a um 镀层平均厚度(min)b um 螺纹件： 20 mm diameter（直径） 6 mm to 2mm diameter 6mm diameter 45 35 20 55 45 25 其它制件（包括铸铁件）： 3mm 3mm 45 35 55 45 注3：表3是一般的要求，紧固件和具体产品可以有不同要求，也可参照附录A.2.g）。 表3中的镀层局部厚度只在按6.2.3选定的基本测量面内测定。 63 修复 热浸镀锌厂修复的总漏镀面不应超过制件总表面的0.5%。每个要修复的漏镀面不应超过102。在供需双方没有其他协议时，若漏镀面积较大，这些制件应重镀。 可采用热喷涂锌（EN 22063已涉及）或者能与实际所限制的体系相适应的富锌涂料进行修复。也可采用粘贴锌合金的方法（见附录C.5）。镀锌厂家应将修复方法告诉需方或最终用户。 当需方有特殊要求，例如要后续涂装时，供方应事先将修复方法告诉需方。 为了保证附着力应进行包括去除氧化皮，清洗和任何必要的预处理在内的处理。 除非需方另有要求，例如：热浸镀锌表面还要涂装时，修复区域的涂敷层厚度要求与热浸镀锌层的相同，否则，修复区的涂敷层厚度至少应比表2或表3中要求的热浸镀锌层的局部厚度厚30um。 注：破损面的修复建议参见C.5。 64附着力 至今没有适合于检测钢铁制件热浸镀锌层结合力的现行ISO标准，参见C6。 镀层与基体结合力强是热浸镀锌工艺的特点，所以通常不需测试锌和基体之间的结合力。但是一般厚度的热浸镀锌工件在正常操作条件下应没有剥落和起皮现象。通常厚镀层制件的操作要求比薄镀层制件小心，镀锌后的弯曲和成形不应视为正常操作。 若必须测试结合力，如：工件需经受高强度机械应力，则所有试验都只应在主要表面进行，即：在将来的应用中必须具有良好的附着性的区域。 刻划十字的试验方法对评价镀层的机械性能有一定的参考意义，但是在某些条件下这种试验的破坏性要高于使用要求。另外的冲击和切割试验也可能会用于热浸镀层，将另文考虑其可能性。 65验收标准 按6.2.2对6.2.3规定数量的基本测量面进行试验时，镀层厚度不应小于表2和表3。除非在有争议的情况下，或供方许可切割其制件做称量法测定，否则都应采用非破坏性试验。当制件的钢材厚度不同时，则每一厚度范围的制件都应视为单独处理批次，其镀层厚度都应分别达到表2和表3中的相应的值。 如果样本的镀层厚度不符合这些要求，则应在该批料中双倍取样（制件数少于最低取样数则取全部制件进行试验）。若这一较大的样本通过了试验则视该批制件合格；若通不过，则应将不符合要求的件作为不合格报废，或经需方允许重镀。 7合格证书 根据需要，热浸镀锌厂家应提供符合本标准要求的证书（ISO10474中涉及到）。 附录 A （规范性附录） 由需方向供方提供的文件 A 1必要信息 本标准号（即EN ISO1461）应由需方向供方提供。 A 2附加信息 需方若有特殊要求，则应适当地提供下列信息。 热浸镀锌厂家应根据需方要求提供包括修复漏镀面方法在内的有关信息。 i 影响热浸镀锌的基体金属的化学成份和性能（见附录C）； ii 主要表面的标定，如：利用图纸标明或采用适当标记的样品； iii 用图纸或其他方法标明表面平整与否将影响镀锌制件使用性能的区域，这些不平整往往由镀锌过程中形成的锌滴、制件相互接触形成的痕迹等造成。