鍍鋅（表面處理技術）

鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為。鋅在(zai)干燥的空(kong)氣(qi)中幾乎不發生變化。在(zai)潮(chao)濕的空(kong)氣(qi)中，鋅會生成致密的堿式(shi)碳酸(suan)鋅膜。在含二氧化(hua)硫(liu)、硫(liu)化(hua)氫以及(ji)海洋性氣(qi)氛中，鋅的較差，尤其在(zai)高溫(wen)高濕含有(you)機酸的氣(qi)氛(fen)里，鋅極易被腐(fu)蝕(shi)。 鋅的為(wei)-0.76V，對鋼鐵來說，鋅(xin)鍍層屬于性(xing)鍍(du)層，它主要用于防止鋼鐵(tie)的腐蝕，其(qi)防護性(xing)能的優(you)劣與鍍(du)層厚(hou)度關系(xi)甚大。 鋅(xin)鍍層經、染(ran)色或涂覆護光劑后，能顯著(zhu)提(ti)高其防護性和裝飾(shi)性。

鍍鋅是指在、或者其它材料的鍍一層鋅以(yi)起美觀、等作用的(de)表面處(chu)理(li)技(ji)術(shu)。現(xian)在主要(yao)采用的(de)方法是熱鍍鋅。

近(jin)年來，隨著鍍鋅工藝的發展，高性(xing)能的(de)(de)采用(yong)，鍍鋅(xin)已(yi)從單純的(de)(de)防護目的(de)(de)進入防護-裝飾(shi)性應用。

鍍(du)鋅(xin)有氰(qing)化物(wu)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)和無氰(qing)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)兩(liang)類(lei)。氰(qing)化物(wu)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)中分微(wei)氰(qing)、低氰(qing)、中氰(qing)、和高氰(qing)幾類(lei)。無氰(qing)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)有堿性(xing)鋅酸鹽(yan)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)、銨鹽(yan)鍍(du)液(ye)(ye)(ye)、鹽鍍液及無氨鍍(du)液等。氰化鍍(du)鋅溶液均鍍(du)能力好(hao)，得(de)到的光滑(hua)細致，在生產中被(bei)長(chang)期采(cai)用。但由(you)于氰化(hua)物(wu)劇毒，對環境污染嚴重，近(jin)年來(lai)已趨向于采(cai)用低(di)氰、微氰、無氰鍍(du)鋅溶液。

在(zai)盛有鍍鋅液(ye)的鍍槽中，經過(guo)清理和(he)特殊預處理的待鍍件作為，用鍍覆金(jin)屬制(zhi)成，兩(liang)極(ji)分別(bie)與直流的(de)正(zheng)極和負極聯接。鍍(du)鋅液由含有鍍(du)覆金屬的(de)化合物(wu)、導(dao)電的(de)、緩沖劑、pH調節劑(ji)和添(tian)加劑(ji)等的組(zu)成。通電后，鍍鋅液中的，在電位差的(de)作用下移動到陰極上形(xing)成鍍(du)層。陽極的(de)金(jin)屬形(xing)成金(jin)屬離子(zi)進(jin)入鍍(du)鋅液，以保持(chi)被(bei)鍍(du)覆的(de)金(jin)屬離子(zi)的(de)濃度[1]。在(zai)有些情況下，如鍍(du)鉻，是(shi)采用鉛、鉛銻合金制成(cheng)的，它只起(qi)傳遞電子、導通的作用。電解液(ye)中(zhong)的鉻(ge)離(li)子濃度(du)，需依靠(kao)定期地向鍍(du)液(ye)中(zhong)加入鉻(ge)化合物來維持。鍍(du)鋅時，陽極材料的質量、鍍(du)鋅液(ye)的成分、溫度(du)、電流密度(du)、通電時間、攪拌強度(du)、析出的、電源波形(xing)等都會影

1、堿(jian)性氰化(hua)物鍍(du)鋅

2、堿性鋅酸鹽鍍鋅

3、銨鹽(yan)鍍鋅

4、

5、銨鉀(jia)混(hun)合浴鍍(du)鋅(xin)

6、硫酸鹽鍍鋅(xin)

7、氯化物鍍鋅[3]

三(san)、的后處理

1、去氫(qing)

2、

3、著色

響鍍層(ceng)的質(zhi)量，需要適(shi)時進行控制(zhi)。

熱鍍鋅

現在的表面鍍鋅主要采(cai)用的方法是熱鍍鋅。

是(shi)由較古(gu)老(lao)的熱鍍方法發展而來的，自(zi)從1836年把熱鍍(du)(du)鋅應用于工(gong)業以來，已經有一百七十年的歷史了。然而，熱鍍(du)(du)鋅工(gong)業是近三十年來伴(ban)隨的(de)飛速發(fa)(fa)展而得到了大規模發(fa)(fa)展。

