1、线外退火
线外退火就是热轧或冷轧钢进入热镀锌作业线之前,首先在抽底式退火炉或罩式退火炉中进行再结晶退火,这样,镀锌线就不存在退火工序了。钢材在热镀锌之前必须保持一个无氧化物和其他脏物存在的洁净的纯铁活性表面。这种方法是先由酸洗的方法把经退火的表面氧化铁皮清除,然后涂上一层由氯化锌或由和氯化锌混合组成的溶剂进行保护,从而防止钢材再被氧化。
(1)湿法热镀锌
钢材表面的溶剂不经烘干(即表面还是湿的)就进入起表面覆盖有熔融态溶剂的锌液进行热镀锌。此方法的缺点是:
a.只能在无铅状态下镀锌,镀层的合金层很厚且粘附性很坏;
b.生成的锌渣都积存在锌液和铅液的界面处而不能沉积锅底(因为锌渣的比重大于锌液而小于铅液),这样钢材因穿过锌层污染了表面。
因此,湿法热镀锌已基本被淘汰。
(1)具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防蚀作用更理想。
(2)具有铁-锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;
(3)由于结合牢固,锌-铁互溶,具有很强的耐磨性;
(4)由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;
(5)钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。
(6)热镀锌后的件表面光亮美观。
(7)纯锌层是热镀锌中富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。
热镀锌槽钢,按镀锌工艺的不同可以分为热浸锌槽钢和热吹镀锌槽钢,是将除锈后的钢件浸入440~460℃左右融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。
现在槽钢的表面镀锌主要采用的方法是热镀锌。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来,自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来,已经有170年的历史了。然而近30年来,伴随冷轧带钢的飞速发展,热镀锌工业得到了
热镀锌槽钢
热镀锌槽钢
大规模发展。
在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌铁合金层。这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
1939年美国莎司投产一台新型的热镀锌机组,所以也叫莎伦法。该法是在退火炉内向带钢喷射气体并使带钢达到再结晶温度,所以也称为气体酸洗法。采用气体酸洗,不但能去除带钢表面的氧化皮,而且同时去除了带钢表面的油脂,由于带钢表面被氧化气体腐蚀,形成麻面,所以使用莎伦法所得到的镀层粘附性特别好。但是由于设备腐蚀严重,由此造成很高的设备维修和更新费用。因而此种方法很少被采用。
(5)改良森吉米
它是一种更优越的热镀锌工艺方法;它把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来,这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个**整体。实践证明,该法具有许多优点:优质、高产、低耗、安全等优点已逐渐被人们所认识。其发展速度非常快,1965年以来新建的作业线几乎全部采用了这种方法,近年来老的森吉米尔机组也大都按照此方法进行了改造。
折叠编辑本段特点
(1)具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触,保护钢基体免受腐蚀。在一般大气中,锌层表面形成一层很薄而密实的层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果与大气中其它成分生成不溶性锌盐后,则防蚀作用更理想。
(2)具有铁-锌合金层,结合致密,在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性;
(3)由于结合牢固,锌-铁互溶,具有很强的耐磨性;
(4)由于锌具有良好的延展性,其合金层与钢基附着牢固,因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层;
(5)钢结构件热镀锌后,相当于一次退火处理,能有效改善钢基体的机械性能,消除钢件成型焊接时的应力,有利于对钢结构件进行车削加工。
(6)热镀锌后的件表面光亮美观。
(7)纯锌层是热镀锌中富有塑性的一层镀锌层,其性质基本接近于纯锌,具有延展性,所以它富于挠性。
判定标准
1.附着量
耐蚀性主要决定于镀锌层的厚度,故量测厚度常为主要判定镀锌质量好坏的根据,镀锌层受钢材表面的成分、组织、结构不同而有不同的反应,另进出锌溶液的角度、速度亦有很大的影响。故预得完全均一的镀层厚度,实际上不太可能。所以量测附着量不能以单一点(部位)来判定,必须要量测其单位面积(㎡)平均附着锌重(g)才有意义。
量测附着量的方法有很多种,如破坏性的切片金相观测法、酸洗法,非破坏性的膜厚计法、电化学法、进出货重量差估计法等。一般常用的为膜厚计法及酸洗法。
膜厚仪(镀层测厚仪)为一利用磁场感应来量测锌层厚度普遍省事的方法,其基本条件为钢铁表面必须平滑、完整,才可得较准确数字。故在钢材边角处或粗糙、有角度钢件或铸件等,均不太可能会的一准确的数字。普通铁件用原铁材当归零基材,尚可得相当准确的数字,铸件就不准确了。
酸洗法为正式检验报告用,准确的方法,惟切片时必须注意上下部位的公平取舍,才可得准确数字。但其亦有缺点,如费时甚多,复杂钢材面积不易求得,太大件无法整个酸洗等。故充分利用膜厚计来控制现场制程,而用酸洗法来做后检测,就已经足够了。
2.均一性
热浸镀锌钢铁易生锈的部位,仍是锌层薄的地方,故必要测其薄部位是否符合标准。
均一性的试验法,一般都用硫酸铜试验,但此方法对于由锌层和合金层组成的镀锌层皮膜测试很有问题。此因锌层与合金层在硫酸铜试验液中的溶解速度不同,合金层中也因锌/铁的比率差异而不同。所以,以一定浸渍时间的反复次数来判定均匀性并不是很合理。
因此,近欧美规格及JIS中,均有废止此试验方法的倾向,以分布取代均一性,以目视或触感为主,必要时才用膜厚计检查分布状态。
又形状复杂的小构件因面积量测不易,不易求得平均膜厚,有时不得不用硫酸铜试验法来做参考,但绝不能以硫酸铜试验取代附着量测定的目的。
3.坚实性
所谓坚实性就是镀锌层与钢铁密合性,主要要求镀锌构件在整理、运搬、保管及使用中具有不得剥离的性质,一般检验法有锤打法、挤曲法、卷附法等。
锤打法是以锤打击试片,检查镀层皮膜表面的状态。把试片固定,免得因锤支持台等高且水平,锤以支持台为中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm间隔平行打击5点,观察皮膜是否剥离以为判断。但是,距离角或端10mm以内,不得作此试验,同一处不可打击2次以上等。此法普遍,适用于锌、铝等皮膜坚实测试。其它如挤曲法、卷附法一般很少用,故暂且不提。
一般人常有一种错误观念,往往为了方便量测坚实性,拿两个镀锌钢材,以边角互相敲击,观察边角剥落情形以为判断。若边角处刚好有几处较厚的锌粒。在作业中没处理好,则一用力敲击,厚的锌粒一定会剥落。故此法不能用来判定正常镀锌皮膜与铁基的密合性。
附着量、均一性及坚实性,即为一般规格定义热浸镀锌质量检验的项目。亦是一般正式检验报告的标准