鍍鋅（表面處理技術）

鋅(xin)易溶于酸(suan)，也能溶于堿，故(gu)稱(cheng)它為。鋅(xin)在干燥的(de)空(kong)氣中幾乎(hu)不發生變化。在潮(chao)濕的(de)空(kong)氣中，鋅(xin)會生(sheng)成致密的(de)(de)堿(jian)式碳(tan)酸鋅膜。在含二氧化硫(liu)(liu)、硫(liu)(liu)化氫以(yi)及海(hai)洋性氣氛中，鋅的(de)(de)較差，尤其在高(gao)溫(wen)高(gao)濕含(han)有機酸的氣(qi)氛里，鋅極易被(bei)腐蝕。 鋅的為-0.76V，對鋼鐵來說，鋅(xin)鍍層屬(shu)于性鍍(du)層，它主要用于(yu)防(fang)止鋼鐵的腐蝕，其防(fang)護性能的優劣與鍍(du)層厚(hou)度關系甚大。 鋅鍍層經、染色或涂覆護光劑后，能顯著提(ti)高其防護性和裝飾性。

鍍(du)鋅(xin)是指在、或(huo)者其它材料(liao)的(de)鍍一(yi)層鋅以起(qi)美觀(guan)、等作用的(de)表面處理(li)技術。現在主要采用的(de)方法是熱(re)鍍鋅。

近年來，隨著鍍鋅工藝的發展，高性能(neng)的采用，鍍鋅已從(cong)單純的防護目的進入防護-裝飾(shi)性應用。

鍍鋅有(you)氰(qing)化(hua)物鍍(du)液(ye)(ye)和無(wu)氰(qing)鍍(du)液(ye)(ye)兩類(lei)。氰(qing)化(hua)物鍍(du)液(ye)(ye)中分微氰(qing)、低氰(qing)、中氰(qing)、和高氰(qing)幾類(lei)。無(wu)氰(qing)鍍(du)液(ye)(ye)有(you)堿性鋅酸鹽鍍(du)液(ye)(ye)、銨(an)鹽鍍(du)液(ye)(ye)、鹽鍍(du)液及無氨(an)鍍液等。氰化鍍鋅溶液均鍍能力好(hao)，得到的光(guang)滑細致，在(zai)生產中被(bei)長期(qi)采用。但(dan)由于氰化物劇毒(du)，對(dui)環境(jing)污染嚴重，近(jin)年(nian)來已趨向于采用低氰、微(wei)氰、無氰鍍鋅(xin)溶液。

在(zai)盛有(you)鍍鋅液的(de)鍍槽中，經過清理和特殊預處理的(de)待鍍件作為，用鍍覆(fu)金屬制成，兩極分別(bie)與直流的正極和負極聯接。鍍鋅液由含(han)有鍍覆金屬的化合物、導電的、緩沖劑、pH調節劑(ji)(ji)和添加(jia)劑(ji)(ji)等(deng)的組成(cheng)。通電后(hou)，鍍鋅液中的，在電位差的(de)作用下移動到陰極上(shang)形(xing)成鍍層。陽極的(de)金屬形(xing)成金屬離子進入鍍鋅液，以保持被鍍覆的(de)金屬離子的(de)濃度[1]。在有些情況下，如(ru)鍍鉻，是采用鉛(qian)、鉛(qian)銻合金制成的，它只起(qi)傳(chuan)遞電子、導通的(de)(de)作用。電(dian)解液(ye)中的(de)(de)鉻離子濃(nong)度(du)(du)，需依靠定期地向鍍(du)液(ye)中加入鉻化合(he)物來維持。鍍(du)鋅時(shi)，陽極材料的(de)(de)質量、鍍(du)鋅液(ye)的(de)(de)成分、溫(wen)度(du)(du)、電(dian)流密度(du)(du)、通(tong)電(dian)時(shi)間、攪拌(ban)強度(du)(du)、析出的(de)(de)、電源波(bo)形等都會影

1、堿性氰化物(wu)鍍鋅

2、堿性鋅酸(suan)鹽(yan)鍍鋅

3、銨鹽鍍鋅(xin)

4、

5、銨鉀混合浴鍍鋅

6、硫(liu)酸鹽鍍(du)鋅

7、氯(lv)化(hua)物(wu)鍍(du)鋅[3]

三、的后處理

1、去氫(qing)