板的生產(chan)工序主要包括：原板準備(bei)→鍍(du)前處理→→鍍(du)后處(chu)理(li)→成品檢驗等(deng)。按照習慣(guan)往(wang)往(wang)根(gen)據(ju)鍍(du)前(qian)處(chu)理方法的不同，把熱鍍(du)鋅(xin)工藝分為線外(wai)退(tui)火和(he)線內退(tui)火兩大類，即濕法 （單張鋼板(ban)熱鍍(du)鋅(xin)法）、線外(wai)退(tui)火（單張鋼板(ban)熱鍍(du)鋅(xin)法）、熱鍍(du)鋅(xin) 惠林（Wheeling）法(fa)（帶鋼連續熱鍍(du)鋅法(fa)） 、線內退火 森吉米爾（Sendzimir）法(fa)(fa)（保護(hu)氣體法(fa)(fa)）、 改良(liang)森(sen)吉(ji)米爾法(fa)(fa)、美鋼聯法(fa)(fa)（同川(chuan)崎法(fa)）、賽拉斯（Selas）法和莎倫（Sharon）法。

線外退火

就是(shi)熱軋或進(jin)入熱鍍(du)鋅(xin)作(zuo)業線(xian)之(zhi)前，首(shou)先在(zai)抽(chou)底式退(tui)火(huo)(huo)爐或罩式退(tui)火(huo)(huo)爐中進(jin)行再(zai)結晶退(tui)火(huo)(huo)，這(zhe)樣，鍍(du)鋅(xin)線(xian)就不(bu)存在(zai)退(tui)火(huo)(huo)工序了。鋼板(ban)在(zai)熱鍍(du)鋅(xin)之(zhi)前必須保持一個無和其他臟物存(cun)在的潔凈的純(chun)鐵(tie)活性表面。這種(zhong)方法是先由酸(suan)洗的方法把(ba)經退火的表面清除(chu)，然(ran)后涂上一層由氯化鋅或(huo)由氯化銨和氯化鋅混合組成的進(jin)行(xing)保護(hu)，從而防止鋼板再被(bei)氧化(hua)。

（1）濕法熱鍍鋅

鋼板表面(mian)的(de)溶(rong)劑不經烘干（即表面(mian)還是(shi)濕的(de)）就進(jin)入(ru)起表面(mian)覆蓋有熔融態溶(rong)劑的(de)鋅液進(jin)行熱鍍鋅。此方法的(de)缺點是(shi)：

a.只能在(zai)無鉛狀態(tai)下鍍(du)鋅，鍍(du)層的合金層很厚且粘附性很壞。

b.生(sheng)成的(de)鋅(xin)渣(zha)都積存在鋅(xin)液(ye)和鉛液(ye)的(de)界面處而(er)(er)不能沉(chen)積鍋(guo)底（因為(wei)鋅(xin)渣(zha)的(de)比(bi)重(zhong)大于鋅(xin)液(ye)而(er)(er)小于鉛液(ye)），這(zhe)樣鋼板因穿過鋅(xin)層污(wu)染(ran)了表面。因此，該方法已(yi)基本被淘汰。

（2）單張鋼板

這種方法一般是采用熱軋(ya)疊軋(ya)板(ban)作為原(yuan)料，首先把(ba)經過退(tui)火的鋼板(ban)送入酸洗車(che)間,用硫酸或清(qing)除鋼(gang)板(ban)(ban)表面的氧(yang)熱鍍鋅法(fa)化鐵皮(pi)。酸洗之后的鋼(gang)板(ban)(ban)立即進入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防(fang)止鋼板再氧(yang)化。后經過(guo)酸洗、水清洗、擠干、烘干、進(jin)入鋅鍋(guo)（溫(wen)度一直保(bao)持在445—465℃）熱(re)鍍鋅，再進行涂油和鉻(ge)化(hua)處理。這種方法生產的熱(re)鍍鋅板比濕(shi)法鍍鋅成(cheng)品質量有顯著提高，只對小規模生產有一定(ding)價值。