供需双方应协商解决这些问题； iv 用样品或其它方法说明所要求光洁度； v 任何特殊预处理要求； vi 任何特殊的镀层厚度要求（见6.2.1注2和注3到6.2.3和附录C）； vii 离心处理的镀层厚应达到表3而不是表2要求； viii 热浸镀锌后的是否还要进行后处理或涂装（见6.3，C.4和C.5）； ix 检验安排（见第5条）； x 是否要按ISO 10474要求的合格证书。 附录B （规范性附录） 安全和生产要求 除国家安全与健康法则包括的内腔排气和导流标准外，需方提供处理和开孔的方法，或封闭内腔排气和导流的其它方法，或允许热浸镀锌厂家自行决定排气和导流方法，这些是安全和生产的必备条件。 警告：必须避免封闭内腔，否则在热浸镀锌过程中会引起爆炸。 注：排气和导流信息详见EN ISO 14713。 附录C （资料性附录） 制件的性能对热浸镀锌结果影响 C1基体金属 C11成份 碳钢、低合金钢及灰口马口铸铁一般都适合热浸镀锌，其他铁基金属需热浸镀锌时，需方应向供方提供资料或样品，以决定这些钢热浸镀锌后是否能获得满意的结果。含硫的易切削钢不适合热浸镀锌。 C12表面状态 进入热浸镀锌浴之前的基体金属表面应干净。酸洗是清洗表面的推荐方法，但是应避免过度酸洗。不能酸活掉的表面污物，如：碳膜（如：轧制油的残余物）、油污、油漆、焊渣以及类似和污染物应在酸洗前去除。去除这些杂质的责任应由供需双方商定。 铸铁件表面应尽可能无孔隙和缩孔，并应进行喷砂、抛丸、电解酸洗或其他适于铸件的方法清理。 C13钢的表面粗糙度对热浸镀锌镀层的影响 钢表面粗糙度对镀层厚度和镀层结构有影响，基体金属表面不均匀性在热浸镀锌之后一般仍会保留。 钢材在酸洗前进行喷砂、粗磨等处理可获得粗糙表面，如此处理的钢材热浸镀锌后获得的镀层要厚于仅进行酸洗处理的。反之，表面光滑的制件较难获得粗糙表面，如此处理的钢材热浸镀锌后获得的镀层要厚于仅进行酸洗处理的。反之，表面光滑的制件较难获得较厚的镀锌层。火焰切割改变了火焰切割区域内钢材的组织和成份，以至于该区域内难以得到6.2以及表2和表3规定的镀层厚度，为了得到规定的镀层厚度厂家可磨去火焰切割表面后再热浸镀锌。 C14基体金属中的活性元素对锌镀层厚度及外观的影响 大多数钢都能满意地热浸镀锌，但是钢中的一些活性元素会影响热浸镀锌，如硅（Si）和磷（P）。钢材的表面成份将会影响镀锌层的厚度和外观。在一定的成份范围内，硅和磷可能会使镀层粗糙，形成发亮和（或）暗灰色镀层。这些部位的镀层可能较脆较厚。法国标准NF A35503：1994给出有关行为和可热浸镀锌钢的指南，关于钢中特殊元素影响和研究仍在进行之中（参见ISO 14713）。 C15基体金属中的内应力 基体金属中部分应力在热浸镀锌过程中会被去除，同时可能会引起镀锌制件的变形。 钢制件经一定程度的冷加工（例如弯曲）后会变脆，这取决于钢的种类和冷加工程度。热浸镀锌是一个热处理过程，如果被镀覆的钢对变形时效敏感，会加速变形时效的发生而使钢铁制件脆化。为了避免这种脆化危险，可使用对变形时效-硬化不敏感的钢。如果认为某种钢对变形时效敏感，在可能的情况下应避免深度冷加工；若不能避免深度冷若冰霜加工，则应在酸洗和热浸镀锌之前进行去应力热处理。 注：变形时效硬化敏感性和随之产生的脆性增加主要是由钢中氮所引起，更确切地说极大地取决于钢的生产过程。在现代化工业生产中，一般不会产生此类问题。铝镇静钢可将变形时效降到最低程度。 