热镀锌锌液铝含量以什么为单位(热镀锌中铝的含量)

热镀锌板Q235A和08AL什么意思？

Q235A、08Al属于钢材牌号。

根据 GB ∕ T700-2006《碳素结构钢》标准： Q235A是A级Q235屈服强度的碳素结构钢，属于常用钢材牌号，相当于旧牌号：A3钢。热镀锌板Q235A是以Q235A为基板，表面做热镀锌处理的钢板。

根据GB ∕ T 699=1999《优质碳素结构钢》标准：08Al是优质低碳结构钢。属于08钢系列。

08Al是采用铝脱氧冶炼镇静钢。Al代表元素：铝。08Al化学成分如下：锰含量下限是0.25%，硅含量不大于0.03%，铝含量为0.02%~0.07%。

08Al热镀锌板，是以08Al为基板，表面做热镀锌处理的钢板。

镀锌板的镀锌量标准是多少???

镀锌薄钢板指标 （单位：g/m2）

JISG3302 代 号 Z12 Z18 Z22 Z25 Z27 Z35 Z43 Z50 Z60

镀锌量 120 180 220 250 270 350

430 500 600

ASTMA525 代 号 A40 A60 G60 G90 G115      G140 G165 G185 G210

镀锌量 122 183 183 275 351

427 503 564 640

DIN1716 代 号 100 200 275 350 450 600

镀锌量 100 200 275 350 450 600

扩展资料：

外观

（1）表面状态：镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同，表面状态也不同，如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。德国标准还规定有表面级别。

（2）镀锌板应具有良好的外观，不得有对产品使用有害的缺陷，如无镀、孔洞、破裂以及浮渣、超过镀厚、擦伤、铬酸污垢、白锈等。国外标准对具体外观缺陷规定都不*明确。订货时对一些具体缺陷应在合同上列明。

镀锌量

（1）镀锌量标准值：镀锌量是表示镀锌板锌层厚度的一个普遍采用的有效方法。镀锌量的单位为g/m2。日本、美国及德国标准对镀锌薄钢板镀锌量的规定详见表6—7—4。

（2）测定方法：取样要求及试验方法见“8”中有关标准。

参考资料来源： 中国化工机械网_宝钢热镀锌板标准，镀锌板镀锌层有多少克

热镀锌标准的范围

本标准规定了钢铁制件热浸镀锌层(其他合金元素总含量不超过20o)的技术要求和试验方法。 a) 连续式热浸镀生产的板材、带材、线材、管材和棒材;

b) 采用特殊标准的热浸镀锌产品:

c) 有附加要求或有与本标准要求不一致的热浸镀锌产品。

注:某些产品标准可以通过引用本标准号或修改本标准的部分条款来规定产品的热浸镀锌层。

本标准对热浸镀锌产品的后处理和附加保护涂层未做规定。 下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

锌锭

金属覆盖层覆盖层厚度测量阳极溶解库仑法

磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法

金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法

金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金

金属和其他无机覆盖层关于厚度测量的定义和一般规则

金属覆盖层黑色金属材料热镀锌层的质量测定称量法

钢及钢产品检验文件的类型

特性检查的抽样程序第1部分:按可接受的质量水平(AQL)确定的逐批检查抽样

方 案

特性检查的抽样程序第3部分:不连续批的抽样程序 中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

热浸 镀 锌 hot dip alvanizing

将 经 过 前处理的钢或铸铁制件浸人熔融的锌浴中，在其表面形成锌和(或)锌一铁合金镀层的工艺过程和方法。

热漫镀锌层hot dip galvanized coating

采用热浸镀锌方法在钢铁件表面上获得的锌和(或)锌一铁合金镀层。

注:在本标准中简称为镀层

3.3

镀层 的 镀 班f coatingm ass

钢 铁 表 面上单位面积锌和(或)锌一铁合金镀层的总质量，以g/mz表示。

3.4

镀 层厚 度 coating thickness

钢 铁 表 面上锌和(或)锌一铁合金镀层的总厚度，以km表示。

3.5

主 要 表 面significant surface

制 件 上 被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。

3.6

样 本 control sample

从 检 查 批中随机抽取用于试验的热浸镀锌制件或制件组。

3.7

墓 本 测 f面reference area

按 规 定 次数进行检测试验的区域。

3.8

镀 层局 部 厚度local coating thickness

在 某 一 基本测量面按规定次数用磁性法所测得的镀层厚度的算术平均值或用称量法进行一次测量所测得的镀层镀覆量的厚度换算值。

3.9

镀 层平 均 厚度mean coating thickness

对 某 一 大件或某一批镀锌件抽样后测得镀层局部厚度的算术平均值。

注 :本 标准中大件是指主要表面的表面积大于2m '的制件(见6.2,7.2).

3.10

镀 层的 局 部镀彼f local coating mass

采 用 称 量法进行一次测量所测得的某一区域镀层的镀覆量。

3.11

镀层 的 平 均镀班f mean coating mass

按 第 5 章规定抽样，用称量法测得的镀层局部镀覆量的算术平均值，或镀层平均厚度的换算值。

3.12

最 小 值 minimum value

在 基 本 测量面上用称量法测得的镀层镀覆量厚度换算值中的最小值，或按规定次数用磁性法所测得的镀层厚度的算术平均值中的最小值。

3.13

检查 批 inspection lot

简 称 批 。指一次订货或一次交货的热浸镀锌制件。

3.14

验收 检 查 acceptance inspection

在 没 有 其他规定的情况下，应在热浸镀锌生产厂家内对某检查批的热浸镀锌制件进行的检查。

3.15

漏 镀 面 uncoated areas

钢 铁 制 件表面未与熔融锌发生反应的区域。

GB/T 13912-2002 4.1 褥方应向供方提供的资料

4.1.1 必要资料

本 标 准 的标准号。

4.1.2 附加资料

需 方 若 有特殊要求，则应提供下列资料:

a) 对 热浸镀锌会产生影响的基体金属的化学成分和性能(参见附录C);

b) 主 要表面的标定，可利用图纸标明或提供标有适当标记的样品;

c) 表 面平整与否将影响镀锌制件使用性能的区域用图纸或其他方法标明，这些不平整往往由镀

锌 过 程 中 形 成 的 锌瘤、镀锌时制件相互接触形成的痕迹等因素造成;供需双方应协商解决这些

问 题 ;

d) 用 样品或其他方法说明产品要求的表面光滑程度;

e) 是 否有特殊预处理要求;

f) 是 否有特殊的镀层厚度要求(见6.2中注和附录C);

B) 是 否允许经离心或爆锌处理的镀层厚度达到表3而不是表2要求;

h) 热 浸镀锌后是否还要进行后处理或涂装(见6.2.3 ，附录C.4 和附录C.5);

)1 抽 样 方法(见第5章);