2、

3、著色

響鍍層的質(zhi)量(liang)，需要適時進(jin)行控制。

熱鍍鋅

現在(zai)的(de)表面鍍鋅主要采用的(de)方法是(shi)熱鍍鋅。

是(shi)由較古老(lao)的熱鍍方法發展而(er)來的，自從1836年把熱鍍(du)鋅(xin)應用于工(gong)業以來，已經有一(yi)百七十(shi)年的歷史了。然而，熱鍍(du)鋅(xin)工(gong)業是近三(san)十(shi)年來伴(ban)隨的飛速發展(zhan)(zhan)而(er)得到了大(da)規模發展(zhan)(zhan)。

板的(de)生(sheng)產工序主要包括：原板準備→鍍前處理→→鍍后處理→成品檢驗等。按照(zhao)習慣往(wang)往(wang)根據鍍(du)(du)前(qian)處理方法(fa)的(de)不同，把熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)工藝分為(wei)線外退(tui)(tui)火(huo)和線內退(tui)(tui)火(huo)兩大(da)類，即濕法(fa) （單張(zhang)鋼板(ban)熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)法(fa)）、線外退(tui)(tui)火(huo)（單張(zhang)鋼板(ban)熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin)法(fa)）、熱鍍(du)(du)鋅(xin)(xin) 惠林（Wheeling）法(fa)（帶鋼(gang)連續熱鍍鋅(xin)法(fa)） 、線(xian)內退火 森吉米(mi)爾（Sendzimir）法（保護(hu)氣體(ti)法）、 改良森吉米爾法、美鋼聯法（同川崎法）、賽拉斯（Selas）法和莎倫（Sharon）法。

線外(wai)退火

就是熱軋或進入熱鍍鋅作(zuo)業(ye)線之前(qian)，首先在(zai)抽底式退(tui)火爐或罩式退(tui)火爐中進行再結晶退(tui)火，這樣，鍍鋅線就不(bu)存在(zai)退(tui)火工序了。鋼板在(zai)熱鍍鋅之前(qian)必須保持一(yi)個無和(he)其他臟物存在(zai)的潔凈(jing)的純鐵活(huo)性表面(mian)。這(zhe)種方法是先由(you)酸洗(xi)的方法把經退(tui)火的表面(mian)清除，然(ran)后涂(tu)上一層(ceng)由氯(lv)化鋅或由氯(lv)化銨和氯(lv)化鋅混(hun)合組成的進行保(bao)護，從而防止(zhi)鋼板(ban)再被氧化。

（1）濕(shi)法熱鍍鋅

鋼板(ban)表面(mian)(mian)的(de)溶劑(ji)不(bu)經烘干（即表面(mian)(mian)還(huan)是(shi)濕(shi)的(de)）就進入起表面(mian)(mian)覆(fu)蓋(gai)有(you)熔融態溶劑(ji)的(de)鋅液(ye)進行熱鍍鋅。此方法的(de)缺(que)點(dian)是(shi)：

a.只(zhi)能在無鉛狀(zhuang)態下鍍(du)鋅，鍍(du)層的(de)合金層很(hen)厚且粘附性很(hen)壞。

b.生成的鋅渣(zha)都(dou)積存(cun)在鋅液(ye)和鉛液(ye)的界(jie)面處而不能沉積鍋底（因(yin)(yin)為鋅渣(zha)的比重大(da)于鋅液(ye)而小于鉛液(ye)），這樣鋼板因(yin)(yin)穿過鋅層(ceng)污染了(le)表面。因(yin)(yin)此(ci)，該方法已(yi)基(ji)本被(bei)淘汰。

（2）單張鋼(gang)板(ban)

這種(zhong)方法一般是采用熱軋疊軋板作為原(yuan)料，首先(xian)把經過退火的鋼板送入(ru)酸(suan)洗車(che)間,用硫酸或清除鋼(gang)板(ban)表面的(de)氧熱鍍鋅(xin)法化鐵皮。酸洗之后的(de)鋼(gang)板(ban)立(li)即進入水箱中浸泡等待鍍鋅(xin),這樣可以防止鋼板再氧化。后經過酸洗、水清洗、擠干、烘(hong)干、進入鋅鍋（溫(wen)度一直保持(chi)在445—465℃）熱鍍(du)鋅，再進(jin)行涂(tu)油和鉻化(hua)處理。這種方法生(sheng)產(chan)的(de)熱鍍(du)鋅板比濕法鍍(du)鋅成品質量(liang)有顯著提高，只對小規模生(sheng)產(chan)有一定價值(zhi)。