（3）惠林法熱

該連(lian)續鍍鋅(xin)生產(chan)(chan)(chan)線包括堿液脫脂(zhi)、鹽酸酸洗、水(shui)沖洗、涂溶劑、烘干等一系列(lie)前處理工序(xu)，而且原(yuan)板進入(ru)鍍鋅(xin)線鍍鋅(xin)前還(huan)需要進行罩式爐(lu)退火。這(zhe)種方(fang)法(fa)生產(chan)(chan)(chan)工藝復雜，生產(chan)(chan)(chan)成本高，更為主要的(de)是此方(fang)法(fa)生產(chan)(chan)(chan)的(de)產(chan)(chan)(chan)品常常帶(dai)有溶劑缺陷，影響鍍層的(de)。并且鋅鍋中的AL常常和鋼板表面的溶(rong)劑發生(sheng)作用生(sheng)成(cheng)三氯化鋁(lv)而耗掉，鍍層的粘附性變壞。因而此方(fang)法雖(sui)然已問(wen)世近三十年，但在世界熱鍍鋅行業中并未得(de)到發展。

線內退火

就是由冷軋或熱(re)軋車(che)間直接(jie)提供帶卷作(zuo)為熱(re)鍍(du)鋅(xin)的(de)原(yuan)板，在(zai)熱(re)鍍(du)鋅(xin)作(zuo)業(ye)(ye)線內進行氣體保護再結晶退火。屬于這個類行業(ye)(ye)的(de)熱(re)鍍(du)鋅(xin)方法包括：森吉(ji)米爾(er)(er)法、改良森吉(ji)米爾(er)(er)法、美(mei)鋼聯法（同日本(ben)川崎法）；賽拉(la)斯法；莎倫法。

森吉(ji)米爾(er)法(fa)

它是(shi)把退(tui)火工藝和(he)熱鍍鋅(xin)工藝聯(lian)合起來，其線內退(tui)火主要包括(kuo)氧化爐(lu)(lu)，還原爐(lu)(lu)兩部份組成。帶鋼(gang)在氧化爐(lu)(lu)中煤氣火焰直接加(jia)熱到450度左右，把帶(dai)鋼(gang)表(biao)面(mian)殘存的軋(ya)制(zhi)油燒掉，凈化(hua)表(biao)面(mian)。后再把帶(dai)鋼(gang)加熱到700-800度(du)完成再(zai)結晶(jing)退火，經(jing)冷卻段控(kong)制進鋅(xin)鍋前溫(wen)度(du)在480度左右，最(zui)后在(zai)不(bu)接觸空氣(qi)的情況下進入鋅(xin)鍋鍍鋅(xin)，因此，森吉米(mi)爾法產(chan)量(liang)高、鍍鋅(xin)質(zhi)量(liang)較好(hao)，此法曾得到廣泛(fan)應用。

美(mei)鋼聯法

它是森吉米爾法的(de)(de)一個變(bian)種(zhong)，它僅(jin)僅(jin)是利(li)用(yong)一個堿性電解(jie)脫(tuo)(tuo)脂(zhi)槽取代了氧(yang)化爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)脂(zhi)作用(yong)，其余工序與(yu)森吉米爾法基(ji)本(ben)相(xiang)同。在原(yuan)板進(jin)入作業線后(hou)，首(shou)先進(jin)行(xing)電解(jie)脫(tuo)(tuo)脂(zhi)，而后(hou)水洗、烘(hong)干，再通過有保護氣(qi)體(ti)的(de)(de)還(huan)(huan)原(yuan)爐(lu)(lu)(lu)(lu)進(jin)行(xing)再結晶退火，最后(hou)在密封情況(kuang)下進(jin)入鋅鍋熱(re)鍍鋅。這(zhe)(zhe)種(zhong)方(fang)法因(yin)帶鋼(gang)不經(jing)過氧(yang)化爐(lu)(lu)(lu)(lu)加熱(re)，所以表面的(de)(de)氧(yang)化膜較(jiao)薄，可適當降(jiang)(jiang)低還(huan)(huan)原(yuan)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中保護氣(qi)體(ti)的(de)(de)氫含量。這(zhe)(zhe)樣，對爐(lu)(lu)(lu)(lu)安全(quan)和(he)降(jiang)(jiang)低生產成本(ben)有利(li)。但(dan)是，由于帶鋼(gang)得不到預加熱(re)就進(jin)入還(huan)(huan)原(yuan)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中，這(zhe)(zhe)樣無疑提高了還(huan)(huan)原(yuan)爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)熱(re)負(fu)荷，影響爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)(de)壽命。因(yin)此這(zhe)(zhe)種(zhong)方(fang)法并未(wei)得廣泛(fan)應用(yong)。