1) 合 格 证书是否要求与GB/T 18253的规定一致。

供 方 应 根据需方要求提供包括修复方法(见6.3 .2 和附录C.5 ) 在内的有关资料。

4.2 基体金属

基 体 金 属的化学成分、表面状况、制件的重量及镀锌条件都将影响镀层的外观、厚度、组织结构及物理/力学性能。本标准没有对这些提出具体的要求，供需双方可参照附录C对基体金属的选择及镀锌条件进行协商。

4.3 热漫镀锌浴

用 于 热 浸镀锌的锌浴主要应由熔融锌液构成。熔融锌中的杂质总含量(铁，锡除外)不应超过总质量的1.500。所指杂质见GB/T 470规定。

4.4 安全

在 热 浸 镀锌的生产过程中应按附录D的要求采取安全措施。

注 I SO 14713给出了钢铁热浸镀锌层的选用指南。ISO 12944-5包含有关钢铁热浸镀锌层上涂装的信息(参见附录F)。 用 于 镀 层厚度试验的样本应从每一检查批(见3-6)中随机抽取，应按表1要求从每一检查批中抽取不少于最小数量的制件组成样本。

表 1 按 批 的 大 小 确 定 样 本 大 小

检查批的制件数量样本所需制件的最小数量

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。 6.1 外观

目测 所 有热浸镀锌制件，其主要表面(见3.5 ) 应平滑，无滴瘤、粗糙和锌刺(如果这些锌刺会造成伤害)，无起皮，无漏镀，无残留的溶剂渣，在可能影响热浸镀锌工件的使用或耐腐蚀性能的部位不应有锌瘤和锌灰。

注 1 :“ 粗糙”和“平滑”是相对概念，制件镀层的粗糙度不同于经机械辊挤或(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 层的厚度大于规定值，被镀制件表面允许存在发暗或浅灰色的色彩不均匀区域。潮湿条件下储存的镀锌工件，表面允许有白锈(以碱式氧化锌为主的白色或灰色腐蚀产物)存在。

注 2: 不 可能确立一个能橙盖所有实际要求的关于外观和精饰的定义

目查 外 观 ，检查不合格的制件应按6.3.2 进行修复或重镀后再交送重新检查。

若有 特 殊 要求(例如镀锌后需要涂装)，应按要求提供样品(见4.1.2和附录C.1. 4) ,

6.2 厚度

镀 层 的 厚度试验应按第5章规定数量抽样，并按7.2规定的试验方法进行试验。根据热浸镀锌制件主要表面(见3-5)面积的大小，试验测得的镀层厚度应分别达到以下要求:

a) 对 于主要表面(见3-5)面积大于2m，的制件(即大件)，样本中每个制件的所有基本测量面(见3- 7) 内 测 得 的 镀 层平均厚度应不低于表2或表3中相应的平均镀层厚度的最小值;

b) 对 于主要表面(见3-5)面积小于或等于2m，的制件，在每个基本测量面(见3.7 ) 内测得的局部 镀 层 厚 度 应 不 小于表2或表3中局部厚度最小值，在样品的所有基本测量面(见3.7 )测得 镀 层 平 均 厚 度 应不低于表2或表3相应平均厚度最小值。

注 :热 浸 镀锌层防腐蚀时间的长短大致与镀层厚度成正比。在极严酷的腐蚀条件下服役和(或)要求更长的服役时间 的 制 件 ，其 镀 层 厚度要求可以高于本标准的规定要求。但是镀锌层的厚度要受基材的化学成分、制件的表面状 况 、制 件 的 几 何 尺寸、热浸镀工艺参数等因素的限制。当需要较厚镀层时，供需双方应探讨热浸镀技术上的可能 性 并 注 明 相 关 技术条件(参见附录C),

表 2 未 经 离 心 处 理 的 镀 层 厚 度 最 小 值

制件及其厚度/mm

镀层局部厚度/}am

m m

镀层平均厚度/um

m m

钢厚度6 70 85

.3钢厚度6 55 70

1. 5(钢厚度3 45 55

钢厚度1.5 35 45

铸铁厚度)6 70 80

铸铁厚度6 60 70

注:本表为一般的要求，具体产品标准可包含不同的厚度等级及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.

GB/T 13912-2002

表3 经离心处理的镀层厚度最小值

制件及其厚度/mm

镀层局部厚度/y.

n i 卫 n

铰层平均厚度/dam

口 l l n

螺纹件

直径)20 45 55

6镇直径20 35 45

直径6 20 25

其 他制件

(包括铸铁件)

厚度妻3 45 55

厚度3 35 45

注1本表为一般的要求，紧固件和具体产品标准可以有不同要求(见4.1.2.g ),

注2采用爆锌代替离心处理或同时采用爆锌和离心处理的镀锌制件见附录C. 4.

6.3 漏镀和修复

6.3.， 漏镀

热 浸 镀 锌制件漏镀面的总面积不应超过制件总表面积的0.5 。每个漏镀面的面积不应超过

10 Cm2。当供需双方没有其他协议时，若漏镀面积大于上述规定值，这些制件应予重镀。

6.3.2 修复

热 浸 镀 锌制件表面若存在漏镀面，应采用热喷涂锌、涂敷富锌涂料或融敷锌合金等方法对漏镀面进

行修复(见附录C.5 ) 。除非需方另有特殊要求，如:热浸镀锌以后还要进行涂装处理或修复层的厚度必

须与原镀锌层的厚度相同，修复区域内锌的涂(覆)层厚度一般应比表2或表3中要求的相应的镀层局

部厚度厚30 tm以上。修复涂层应能在钢的使用过程中给予钢材以牺牲性阳极保护。

修 复 前 ，应去除漏镀区域内的氧化皮和其他污物，或采用其他前处理方法，以保证修复层与基体间

的附着力。若采用热喷涂锌修复，则应按GB/T 9793要求进行。

供 方 应 将修复方法告之需方。若需方有特殊要求，则应在修复前要求供方告知修复方法。

破 损 面 的修复方法建议参见附录C.5 ,

6.4 附着力

一 般 厚 度的热浸镀锌工件在正常工作条件下应没有剥落和起皮现象。镀锌后再进行弯曲和变形加

工产生的镀层剥落和起皮现象不表示镀层的附着力不好。

若 需 方 有特殊要求，必须测试附着力，则由供需双方协商。

65 验收准则

按 7. 2. 2的要求选取若干基本测量面，在这些基本测量面上按7.2.3规定的试验方法进行试验，所

测的镀层厚度不应小于表2和表3所规定的值。除非在有争议的情况下，或供方许可切割其制件做称量

法试验，否则都应采用非破坏性试验方法。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

单独的处理批次，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，则应在该批制件中双倍取样(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，则不符合要求的制件应

报废，或经需方允许重镀。

试验方法

):

