镀锌处理工艺

电镀锌与热镀锌(热浸锌)性能比较
电镀锌
钢铁在空气、水或土壤中很容易生锈,甚至完全损坏。每年因腐蚀造成的钢铁损失约占整个钢铁产量的1/10,另一方面,为使钢铁制品与零件表面具有某种特殊功能,同时赋予其表面装饰性的外观,所以,一般采用电镀锌的方式对其处理。
一、原理:
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴极而受到保护。
二、性能特点:
1、锌镀层较厚,结晶细致、均匀且无孔隙,抗腐蚀性良好;
2、电镀所得锌层较纯,在酸、碱等雾气中腐蚀较慢,能有效保护钢基体;
3、锌镀层经铬酸钝化后形成白、彩、军绿等,美观大方,具有一定的装饰性;
4、由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。
三、应用范围:
随着科学技术生产的发展,电镀工业所涉及的领域越来越广泛。目前,电镀锌的应用已遍及国民经济的各个生产和研究部门。例如,机器制造、电子、精密仪器、化工、轻工、交通运输、兵器、航天、原子能等等,在国民经济中有重大意义。
热浸锌:
一、概述:
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,而且还生成一种锌一铁合金层。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。
二、原理:热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:
1、铁基表面被锌液溶解形成锌—铁合金相层;
2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;
3、合金层表面包络着锌层。
三、性能特点:
(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氧化锌层表面,它很难溶于水,故对钢基体起着一定保护作用。如果氧化锌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)纯锌层是热镀锌中最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。
四、应用范围:
热镀锌的应用随着工农业的发展也相应扩大。因此,热镀锌制品在工业(如化工设备、石油加工、海洋勘探、金属结构、电力输送、造船等),农业(如:喷灌、暧房)、建筑(如:水及煤气输送、电线套管、脚手架、房屋等)、桥梁、运输等方面,近几年已大量
地被采用。由于热镀锌制品具有外表美观、耐腐蚀性能好等特点,其应用范围越来越广泛。
热镀锌工艺流程
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
  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%,40~60或用HCl 20%,六次甲基四胺1~3g/L,20~40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。
  脱脂及酸洗处理不好会造成镀层附着力不好,镀不上锌或锌层脱落。
  (3)浸助镀剂
  也称结合剂,可保持在浸镀前工件具有一定活性,以增强镀层与基体结合。NH4Cl 15%~25%,ZnCl2 2.5%~3.5%,55~65,5~10min。为减少NH4Cl挥发可适当加入甘油。
  (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120~180
  (5)热镀锌
  要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中移出的速度。
  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,锌耗大,甚至无法施镀。
  在同一温度下,浸镀时间长,镀层厚。不同温度,要求同样的厚度时,高温浸镀所需时间长。
  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450~470,0.5~1.5min。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。
  为了提高在较低温度下热浸镀液的流动性,防止镀层过厚,并提高镀层外观,常常加入0.01%~0.02%的纯铝。铝要少量多次加入。
  (6)整理
  镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤,用震动或手工方法均可。
  (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 80~100g/L,硫酸3~4ml/L。
  (8)冷却
  一般用水冷,但温度不可过低,防止工件,特别是铸件由于激冷回缩产生基体组织开裂。 热镀锌合金
  (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90~180°弯曲,应无裂纹及镀层脱落。也可用重锤敲击检验。

本文发布于:2024-09-22 15:32:44,感谢您对本站的认可!

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