（3）惠林法熱

該(gai)連續鍍鋅(xin)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線(xian)(xian)包括堿液(ye)脫脂、鹽酸酸洗、水(shui)沖洗、涂溶劑、烘(hong)干等一系列前處理工序，而且原板進入(ru)鍍鋅(xin)線(xian)(xian)鍍鋅(xin)前還需(xu)要進行(xing)罩式爐(lu)退火。這種(zhong)方法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝復(fu)雜，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)成本高，更為(wei)主(zhu)要的(de)是此(ci)方法生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)產(chan)(chan)品常常帶有(you)溶劑缺陷(xian)，影響鍍層的(de)。并(bing)且鋅鍋中(zhong)的AL常(chang)常(chang)和鋼板表(biao)面的溶劑發(fa)生作用生成(cheng)三(san)氯化鋁而(er)耗掉，鍍層的粘附(fu)性(xing)變壞。因而(er)此(ci)方法雖然已問(wen)世(shi)近三(san)十年(nian)，但在世(shi)界熱鍍鋅(xin)行業中(zhong)并未得到發(fa)展。

線(xian)內退(tui)火

就(jiu)是由(you)冷軋(ya)或熱(re)軋(ya)車間直接提供帶卷作為熱(re)鍍(du)鋅的(de)原板(ban)，在(zai)熱(re)鍍(du)鋅作業線內進行(xing)氣體保護再(zai)結(jie)晶退火。屬于這個類行(xing)業的(de)熱(re)鍍(du)鋅方法包括：森吉米(mi)爾法、改(gai)良森吉米(mi)爾法、美鋼聯法（同日本川(chuan)崎(qi)法）；賽拉斯(si)法；莎(sha)倫(lun)法。

森(sen)吉米爾(er)法

它是把退(tui)火工藝和熱(re)鍍鋅工藝聯(lian)合起(qi)來，其(qi)線內退(tui)火主(zhu)要包括氧(yang)(yang)化爐，還原爐兩(liang)部(bu)份組成。帶鋼(gang)在氧(yang)(yang)化爐中煤氣火焰直接加熱(re)到450度左右，把(ba)帶鋼(gang)表面(mian)殘(can)存的軋(ya)制油燒掉，凈化表面(mian)。后再把(ba)帶鋼(gang)加熱到700-800度完成再結晶退火，經(jing)冷卻段控(kong)制進鋅鍋前溫度在480度左右，最后在不接觸空氣的情況下(xia)進入鋅(xin)鍋鍍鋅(xin)，因此，森吉米(mi)爾法(fa)產量(liang)高、鍍鋅(xin)質量(liang)較(jiao)好，此法(fa)曾得到廣泛應用。

美鋼聯法(fa)

它是森吉(ji)米爾(er)(er)法(fa)的(de)(de)一個(ge)變種(zhong)，它僅(jin)僅(jin)是利用(yong)一個(ge)堿(jian)性電解脫脂(zhi)(zhi)槽(cao)取代了(le)氧化(hua)爐(lu)(lu)的(de)(de)脫脂(zhi)(zhi)作用(yong)，其余(yu)工序與(yu)森吉(ji)米爾(er)(er)法(fa)基本相同。在原板(ban)進(jin)(jin)入(ru)作業線后，首先進(jin)(jin)行(xing)(xing)電解脫脂(zhi)(zhi)，而后水洗、烘干，再通過有保(bao)護(hu)氣體的(de)(de)還(huan)原爐(lu)(lu)進(jin)(jin)行(xing)(xing)再結晶退(tui)火，最(zui)后在密封情(qing)況(kuang)下進(jin)(jin)入(ru)鋅鍋熱鍍鋅。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)因(yin)帶鋼(gang)不經(jing)過氧化(hua)爐(lu)(lu)加熱，所以(yi)表面的(de)(de)氧化(hua)膜(mo)較薄，可適當降低還(huan)原爐(lu)(lu)中保(bao)護(hu)氣體的(de)(de)氫(qing)含量。這(zhe)樣(yang)(yang)，對爐(lu)(lu)安(an)全和降低生產成本有利。但是，由于帶鋼(gang)得(de)不到(dao)預加熱就進(jin)(jin)入(ru)還(huan)原爐(lu)(lu)中，這(zhe)樣(yang)(yang)無疑提高(gao)了(le)還(huan)原爐(lu)(lu)的(de)(de)熱負荷，影(ying)響爐(lu)(lu)子的(de)(de)壽命(ming)。因(yin)此這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)并未得(de)廣泛應用(yong)。