外观试验

采用校正视力在正常的阅读环境下目查。

镀层厚度试验

1 一般试验条件

GB/T 13912-2002

在制 件 的 尺 寸允许的情况下镀层的厚度测量不应在离边缘少于10m m的区域、火焰切割面或边角

进 行(见附录C.1 .2 ), 为 了 获 得 尽 可能具有代表性的镀层平均厚度(见3-9)或镀覆量(见3.11)，采用磁性法或称量法测

量镀层的厚度时，基本测量面的数量、位置及尺寸应根据制件形状和大小确定。对样本中较长制件，其基

本 测量面应在离其每端大约100m m，大致接近中心线的位置获取，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尺寸，应按以下规定确定:

a) 主 要 表 面 (见3.5)面积大于2m ，的制件(即大件) 样本中的每个制件至少应取3个基本测

量 面;

b) 主 要 表面(见3.5 )面积大于100 00m m'-2m 2(包括2m 2)的制件样本中每个制件应至少取

一个基本测量面;

c) 主 要 表面(见3.5 )面积为10 00m m'- 100 00m m,(包括100 00m m2)的制件样本中每个制件

应取一个基本测量面;

d) 主 要 表面(见3-5)面积小于10 00m m,的制件应由足够数量的制件共同提供至少10 00m m2

的面积作为一个单独的基本测量面。基本测量面的总数应按表1最后一列来取。因此，用于测量的制件

总数等于提供一个单独的基本测量面所需的制件数乘以表1最后一列提供的数量，这一用于测量的制

件总数与检查批(见3.13)的大小有关(如果批不大，也可取全部的制件用于进行试验)。如果不采用上

述规定，也可以按ISO 2859-1或ISO 2859-3规定的抽样程序进行。

注 :1 0 0 0 0 m m2=100c m';

10 00 m m ,= 1 0c m ';

2m ， 典 型 的 表 示 为200c m X1 0 0c m;

10 0 00 m m, 典 型 的 表 示为10c m X1 0c m;

10 0 0m m : 典 型 的表示为10c mX 1c m.

7.2.3 厚度测f方法(参见附录E)

镀 层 的 厚度可采用以下方法测量:

a) 称 量 法是仲裁的方法，按GB/T 13825要求进行。按本方法测得的镀锌层的镀覆量应按镀层

的密度(7-2g /cm')换算成镀层的厚度(参见附录E.2 ) 。本方法是破坏性试验方法。在制件数量少于10

件的情况下，如果称量法可能牵涉到制件损坏和由此发生的补救费用令需方不可接受，则需方不应勉强

接受称量法。

b) 磁 性 法是非破坏性试验方法，按GB/T 4956要求进行。测量时，其基本测量面应置于能够为

称量法所选中作为基本测量面的典型区域内。在每个不小于1 000 mm,的基本测量面内采用磁性法测

厚时，应至少取5个测量点测厚，其算术平均值即为该基本测量面的镀层局部厚度(见3. 9 )。只要该平

均值不低于表2或表3中局部厚度所要求的值，允许个别测量点上的测量值低于表2或表3中的值。磁

性法最适用于在工厂内进行在线质量控制。由于用该方法测量的每个区域都非常小，个别测量值可能低

于镀层的局部厚度或平均厚度值。如果用磁性法在一个基本测量面内进行了足够次数的测量，测得的局

部厚度值趋近于用称量法测得的值。

。) 横 截 面显微镜法是破坏性试验方法而且仅仅代表某一点，所以不适用大件或贵重件的常规检

查，但可观察某点的金相，按照GB/T 6462要求进行。

d) 阳 极 溶解库仑法是破坏性试验方法，按照GB/T 4955要求进行。

注 :也 可 采用电磁法，电磁法是非破坏性试验方法(参见附录E.1 )。

在 上 述 测量方法中，破坏性试验方法会对热浸镀锌制件造成损坏，一般情况下应采用非破坏性试验

方法，但是，若产生争议，则应采用称量法仲裁。若制件很小，必须要5个以上制件的主要表面积之和才

能达到1 000 mm,，在每个制件都有适合于磁性法的基本测量面的条件下，可采用磁性法，否则应采用

Gs/T 13912-2002

称量法。镀层厚度与镀覆量的换算方法参见附录E。

了.3 附.力试验

只 要 镀 锌层与基体的附着力能满足制件在使用和一般操作条件下的要求，通常不需专门测试镀锌

层和基体之间的结合力。

若 需 方 有特殊要求，可由供需双方协商确定附着力的试验方法(参见附录C.s 。附着力试验应在主

要表面和使用过程中对附着力有一定要求的区域内进行。 根据需要，热浸镀锌厂家应提供符合本标准要求的证书。

cs/T 13912-2002 附 录 A

6. 2

采 用爆锌代替离心处理或同时采用爆锌和离

心处理的镀锌制件(见C. 4)其镀层厚度可参照表

3要求。

我 国很多热浸镀锌厂家采用爆锌或离心加

爆锌处理。

D. 3 要求采取措施，防止飞溅的锌液烫伤人体。

我 国很多厂家在热浸镀锌前无烘干工序或

制件未完全供干即进行热浸镀锌

Gs/T 13912-2002

附 录 C

(资 料 性 附录)

热漫镀锌的影响因素

C.1 基体金属

C.1.1 成分

碳 钢 、低 合金钢及灰口铸铁和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。

c.1.2 表面状态

进 人 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。

不能酸洗掉的表面污物，如:碳膜(如轧制油的残余物)、油污、油漆、焊渣以及类似的污染物应在酸洗前

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，并应采用喷砂、抛丸、电解酸洗或其他适用于铸铁件的方法进

行清理。

C.1.3 钢材的表面粗糙度对镀锌层厚度的影响

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分，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，可磨去火焰切割表面后再热浸镀锌。

C.1.4 基体金属中的活性元案对镀锌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

的表面成分将会影响镀锌层的厚度和外观。在一定的成分范围内，硅和磷可能会导致形成不均匀的光亮

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 A35-503:1994(见参考文献)给出了

可适用于热浸镀锌的钢及其性能指南，但是关于钢中特殊元素影响的研究仍在进行之中仁参见ISO

14713(见参考文献)〕。

C.1.5 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，如果被镀钢材对形变时效敏感，会加速形变时效的发生而使钢铁制件脆化。为了避免这

种脆化危险，可使用对形变时效一硬化不敏感的钢。如果认为某种钢对形变时效敏感，在可能的情况下应

避免深度冷加工;若不能避免深度冷加工，则应在酸洗和热浸镀锌之前进行去应力热处理。

注 : 形 变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。铝镇静钢可将形变时效降到最低程度.