经过热处理和冷加工强化的钢在热浸镀锌的同时还会受热回火而使经热处理或冷加工获得的强度降低。淬火钢和（或）高强度钢会有内应力，如此大的内应力可使得酸洗和热浸镀锌过程增加钢制件在锌浴中开裂的危险性。在酸洗和热浸镀锌之前对制件进行消除应力处理可以减小这种开裂风险。但是对此类钢材进行热浸镀锌处理时应向专家咨询。 结构钢一般不会在酸洗进由于吸氢而产生脆断，残留的氢（即使有的话）一般不会影响结构钢。对于结构钢而言，被吸入的氢在热浸镀锌过程中会被除数释放出去。如果钢的硬度高于34HRC、340HV或325HB，在前处理中尽量将吸氢量降到最低程度。 凡是对特殊的钢材、预处理、热处理和机械处理、酸洗以及热浸镀过程有指导作用的防止脆断问题的经验。 C16制件几何尺寸的影响 大尺寸和常规制造方法制成的厚钢件的冶金学性质这两个因素要求制件在热浸镀锌浴中停留较长的时间，这会导致形成厚的镀层。 C17热浸镀锌工艺 作为热浸镀锌处理技术的一部分，在热浸镀锌浴（符合4。3的要求）中加入少量合金元素，可以显著地降低硅和磷的不利影响（见A。1。3）或改善镀层外观。这些可能添加的元素不影响热浸镀锌层的一般质量，耐腐蚀寿命和镀锌产品的机械性能，对此类添加元素无需进行标准化。 C2设计 C21总则 热浸镀锌制件的设计应适应热浸镀锌工艺，在设计和制造热浸镀锌产品之前，需方应向热浸镀锌厂家进行咨询，因为可能有必要使制件的结构适合于热浸镀锌工艺（见附录B）。 C22配合螺纹件的尺寸公差 有两种不同的预留加工的余量方法：一是下切外螺纹；二是上切内螺纹。如果是紧固件可参见有关紧固件的规定和标准。一般情况下有配合要求的螺纹上应预留加工余量，以容纳镀层厚度。对热浸镀锌后加工出或再加工出的内螺纹上的镀层不做要求。 螺纹元件的镀层厚度指的是螺纹元件经热浸镀锌之后立即进行离心或爆锌处理而获得的镀层厚度，进行这样的后处理的目的是保证螺纹清洁。 注1：内外螺纹件配合在一起时，外螺纹件上的镀层可对内螺纹形成阴极保护，因此不要求内螺纹上有镀锌层。 注2：经热浸镀锌的螺纹件应有足够的强度以满足原设计的要求。 C23工艺加热的影响 在热浸镀锌浴中加热会受到不利影响到的材料不应热浸镀锌。 C3浸镀锌浴 在有特殊要求的场合，需方可规定镀锌浴或镀锌层中的添加元素或杂质的含量。 特别是要对锅炉（即热水贮槽和罐）进行热浸镀锌处理并将其与热浸镀锌钢管一道用于饮用水系统的情况下，需方可要求其镀层成分同样符合EN 10240对管子镀层提出的成分要求。 C4后处理 一般情况下，当制件从锌浴中取出还是热的和湿的状态时，制件不应堆集在一起。小制件可散放在料筐中或置于料架上，从热浸镀锌浴中取出后立即离心甩掉或爆除多余的锌。 为了防止制件在潮湿的环境中存放时表面产生白锈，不再涂装的制件镀锌之后应进行适当的表面处理。 如果制件镀锌后要涂漆或粉未喷涂，需方应在热浸镀锌之前告知供方。 C5漏镀面和损伤面的修复 若制件热浸锌后还要涂装，供方应告知需方损伤面的修复是允许的，另外还应告知修复漏镀或损伤区域的推荐方法和材料。需方和后续涂层的涂覆方应保证后续涂层体系与所采用的修复方法和材料的相容性。 63中规定了修复层厚度的验收要求。操作面的现场修复可以采用同样的方法进行。修复面的大小应与漏镀面的大小一致；如果某一尺寸的漏镀面是可以接受的，则同样大小的修复面也应是可以接受的。 