賽拉斯法

又(you)稱火焰直(zhi)(zhi)接加熱法；首(shou)先(xian)帶鋼經堿洗(xi)脫(tuo)脂，而(er)后用鹽酸清除表面的氧(yang)化皮，并經水洗(xi)、烘干后再(zai)進入由煤(mei)氣(qi)火焰直(zhi)(zhi)接加熱的立(li)式線內退火爐，通(tong)過嚴格控(kong)制爐內煤(mei)氣(qi)和空氣(qi)的焰燒比(bi)例(li)，使之在煤(mei)氣(qi)過剩和氧(yang)氣(qi)不足的情(qing)況(kuang)下(xia)進行不完全焰燒，從而(er)使爐內造成(cheng)還原氣(qi)氛。使其(qi)快速加熱達到并在低氫保護氣氛下(xia)冷卻(que)帶鋼，最(zui)(zui)后(hou)在密閉情況下(xia)浸入鋅(xin)液，進行熱鍍鋅(xin)。該(gai)法設備緊湊，投資費用低，產量高(gao)（最(zui)(zui)高(gao)可達50/小時(shi)）。但生產(chan)工藝(yi)復(fu)雜，特別是在機組停止(zhi)運(yun)轉時(shi)，為(wei)了避免燒斷帶鋼(gang)，需(xu)要采用爐(lu)子橫移(yi)離開(kai)的方法，這樣(yang)操(cao)作問題很多，所以，熱鍍鋅工(gong)業采用此(ci)法很少。

莎倫法

1939年莎倫公司投產一臺新型的(de)熱鍍鋅(xin)機組，所以也(ye)叫莎倫法(fa)。該法(fa)是在退火爐(lu)內向帶(dai)鋼噴射氯化(hua)(hua)氫氣體(ti)(ti)并使帶(dai)鋼達到(dao)再(zai)結(jie)晶溫度，所以也(ye)稱(cheng)為氣體(ti)(ti)酸洗法(fa)。采用(yong)氯化(hua)(hua)氫氣體(ti)(ti)酸洗，不但能去(qu)除帶(dai)鋼表面的(de)氧(yang)化(hua)(hua)皮，而(er)且同時去(qu)除了(le)帶(dai)鋼表面的(de)油脂，由于帶(dai)鋼表面被氧(yang)化(hua)(hua)，形成麻面，所(suo)以使用莎倫法所(suo)得到的(de)鍍(du)層粘附性特別好。但是(shi)由(you)于設(she)備腐蝕嚴(yan)重(zhong)，由(you)此(ci)(ci)造成很(hen)高的(de)設(she)備維修和更新費(fei)用。因而(er)此(ci)(ci)種方法很(hen)少被采用。

改良森吉米

它是(shi)一(yi)種(zhong)更優(you)越的(de)熱鍍鋅工藝(yi)方法(fa)；它把森吉(ji)米爾(er)法(fa)中(zhong)各自獨立的(de)氧化爐(lu)和還原爐(lu)由一(yi)個截面積較小的(de)過道(dao)連(lian)接起來，這樣包括(kuo)預熱爐(lu)、還原爐(lu)和冷卻段在內的(de)整個退火(huo)爐(lu)構成一(yi)個有機整體。實踐證明(ming)，該(gai)法(fa)具有許多優(you)點：優(you)質、高(gao)產、低耗、安全(quan)等(deng)優(you)點已(yi)逐漸被人(ren)們所認(ren)識。其發展速(su)度非常快(kuai)，1965年以來(lai)新建(jian)的作業線幾乎全部采用了這(zhe)種方法(fa)，近年來(lai)老的森(sen)吉米(mi)爾機組也大(da)都按照此方法(fa)進行了改(gai)造(zao)。

冷鍍鋅冷鍍(du)鋅也叫，是利用將管(guan)件經過除油、酸洗、后放入成分為(wei)鋅(xin)鹽(yan)的(de)溶液中(zhong)，并(bing)連(lian)接(jie)電解(jie)設備的(de)負(fu)極，在(zai)(zai)管(guan)件的(de)對(dui)面放置鋅(xin)板，連(lian)接(jie)在(zai)(zai)電解(jie)設備的(de)正極接(jie)通電源，利用(yong)電流從正極向負(fu)極的(de)定向移動就(jiu)會在(zai)(zai)管(guan)件上(shang)沉積一(yi)層鋅(xin)，冷鍍管(guan)件是(shi)先(xian)加(jia)工后鍍鋅(xin)。