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)经深度拉伸的钢会有内应力，如此大的内应力可使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。

GB/T 13912-2002

结 构 钢 一般不会在酸洗时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，被吸人的氢在热浸镀锌过程中会被释放出去，如果钢的硬度高于34HRC,3 40HV或

325HB(见ISO 4964)，在前处理中应尽量将吸氢量降到最低程度。

对 于 防 止脆断而言，如果某个地方的经验表明，特殊的钢材、预处理、热处理和机械处理、酸洗以及

热浸镀锌方法可以获得满意的结果，则这些经验对于其他地方相同的钢材、预处理、热处理和机械处理、

酸洗以及热浸镀锌方法将具有指导作用。

C.1.6 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。

c.1.7 热漫镀锌工艺

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C.1 .4 )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力学性能，对此类添加元素无需进行标准化。

c.2

c-2

设计

1 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。

C.2 .2 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件上应预留加工余量，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 I: 内 外螺纹件配合在一起时，外螺纹件上的锁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。

C. 2

C. 3

3 工艺加热的影响

在热浸镀锌浴中加热会受到不利影响的材料不应热浸镀锌。

热漫镀锌浴

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EN10240见参考文献)对管子镀层提出的成分要求。

C. 4 后处理

一 般 情 况下，当制件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末喷涂，需方应在热浸镀锌之前告知供方。

C.5 泪镀面和损伤面的修复

若 制 件 镀锌后需要涂装，供方应告知需方允许对损伤面进行修复，还应告知修复漏镀或损伤区域的

Gs/T 13912-2002

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。

6. 3 规 定 了修复层厚度的验收要求。损伤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。

c. 6 附粉力试验

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。

GB/T 13912-2002

附 录D

(规范性附录)

安 全要求

D.1 热浸镀锌生产过程应按国家有关安全、环保和人体健康的法规和标准要求进行。

D.2 严禁对包含有封闭内腔的制件进行热浸镀锌，除非在封闭内腔上适当开孔，以防止封闭内腔内的

空气受热后压力增加产生爆炸。另外，适当开孔可保证热浸镀锌后，内腔内的锌液能顺利地流出。在国

家的安全和健康法规未具体涉及内腔的排气和导流问题的情况下，需方应提供开孔的方法或其他处理

措施，否则由供方自行处理。开孔排气导流的方法可参见ISO 14713(见参考文献)。

D.3 未经完全烘干的制件，表面会残留溶剂的水溶液或其他水分，进人锌浴后会爆炸，应采取措施防

止飞溅的锌液烫伤人体。

GB/T 13912-2002

附 录E

(资料性附录)

厚 度测定

E.1 总则

镀 锌 层 厚度的检测方法有破坏法和非破坏法(无损测厚法)。

最 常 用 的非破坏法是磁性法(参见6.2和GB/T 4956)。电磁法也是一种非破坏试验方法(参见ISO

2808),

破 坏 法 包括称量法(参见GB/T 13825)、阳极溶解库仑法(参见GB/T 4955)和横断面显微镜法(参

见GB/T 6462),

应 仔 细 研究第3章，特别是对使用磁性法得到的局部厚度和平均厚度的关系有争议时，其测量结果

应以称量法为准。

E. 2 单位面积镀层镀of与镶层厚度之间的换算(参考方法)

用 G B/ T 13825规定的称量法可测出单位面积镀层的镀覆量，用g/m2表示，除以镀层密度(7.2g /

cm')可将镀层的镀夜量换算成镀层厚度。与表2和表3中镀层厚度对应的近似镀层的镀覆量见表E.1

和表E. 2 ,

参考文献

ISO 2808:1997色漆和清漆漆膜厚度的测定

ISO 4964:1984钢硬度换算

ISO 14713:1999钢铁结构件腐蚀防护锌和铝镀层指南

ISO 12944-4:1998色漆和清漆钢结构涂装体系的腐蚀防护第4部分:表面和表面准备的类型

ISO 12944-5:1998色漆和清漆钢结构涂装体系的腐蚀防护第5部分:保护涂装体系

EN 10240钢管的内和(或)外保护层自动化设备镀覆的热浸镀锌钢管技术要求

NF A35-503:1994铁和钢— 热浸镀锌用钢

热镀锌工艺流程及原理

热镀锌（galvanizing） 也叫热浸锌和热浸镀锌：是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500℃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。 热镀锌工艺流程：成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-热镀锌完工 1、热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百七十多年的历史了。近三十年来，伴随着冷轧带钢的飞速发展，热镀锌工业得以大规模发展。

热镀锌（钢管）生产工艺：

上料→酸洗、水洗→溶剂→烘干→热镀锌→内、外吹→滚标、标识→钝化→检验→包装。

上料

上料工应检查原料情况：

1、钢管的外表面不得粘有油污（特别是沥青油调合漆等油污），否则会造成大批不合格品。

2、钢管在生产后一定要矫直，消除钢管的内应力。

3、钢管外表面出现凹凸不平的腐蚀不能镀锌，否则将浪费大量盐酸。

4、钢管在运输过程中不能出现人为弯管。

5、用于热镀锌的钢管，不允许把标识物贴在钢管的内、外壁上，以免造成漏镀。

酸洗、水洗

1、钢管的酸洗：

1）酸洗工在工作前必须穿戴好劳动保护用品，在工作中认真检查工作现场有无障碍、吊带是否完好无损，确认完好后方可进行工作。

2）酸洗主要采用盐酸酸洗，采用水来配制盐酸，盐酸含量为18～20%比较合适。

3）酸洗工工作前首先了解酸的浓度、温度及本槽酸洗管的吨位。

4）吊管时两根吊带要离开端头1.3米左右，防止吊弯钢管，造成镀锌管内漏；在往酸槽下管时，钢管要倾斜15°，先下自己站立的一端，防止喷酸伤人。

5）钢管每次酸洗，重量在2～5吨为宜，时间5～15分钟。

6）钢管在酸洗时要经常振动，在振动过程中要把钢管平放在酸槽的横条石上，反复起动一侧吊带3次后再起动另一侧吊带3次，重复两次后再吊起；振动上升角度不大于15°。

7）酸槽加温时，先将蒸汽管固定牢固后再打开蒸汽阀门。

8）天车吊管进、出酸槽时，不得撞击槽壁，防止损坏酸槽。

9）钢管的欠酸洗的主要原因：

（1）钢管在进料时要严格检查，要做到不合格钢管不投入酸洗。。

（2）钢管在振动时不认真操作。

（3）酸洗时间及盐酸含量不足。

10）钢管过酸洗的主要原因：

（1）盐酸含量过高。

（2）酸洗时间过长。

11）酸洗后检查钢管外表面是否光滑、有无残留氧化铁皮、有无油垢污染钢管表面。

2、钢管的水洗：

1）钢管的水洗要在流动的清水槽中进行，水洗时要将钢管全部浸在水中，把酸洗吊带放松，起落三到四次。

2）水洗后，要将钢管内的水控净，尽快进行溶剂处理，以防止钢管氧化。

3）清洗水铁盐含量标准不得超标，无其他杂物，保持干净透明。

4）在洗管时，严禁操作人员跨越酸洗槽，防止滑倒或掉入酸槽伤人。

溶剂处理

1、钢管进入溶剂槽内，把吊带放松到钢管全部浸入溶剂内，不允许钢管表面露出溶剂表面。等钢管两端不冒气泡为止，再吊起钢管的一侧上下振动，吊起钢管控净溶剂后进入烘干台架。

2、钢管在溶剂处理过程中钢管的倾斜角度不大于15°。

3、钢管在溶剂中浸泡时间为60～120秒，当班回镀管浸泡3～5分钟，接班回镀管浸泡5～10分钟。

4、溶剂温度:常温 保持溶剂干净。

5、溶剂处理后的钢管，不要粘上其它脏物，不要淋上水，放入烘干台架摆平；放到烘干台架上的钢管，不允许人到钢管上面去踏，如必须上去，双脚必须涂上氯化铵后再到管上去作业。