C6附着力试验 镀层与基体结合力强是热浸镀锌工艺的特点，所以通常不需测试镀锌层和基体之间的结合力。但是一般厚度的热浸镀锌工件在使用和正常操作条件下应没有剥落和起皮现象。若必须测试结合力，例如：制件在使用和安装过程中要承受；较大的机械应力，则供需双方可参照被镀制件的服役条件协商选定适当试验方法。刻划十字的试验方法对评价镀层的机械性能有一定的参考意义，但是在某些条件下试验的要求要高于使用要求。另外也可采用锤击法和锉刀法。 任何建议的附着力试验都应取得供需双方同意，并应符合实际的工况条件。 附录D （资料性附录） 厚度测定 D1总则 最常用的无损厚度测量法是磁性法（见6.2和EN ISO2178），其他方法也可用（例如ISO 2808中的电磁方法）。 破坏法包括：用称量法测出每平方米镀层的重量（g）除7.2换算成镀层厚度（微米，见D.3），库仑法（见EN ISO2177）和横截面显微镜法（见D.2）。 应仔细研究定义3，特别是当使用磁性法时所得到的局部厚度和平均厚度关系有争议时，其测量结果应与用EN ISO 1460中的称量法测得的结果相比较。 D2横断面显微镜法 横断面显微镜法（见EN ISO 1463）也可使用。由于是破坏法而且仅仅代表某一点，所以不适用大件。 D3由单位面积镀层镀覆量换算镀层厚度（参考方法） EN ISO 1460规定的方法可测出单位面积镀层的重量，用g/表示，除以镀层密度（7.2g/cm3）可将单位面积镀层的镀覆量换算成镀层局部厚度。与表2和表3中镀层厚度对应的近似镀层镀覆量见表D.1和D.2。 表D1 未经离心处理的样本镀层镀覆量和厚度的关系a 制件及其厚度 局部值 (min)b 平均值 (min)c g/ um g/ um Steel 6 mm 505 70 610 85 Steel 3 mm to 6mm 395 55 505 70 Steel 1.5 mm to 3mm 325 45 395 55 Steel 1.5mm 250 35 325 45 Castings 6mm 505 70 575 80 Castings 6mm 430 60 505 70 a see note 2 to 6.2.3 b see 3.10 c see 3.11 表D2 经离心处理的样本镀层镀覆量和厚度的关系b 制件及其厚度 局部值 (min)b 平均值 (min)c g/ um g/ um 带螺纹的零件: 20 mm diameter 6mm to 20 mm diameter 6mm diameter 325 250 145 45 35 20 395 325 180 55 45 25 其他制件(包括铸铁): 3mm 3mm 325 250 45 35 395 325 55 45 a see note 3 to 6.2.3 b see 3.10 c see 3.11附录E (资料性附录) 参考标准 EN ISO 1463:1994 金属及氧化覆盖层 镀层厚度测量 显微镜法 EN ISO 2177:1994 金属覆盖层 覆盖层厚度测量法 阳极溶解库仑法 ISO 2808:1997 色漆与清漆 膜厚度测定 ISO 4964:1984 钢 硬度换算 EN ISO 129444 色漆和清漆 钢结构保护涂装体系的防蚀作用-第四部分:表面及表面准备种类 EN ISO 129445 色漆和清漆 钢结构保护涂装体系的防蚀作用-第五部分:保护涂装体系 EN ISO 14713 结构中钢铁的防腐蚀 锌及铝涂层 导则 EN 10240 钢管的内外壁保护涂层 自动化设备热浸镀锌规范 NF A35503:1994 钢和铁 热浸镀锌钢一般来说，从镀锌件外观很难判断出锌液中合金的成分，但镀锌外表出现轻微的彩虹色的话，可以判定锌锅缺铝，锌液中含适当的铝镍铋稀土可增加镀件的光亮性和平滑性，并抑制色差的产生，减低锌层厚度。