賽拉(la)斯法

又(you)稱火焰(yan)直接加(jia)熱(re)法；首(shou)先帶鋼經(jing)堿(jian)洗脫脂，而(er)后用鹽酸清除表面(mian)的(de)(de)氧化(hua)皮，并經(jing)水洗、烘干后再進(jin)入由煤氣(qi)(qi)火焰(yan)直接加(jia)熱(re)的(de)(de)立(li)式線內(nei)退火爐(lu)，通過嚴格(ge)控制爐(lu)內(nei)煤氣(qi)(qi)和空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)焰(yan)燒比例，使(shi)之在煤氣(qi)(qi)過剩和氧氣(qi)(qi)不足的(de)(de)情況下進(jin)行不完全焰(yan)燒，從而(er)使(shi)爐(lu)內(nei)造成(cheng)還(huan)原氣(qi)(qi)氛(fen)。使(shi)其快速加(jia)熱(re)達到并在(zai)低氫(qing)保護氣氛下冷卻(que)帶鋼(gang)，最(zui)(zui)后在(zai)密閉情(qing)況下浸入鋅液，進行熱(re)鍍鋅。該法設備緊湊，投資(zi)費用低，產量高(gao)（最(zui)(zui)高(gao)可(ke)達50/小時）。但(dan)生產工藝復雜，特別是在(zai)機組停(ting)止運轉時，為了避免燒斷帶鋼，需要采用爐子(zi)橫移離(li)開的方法，這樣操作問(wen)題很多，所以，熱鍍鋅工業采用(yong)此法很少。

莎倫法

1939年(nian)莎倫公司(si)投(tou)產一臺(tai)新型的熱(re)鍍(du)鋅機組，所以也叫莎倫法(fa)。該法(fa)是在退火(huo)爐(lu)內(nei)向(xiang)帶(dai)(dai)鋼(gang)噴(pen)射氯化(hua)氫氣體并使(shi)帶(dai)(dai)鋼(gang)達到再結(jie)晶溫(wen)度，所以也稱為氣體酸(suan)洗法(fa)。采用氯化(hua)氫氣體酸(suan)洗，不但能(neng)去除(chu)帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)面(mian)的氧化(hua)皮(pi)，而且同(tong)時去除(chu)了帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)面(mian)的油脂，由于帶(dai)(dai)鋼(gang)表(biao)面(mian)被氧化(hua)，形成麻面，所以使(shi)用莎倫(lun)法(fa)所得到(dao)的鍍層粘附性(xing)特別好。但(dan)是由于(yu)設(she)(she)備(bei)腐蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)，由此造成很高(gao)的設(she)(she)備(bei)維修和(he)更新費用。因而(er)此種方法(fa)很少被采用。

改良(liang)森吉(ji)米(mi)

它(ta)是(shi)一(yi)種更優越的(de)(de)熱(re)鍍鋅工藝方法(fa)；它(ta)把(ba)森吉米爾法(fa)中(zhong)各自(zi)獨立的(de)(de)氧化(hua)爐(lu)和還(huan)原(yuan)爐(lu)由一(yi)個截面積(ji)較小(xiao)的(de)(de)過道(dao)連接起(qi)來，這(zhe)樣包(bao)括預(yu)熱(re)爐(lu)、還(huan)原(yuan)爐(lu)和冷卻段在內的(de)(de)整個退火爐(lu)構成一(yi)個有機整體。實踐證(zheng)明，該(gai)法(fa)具(ju)有許多優點：優質、高產、低耗(hao)、安全等優點已逐漸被人們(men)所認識。其發展速度非常(chang)快，1965年以來新建(jian)的(de)作業線幾(ji)乎全(quan)部采用了這種方法，近年來老的(de)森吉米爾機組(zu)也大(da)都按照此(ci)方法進(jin)行(xing)了改(gai)造。

冷鍍鋅(xin)冷鍍(du)鋅也叫，是利用(yong)將管件(jian)(jian)經過(guo)除(chu)油、酸洗(xi)、后(hou)放入(ru)成分為鋅鹽的(de)溶液中，并連接(jie)電(dian)解設備的(de)負極，在(zai)管件(jian)(jian)的(de)對面放置鋅板(ban)，連接(jie)在(zai)電(dian)解設備的(de)正(zheng)極接(jie)通電(dian)源，利用(yong)電(dian)流(liu)從正(zheng)極向負極的(de)定向移動(dong)就會在(zai)管件(jian)(jian)上沉(chen)積一層鋅，冷(leng)鍍(du)管件(jian)(jian)是先加工后(hou)鍍(du)鋅。