烘干

1、溶剂处理合格后的钢管放在烘干受料台架上，将钢管齐头一侧放在锌锅前侧和第二个磁力辊前侧成直角摆平；弯度较大的管放在后面或者矫直后放在受料架上。

2、烘干炕主要作用是把钢管表面的水份烘干，另一方面是提升钢管本身的温度，防止溅锌伤人，也不带走锌锅内的热能，促使锌铁合金层的加快生成。

3、烘干炕温度为80℃～180℃，钢管的干燥时间为3～7分钟，也可根据钢管的规格、壁厚不同掌握烘干温度；干燥工要随时检查钢管的干燥程度，防止时间不足进入锌液中溅锌伤人；烘干时不要超温，防止把溶剂烘焦。

热镀锌

钢管的热镀锌采用齿盘全浸式半自动镀锌方式拨入、压下、螺旋、拔出、提升的机械原理，完成热镀锌过程。

1、工艺参数控制：锌液温度应控制在440-460℃之间；浸锌时间应控制在30-60秒之间；加铝量（锌液面含铝量0.01-0.02%）

2、锌锭使用应为国标Zn0-3锌锭。

3、要经常维护控制好拔入压下螺旋、拔出提升装置的可靠性能，加强气缸的润滑，调整好镀锌管分配器的高度、角度，将设备调整到最佳状态。

4、接近开关的摆放位置要准确无误；热电偶线和表要统一型号使用，否则，温度误差大，热电偶的保护套管，要经常检查更换。

5、操作台操作人员要根据炉前设备运行情况及手势指挥，手动调整速度防止卡管现象。

6、炉前工使用工具要先预热再使用，以防止溅锌伤人；经常检查有无钢管掉入锅内，如有要及时清出；要及时调整设备别卡管，以保障设备的安全。

7、向锌锅内加锌时，锌锭要先预热，加锌时决不允许一捆捆加锌，加锌每次最多不多于五块，应将锌锭纵向贴向锌锅壁面缓缓划下，以免冲击损坏锌锅和溅出大量锌伤人；锌液内严禁铁类物质掉入，以防产生大量锌渣。

8、熔锌时应缓慢加热，不可烧急火，否则会有损镀锌锅的寿命，而且有大量的锌蒸汽挥发出来。这种有害气体被人体吸入过量后，会患一种“铸工热”的病症。在熔锌过程中，一旦锌已具有较高温度切不可用手去拨动锌块，以免灼伤，应采用适当的工具去拨动它。

9、要定时清出锌液表面的锌灰。刮灰时应轻轻在锌液表面上用刮灰板刮拭，不能搅动得太厉害，以免锌灰扬起，刮灰板不应与正在浸锌或出管时的钢管相碰，以免轧住出现人身事故或设备事故。

10、炉前地面上的锌块、碎锌、镀锌时带出的锌、钢管流到外面的锌要随时回收回锅，以减少锌锅的热损失。

11、锌液表面加铝锭时，一定要前后活动几次保证锌液表面铝含量均匀。

12、为了便于涝渣及抽锌，锌锅内部要放入20吨铅。

13、捞渣时要把捞渣机先预热，锌渣要分大小块存放，涝渣温度应控制在455℃以上进行，摆动抓渣机时必须使用专用工具，离开锌锅1米处，脚要站成丁字形。

14、热镀锌工艺要求比较严密，所以在热镀锌生产过程中，一定要干足工位，也就是说在单位时间内的根数或吨位越多，成本越低，反之越高。

引出与外吹

1、镀锌管提出后，采用磁力辊道把镀锌管引出，引出机的转数不要太快，让锌在内吹前流净。

2、外吹环角度要与磁辊成平行直角，纵向、横向位置要正，保证镀锌管在风环中间通过。

3、安装磁力辊时，五个磁力辊上下左右必须在一条中心线上，保证外吹的后的镀锌管锌层均匀。

4、外吹采用压缩空气进行外吹，最好采用70℃以上，压力在0.2-0.4Mpa状况下进行。

5、在下列情况下应调整风压：

（1）、镀锌管外表面锌层太厚。

（2）、外吹后锌层表面发暗。

（3）、外吹后锌层表面粘附着杂物和条状不干净物应调节风量。

6、根据镀锌钢管规格更换同规格的风环，风环不能用其它规格代替。

7、外吹风环在无风条件下禁止镀锌管通过，以免造成风孔堵塞，影响外吹的质量。

8、要经常检查外吹环内是否清洁,是否有挂锌,镀锌管外表面是否光滑,有无划伤；磁辊表面、链条是否挂锌，如有挂锌要及时清理。

9、引上辊道由于无磁力辊，锌层又没有固牢，锌层表面最容易划伤，引上辊速度要和磁力辊速度匹配好。

内吹、横移及水冷

1、热镀锌管通过引上装置送到内吹机旁通过接近开关完成横移，压下内吹，压头抬起，横移，完成内吹及下管动作把热镀锌管移进冷却水槽。

2、热镀管在引上辊道上是最容易被划伤的，主要是钢管在运行中锌还没有完全凝固。

3、内吹采用蒸汽进行吹扫，内吹压力为0.4-1.0Mpa；内吹后的镀锌管内表面必须光滑。

4、镀锌管在链条上要保持一定倾斜角度，让冷却水流净。

5、内吹工作业场所地势较陡，作业空间较小，一定要认真操作，防止滑倒摔伤，以及弯管伤人；严禁身体的任一部位，直接接触高温镀锌管，以免伤人。

6、在水槽作业时要注意脚下是否站稳，有无其它障碍物，防止掉入水槽中；水槽上链条运行，很容易别管，要防止飞管伤人。

钝化

含义：当制件需要较长时间的贮运时，应对之间进行钝化处理，以防止在储运过程中产生腐蚀。其腐蚀产物通常称为白锈。常用钝化方法有铬酸盐和磷酸盐法。

1、钝化方式采用热镀锌管在跑道上面直接喷淋钝化液，在距离喷淋位置一米的地方经汽刀抹拭吹净附液，注意一定要吹净。

2、采用压缩冷气抹拭，吹掉钢管表面的附液并使涂层均匀。通过调整气压大小调整涂层的厚度，决不能有多余液珠附在锌管表面上。

滚标、滚杠与包装

1、滚标、滚杠：

1）滚标机工作时，严禁用手触摸滚标辊，防止压手；严禁双管通过滚标机，防止压辊损坏。

2）镀锌管在输送辊道运行中滚标，滚标机要根据不同规格，更换字条，更换一次规格要调整一次压轮高度，要经常添油。

3）滚标机的胶圈要经常检查，发现有裂纹要及时更换。

4）胶轮应压在钢管的中心线上，要调整好压角的上下固定螺栓。

5）在打印标志环时，二人要同时滚动，滚钢管用毛毡要经常加油墨，但油墨不易过多。

2、包装：

1）打包机使用空气压缩机气体，压力为0.4-0.8Mpa。在打包机工作状态下禁止用手去摸打包机动作部位以免伤手。

2）打包时先把卡扣穿在包装带上，再把包装带绕过钢管，把另一端插入卡扣内，把打包机压在打包带上，打开打包机风阀进行打包压扣。打包带厚部为1.0—1.2mm，包装带要求离端头一道100mm，二道300mm，兰杠标志应离端头400mm。