热镀锌钢白锈产生原因分析及预防 热镀锌钢产品经长时间运输后,发现原本光亮平滑的产品表面上出现大量白色或灰色粉末, 产品发黑,严重的地方甚至出现了锈斑。实际上,新镀好的热镀锌件以密排堆放的方式在潮湿和通风不好的环境中储存和运输时,在镀层表面会形成白色或灰色的粉状腐蚀产物,这种腐蚀产物就是通常所说的白锈。一般说来,当镀件表面白锈的量不多时,不会对镀层的防腐性能造成影响,它会随着镀锌件表面干燥而逐渐消失。但是如果运输或储存方式不当,白锈也可能变得很严重,不但影响产品的外观,甚至会降低镀锌件的使用寿命。热镀锌层白锈的产生长期以来都是影响镀锌产品和工程质量的难题,是产品和工程质量验收争论的焦点,镀锌厂家和施工单位也经常为此而困扰。本文通过对产生白锈的热镀锌产品进行分析,探讨了热镀锌钢白锈的产生机理,并提出了预防及处理措施。 1 白锈产生的原因分析 1. 1 腐蚀产物分析 观察发生白锈的产品,在产品白锈较轻微的部位,用细砂纸轻轻磨去腐蚀产物,在磨平的表面用磁性测厚仪进行测量,发现仍有足够厚的热镀锌层保护钢基。但用上述方法对腐蚀严重的、出现红锈的地方测量,发现镀层几乎消耗完全,热镀锌层已无法对钢铁提供保护。对发生严重白锈的工件取样进行扫描电镜微观成分分析,在镀锌层表面形成的腐蚀产物较疏松,未能形成一层致密腐蚀产物膜来阻止腐蚀进一步进行。在发生白锈的热镀锌层表面收集腐蚀产物粉末进行X 射线衍射分析,结果表明,腐蚀产物由ZnCO3和ZnO 组成。 1. 2 白锈形成的原因 锌是非常活泼的金属,锌的表面与周围的潮湿空气接触,会首先与潮湿水气发生化学反应,生成一层多孔的、胶粘状的Zn(OH)2 腐蚀产物。随后,氢氧化锌会进一步与大气中二氧化碳反应,生成一层薄的、致密的、有一定粘附性的碱式碳酸锌ZnCO3腐蚀产物,可以阻止镀层进一步腐蚀。当镀锌件紧密的堆积并置于潮湿的空气中时,由于镀件间的表面没有自由流动的空气,镀层的局部表面将不能发生形成上述腐蚀产物保护膜的化学反应,而是发生电化学腐蚀,形成白锈。白锈的形成机理实际上就是“氧浓差腐蚀电池”原理。在潮湿环境中镀件密集堆放时发生的腐蚀反应可以简化成发生在两镀锌层间被压扁的水珠中的反应,这水珠仅有很小的表面暴露在空气中,接近水珠中心的锌表面和在水珠周边的锌表面的氧的供给量是不同的,这就导致两处锌的电位不同,从而形成氧浓差腐蚀电池。电化学腐蚀速度远高于化学反应腐蚀的速度,阳极区的锌会很快被腐蚀,腐蚀产物为没有保护能力的、相对易溶的氢氧化锌。由于空气中的CO2 很难进入阳极区,这就阻止了氢氧化锌向起保护性作用的碳酸锌转变,而在部分脱水后主要以Zn(OH) 2 和ZnO的混合物形式(又称碱式氧化锌) 存在。在这种情况下的腐蚀产物不能抑制反应的继续进行。通常储运情况下产生的白锈不会太严重。但由于金属锌转变为氧化锌或氢氧化锌时体积将增大35 倍,形成的白锈体积较大,使腐蚀程度看起来要比实际情