3）包装时相同规格的镀锌管选择同一规格的包装架，把镀锌管摆成六角型，并达到一头齐。

4）包装后的钢管外表面一旦造成污染要用干净的棉沙抹干净后方可上垛，如有条件小管要把管内水控净；不允许任何人用脚踩管，要保持镀锌管外表质量。

原理：

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，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%。

带钢中热镀锌普通上锌量是多少,热镀锌的原理是什么

50/50g

热镀锌理论

一、一、锌的金属扩散原理与镀锌层的形成过程

钢铁表面热镀锌是固态金属与液态金属间的反应和扩散过程。从上世纪初以来，有不少学者从事过这方面的理论研究，他们大都是从研究铁-锌反应动力学着手，找出决定扩散层结构的重要因素和各因素之间的相互关系，确定扩散层生长的规律。

研究证明，扩散层的厚度在给定温度之下主要取决于扩散时间，可由下式表示：

y2=2Pt

式中 y-----扩散层厚度，微米

t----扩散时间，时；

2P---系数，微米2/时

由式2-1可知，在给定温度下，扩散层的厚度将按照扩散时间呈抛物线的规律增加。

当难熔金属在易熔金属中溶解时，由于扩散层一面在增加，一面又在液体金属中溶解，情况就复杂了。这时，在所研究的扩散层界面上的浓度可能在变化。因而使增长规律偏离抛物线。只有当液态金属中的被熔物呈饱和状态时，或者当难溶金属在易溶金属中一般溶解不多时（例如，由于熔点相差太大），抛物线规律才保持正确。

在研究铁-锌的互扩散时，已证实符合抛物线的只有г相。因为这一相不与溶体金属直接接触，并具有最鲜明的边界（即边界上成分不变）。

在所有的情况中，y2与t保持着线性关系。每一抛物线的平均参数2P则取决于此直线与T轴间倾斜角的正切。有了各不同温度下2P的数值后，便可以研究扩散系数随温度变化的情形。

当固态难溶金属与液态易溶金属互相作用时，中间相层的形成次序并不随时符合于接触面上的平衡条件，实际在反应初期所形成的相，在结构上与成分上都不是该系中最易溶的相。对此，通过研究铁-锌反应已证实，在扩散层中间相（即镀锌层的合金层）的形成过程中有两种基本过程在进行：第一铁溶解在锌中，第二形成金属化合物。

1、 铁溶解在液态锌中的过程

热镀锌时，铁原子跑到了液态锌中形成了一定浓度的溶液。如果这种溶液的浓度低于该温度下的饱和浓度（镀锌时间短），则在该反应过程中就不产生固相。于是，当铁试样从锌液中取出时，其表面上的结晶或者是一种共晶（FeZn7+Zn），或者是共晶中夹着多余的均匀分布的FeZn7晶体。如果铁溶解在液体锌中的浓度大于该温度下的饱和浓度（镀锌时间长），则在反应过程中FeZn7晶体就应形成并且长大。显然，这一相的长大应从铁表面开始。同时，一些单个的FeZn7晶体会从铁表面上剥下而溶到液态合金中，常把单位时间内被溶解掉的物质量Dq/dt作为溶解速度。

2、 形成金属化合物Fe5Zn21的过程

形成金属化合物Fe5Zn21的过程，显然可以和第一种过程平行地、无直接联系地进行，因为在这里并非扩散过程，而纯粹是反应过程。研究证实，化合物Fe5Zn21并不是一开始便形成，而至少经一定时间后才出现。这段推迟的时间一般称为孕育期t，它的倒数1/t称为化合物Fe5Zn21的形成速度。

在给定的热镀锌条件下，镀锌层的合金层厚度及结构主要取决于以上所说的铁的溶解速度和金属化合物形成速度的对比关系。

如果铁在锌中的溶解速度等于或稍微大于Fe5Zn21的形成速度，则当试样浸入液态锌中时，在最早的一段时间内铁将在锌中溶解，并形成共晶与FeZn7晶体。之后不久，便形成化合物Fe5Zn21，它有力地阻止铁的进一步溶解。如果铁在锌中的溶解速度比Fe5Zn21的形成速度大得多，则由于与液态锌相接触的试样面上的铁很快地跑到溶液中，所以表面上形成Fe5Zn21的这一反应便大大减慢，这样，化合物Fe5Zn21就完全不会形成。如果Fe5Zn21的形成速度大于铁的溶解速度，则镀锌一开始Fe5Zn21便首先形成，并阻止了铁的进一步溶解。在这种情况下，镀锌层的合金层就可能只由一种Fe5Zn21晶体组成。实践证明，就是镀锌时间较短，也有可能形成这样的结构。

到此为止，前面所讨论的都是钢铁在纯锌中热镀锌时所发生的过程。因为金属化合物Fe5Zn21与钢基间的结合力非常薄弱，所以的Fe5Zn21生成对镀锌层的粘附性是最不利的。

二、镀锌层的结构和性质

很久以来有不少学者从事铁—锌合金系统图的研究工作，直到本世纪三十年代末，主要由西拉姆（Schramm）的工作而使铁—锌状态图起了重大改变，这种状态图一直沿用至今（见图6-1）。

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2009-7-24 23:26

图6-1 铁锌合金系统图

由状态图可以看出，当镀锌温度在450~670℃的范围内时，所产生的相层，由铁开始其顺序如下：

（1） α固溶体，是锌溶入铁所形成的，当温度为450℃时，其含量约为6%。此层内含有冷却到室温时呈细小散布析出的г相；

（2） α+г的共晶混合物；

（3） г相，它是以化合物Fe5Zn21为基础的中间金属相；

（4） г+δ1的包晶混合物；

（5） δ1相，它是以FeZn7为基础的中间金属相；

（6） δ1相+ξ相的包晶混合物；

（7） ξ相，它是以FeZn13为基础的中间金属相；

（8） η相，它几乎是由纯锌组成的含有微量铁（0.003%）的固溶体。

在热镀锌生产中，实际获得的镀层，其结构不一定完全含有上述八个相层。实践证明，当镀件在锌液中浸没时间很短时，α固溶体根本不会形成。另外α+г共晶、г+δ1包晶、δ1+ξ包晶分别在623℃、672℃、530℃的温度下才能形成。所以在镀锌温度为450~470℃的范围内上述四个相层是不会形成的。而只可能形成г相、δ1相、ξ相、η相等四个相层。当浸锌时间极短时，例如5秒左右，г相也不会形成，η相几乎由纯锌组成又称纯锌层，锌铁合金层就只存在δ1相和ξ相。各相层的结构参数和性质见表6-1。热镀锌博客

表6-1 各种铁锌合金层的晶体结构和性质

相名称

分子式

铁的含量

晶体结构

显微硬度HD

性质

原子（%）

重量（%）

α

锌在铁中的固溶体

—

80~100

体心立方

150

г

Fe5Zn21

23.2~31.1

20.5~28

体心立方

大于515

脆性

δ1

FeZn7

8.1~13.2

7.0~11.5

六方

454

塑性

ξ

FeZn13

7.2~7.4

6.0~6.2

单斜

270

脆性

η

铁在锌中的固溶体

—

0.01~0.02

六方紧密排列

37

塑性

把低碳钢试样浸入450℃的锌液中，经两小时之后，将获得的镀层结构进行显微照相，发现镀锌层的结构是由若干顺序排列的组分所组成的。它们的排列顺序丝毫不差地符合于铁锌系统状态图上沿镀锌温度线的那一部分，见图6-2。

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2009-7-24 23:26

图6-2 锌层显微结构图

图中的г相紧靠钢基体，所以常称为粘附层，实际浸锌时间短时，它是不会形成的。而δ1相以两种形式出现，位于钢基的一侧晶体排列较密集称为δ1密相；而另一侧较为稀疏，称为δ1稀相。研究发现，δ1密相的晶体生成速度大于长大速度，因此晶体多而密集。但是δ1稀相的晶体生成速度小于长大速度，所以晶体少而大，并呈现栅栏态，由此称做栅状层，它表现较为稀疏。从状态图可知，直到640℃，这种δ1相都是很稳定的。

ξ相位于δ1相和纯锌层之间，它是呈柱状或束状，并且没有δ1相那么致密。在450℃时，ξ相形成致密层保护在δ1相之上；在490℃时，ξ相是连续形成的，锌可渗入ξ晶体之间，直接与δ1相起反应；在500℃时就完全不形成ξ相。在高温下镀锌时，这种ξ结晶首先部分地从合金层脱落下来，并漂入锌液中，所谓的漂走层就是由此得名的。在液态锌中这些ξ晶粒便形成了锌渣而沉入锅底，常常称作底渣。最外层的η相即纯锌层，它的形成和铁-锌状态图无关，其生成厚度只取决于气刀喷吹压力和带钢速度等因素，它是延展性最佳的一层。

一、

热镀锌博客镀锌

理论的发展

1、 热镀锌经典理论与生产实践的矛盾现象

长期以来人们一直认为，造成镀锌层粘附性不好，易发生锌层脱落的原因有两个：

（1）在钢基表面残留有未被还原的氧化物，从而干扰了正常铁-锌合金层的形成。因此，导致镀层的粘附性不良；

（2）操作条件不佳，例如，镀锌温度高、浸镀时间长、铝含量低等因素使铁锌合金层过厚，造成锌层脱落。

因此，在热镀锌操作中，总是十分强调炉体的密封性和炉内充分的还原条件，并且准确地控制各个生产因素，力争获得尽可能薄的铁-锌合金层。然而，在生产实践中会出现反常现象，即有些产品虽然铁锌合金层很薄而且钢基表面也无残留氧化物，但是其镀层的粘附性还不如另外一些具有较厚锌铁合金层产品的镀层。若改变一下操作条件，即在保持锌液中铝含量不变的情况下，减慢镀锌速度（即延长浸锌时间）、提高带钢入锌锅温度，就可以使这种产品的镀层粘附性得到改善。这种现象是和热镀锌经典理论相互矛盾。

2、 热镀锌层的粘附机理

热镀锌经典理论认为，在不加铝热镀锌时，希望γ相优先形成，因为此相是四方晶格，各向的扩散速度相等，所以扩散速度较慢，这样就能形成较薄的铁-锌合金层。在加铝热镀锌时，也认为能形成阻止扩散的铁-铝相层，从而获得了较薄的合金层。但是，在实际中发现，薄的铁锌合金层不一定都具有好的镀层粘附性。这就说明，铁锌合金层的厚薄绝不是决定镀层粘附力的唯一标准，而铁锌合金层的结构和含铝量可能起到更加重要的作用。

根据热镀锌理论的研究，镀层的附着力不取决于铁-锌合金层的厚薄，而取决于钢基和铁-锌合金层之间由Fe2Al5形成的中间层。

随着带钢入锌锅温度的提高和镀锌时间的延长，不仅铁-锌合金层的厚度会增加，而且中间层的铝含量也同时上升。在此情况下，镀层的粘附力一般有所提高。

合金层中吸铝量愈高，则镀层的粘附性愈好；合金层中的吸铝量不仅取决于锌液中的铝含量，而且在更大程度上取决于浸入锌液中的带钢温度。

凝固之后，这个过程一直进行到低于扩散和反应所需要的温度为止。因为锌的熔点比铝的熔点更接近锌液温度，因此，锌的扩散能力较大。所以，锌化合物或铁-锌化合物也向含铝的中间层扩散，或者以一定方式首先与中间层的铁-铝化合，形成铁-铝化合物和铁-锌化合物的凝聚层，并且作为相混合体而共生。

由于铝对铁比锌对铁有较大的热力学亲和力，所以在加铝法带钢热镀锌中，在温度和时间的影响下，总是优先在钢基表面形成铁-铝化合物，这个薄而均质的中间层能够牢固地附着在钢基表面，实际上它是起到粘附镀层的媒介质作用。

在热镀锌中，由于多种因素交织在一起，镀层的形成过程是错综复杂的。可以通过下列模拟过程扼要说明锌层形成的步骤。

（1）带钢表面的氧化铁皮，经过还原炉被还原为海绵状纯铁，其表面已处于活化状态。并且经退火炉的冷却段已把带钢冷却到所要求的入锌锅温度，例如480℃。

（2）带钢浸入锌液中，有两个过程同时发生，一是带钢的热量传递给锌液，同时导致自身温度下降，并基本与锌液温度保持平衡，例如460℃；二是Fe2Al5中间相层开始形成，并达到一定厚度。

（3）铁与液态锌间进行反应扩散，铁-锌合金层开始形成并继续长大。由于Fe2Al5中间层的阻止作用，使此扩散过程进行得比较缓慢。

（4）带钢离开锌锅，其表面带出的液态锌开始冷却，并一直冷却到锌的凝固点419℃。

（5）液态锌的凝固和结晶，并在表面形成一层致密的氧化膜。

（6）固态锌的冷却。

从上述镀层形成的过程中，完全可以看出步骤2是获得良好镀层的关键。因为在此区间将形成完整的镀层粘附媒介物——Fe2Zn5中间相层。

研究证明，中间层的形成需要一定的温度和时间，若提高锌液中的铝含量也可加速此层的形成。带钢热镀锌时，如果浸锌温度、时间和锌液含铝量三个条件不具备，则Fe2Zn5中间相层就不易形成，或者形成得不完整。这样，由于镀层缺乏粘附媒介质，所以铁-锌合金层就很薄，其镀层的粘附力也会很差，稍微弯曲即发生锌层脱落。这时，若改变操作条件，例如：提高带钢入锌锅温度、延长浸锌时间（即降低带钢运行速度）或增加锌液中铝含量，便会促使中间层的形成，当具备了完整的粘附媒介质时，则镀层的附着力才有可能获得改善。在不良的操作条件下，如锌液温度过高、浸锌时间过长或带钢离开锌锅没有及时冷却，铁、锌继续向含铝的中间相层扩散，这样在中间层厚度增长的情况下而降低了铝的浓度。如果锌或铁-锌超过了在含铝的中间层中的溶解度，便形成富锌固溶体，则粘附介质的作用就遭到了破坏，同时中间层失去了阻止扩散的作用。

因此对带钢热镀锌来说，镀层中的铝含量是衡量粘附强度的一个重要标准。但是，在钢基表面的中间层中含有较高的铝量，仅是获得良好镀层粘附力的必要条件，而不是充分条件。因为只有当锌在Fe2Al5中间层中的溶解不饱和而形成贫锌固溶体时，此层才能起到粘附作用和阻止铁、锌扩散的作用，并形成很薄的铁-锌合金层，此时，镀层粘附性较好。若锌在Fe2Al5中间层中的溶解度达到过饱和而形成了富锌固溶体时，这时中间层中铝的绝对含量虽然没有减少，但是铝的百分含量却有显著的下降，同时因为锌的过饱和而破坏了Fe2Al5中间层的均质性，由此便使中间层丧失了了粘附作用和阻止扩散的作用，并且形成了较厚的铁-锌合金层，此时，镀层的附着力也同时变坏。

四、锌液中各元素对热镀锌的影响

在加铝热镀锌中，锌液中所含的铝是对热镀锌影响最强烈的一个元素。关于这方面的知识已在前面讨论过。除了铝之外，还有其它的元素，通常以微量杂质存在于原料锌锭，对铁-锌合金层的形成和成长以及对镀层的厚度和塑性的作用都极其微小。有时，为了达到某种目的，专门向锌液中加入一定量的这类金属。它们能以不同的形式对热镀锌发生影响：可提高或降低锌液的熔点；可增加或减少锌液的表面张力和粘度；可扩大或缩小表面的结晶锌花；可使元素本身进入镀锌层的各相层中，并改变结晶相的组成、厚度和形成速度等。

1、 铅的影响

自然界中存在的总是铅、锌共生的矿床，在冶炼锌时，虽然经过多次精馏，但各级成品锌中仍然含有一定量的铅。值得注意的是，在热镀锌时总是特意向锌液中添加一些铅。在450℃的锌液中，铅的溶解极限为1.5%，如果超过此饱和浓度进一步加铅，则会导致锌锅底部出现铅层。

铅的存在也可降低锌液的粘度和表面张力，由此便能增大锌液对铁表面的浸润能力。在热镀锌时，向锌液中加铅，可使镀层表面获得美丽的大锌花，同时可改善锌液对钢板的浸润条件，从而缩短带钢的浸润时间

2、 铁的影响

当锌液温度为450℃时，铁在锌液中的最大溶解度（即饱和浓度）为0.03%，若铁量继续增加，则铁便与锌结合生成铁-锌合金，沉入锅底，即所谓底渣。此外，铁还易和铝结合生成底渣，减少有效铝含量，因此可使镀层粘附性变坏。另外，铁的存在可增加锌液的粘度和表面张力，从而恶化锌液对钢板的润湿条件，使镀锌时间延长。

3、 锑的影响

锌液中加入锑可获得美丽的锌花。

4、 其他元素的影响

除了以上元素外，还有一些其它杂质元素，它们中的多数是由于与锌矿石共生，在冶炼锌时没有除干净而留下的（如镉、锡、锑），有的是生产过程中不可避免带入的（如铁）。

锌液中的杂质元素含量对镀锌会造成一些影响，其主要是下列几个方面：

4.1 影响镀层的性质和结构。如增加或减少铁在锌液中的溶解速度（如镉、锑），使铁锌合金层变厚或减薄，增加或降低锌液的流动性使纯锌层减薄或加厚（如铁），增加锌的脆性，使镀层变脆（如砷）；

4.2 改变锌层的抗蚀性，使锌层抗蚀性提高或降低；

4.3 改善镀层外观，使锌花的形状、大小、颜色发生变化；

五、钢基板中各元素对热镀锌的影响

1、 碳的影响

钢中含碳量愈高，铁-锌反应就愈强烈，铁的损失就越大，钢基参加反应愈强烈，即铁-锌合金层变得愈厚使镀锌层粘附性变坏。因此，适合热镀锌用的原板含碳量应在0.15%以下的低碳钢板。

2、 硅的影响

钢基中硅含量较高会给热镀锌带来困难。一般认为，含硅量较高的镇静钢是不能用来热镀锌的，故长期以来多半是采用含硅量小于0.07%的沸腾钢作为热镀锌原板。

经验证明，钢基中的硅含量高会引起镀锌层中铁-锌合金层ξ相剧烈增厚，形成灰色镀层，而使镀锌层粘附性变坏。

钢基板中含较高的硅对热镀锌所产生的不利影响已被公认，然而，其作用原理是相当复杂的，但一般认为，钢板中硅对热镀锌的影响主要取决于二氧化硅，而不是取决于游离态的硅。原因主要是硅的原子体积较小并且硅对氧具有较大的亲和力，在退火炉中很难被氢气还原，钢板在加热或在罩式炉中进行再结晶退火时，可引起硅的表面富集并发生下列化学反应：

Si + O2 = SiO2

Si +2FeO = SiO2 + 2Fe

这样不仅在钢板表面，而且在内部也会形成一层SiO2氧化膜，镀锌后即得到灰色镀层。观察金相组织发现，在灰色镀层中脆性的ξ相特别发达，从而导致铁-锌合金层的剧烈增长，造成了镀层粘附性下降。由此可见，钢板中SiO2是影响热镀锌的主要因素。

3、 钛的影响

钛是生产低合金高强度热镀锌板的主要添加元素，对镀锌过程并没有太大的影响，但对钢板的机械性能有一定的影响。由于钛与碳和氮具有较大的亲和力，它在钢中可以成为TiC和TiN的状态存在，因为碳和氮是引起钢材时效的主要元素，所以钢中含有钛就固定了氮和碳，对钢材的防老化具有重要的作用。

4、 锰、磷、硫

在低碳钢中一般含锰、磷、硫较少。实践证明，钢中锰和硫的含量对镀锌层结构的影响很小。而钢中的磷对热镀锌却有显著的坏影响。当含磷量在0.15%左右时，因η相变薄而ξ相和δ1相的成长很快。在η相变薄甚至完全没有η相的地方，镀层便会出现无光泽的斑点，并且使镀层的粘附性变坏。

关于热镀锌锌液铝含量以什么为单位和热镀锌中铝的含量的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016