熱鍍鋅發(fā)展優(yōu)特點(diǎn)-熱鍍鋅螺絲、緊固件

熱鍍鋅起源與發(fā)展

自從1836年法國(guó)把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來(lái)，已經(jīng)有一百八十多年的歷史，然而，熱鍍鋅工業(yè)是近幾十年來(lái)伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展才得到大規(guī)模發(fā)展的。

隨著時(shí)代的前進(jìn)和社會(huì)的發(fā)展，高壓輸電、交通、通訊事業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域，迎來(lái)了快速發(fā)展時(shí)機(jī)，提高了對(duì)鋼鐵件防護(hù)要求越來(lái)越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。

熱鍍鋅生產(chǎn)工藝

熱鍍鋅工藝流程：成品酸洗-水洗-加助鍍液-烘干-掛鍍-冷卻-藥化-清洗-打磨-熱鍍鋅完工。

熱鍍鋅層形成過(guò)程

熱鍍鋅層形成過(guò)程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成(鐵鋅合金)的過(guò)程，工件表面在熱浸鍍時(shí)形成(鐵鋅合金)，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過(guò)程可簡(jiǎn)單地?cái)⑹鰹椋寒?dāng)鐵工件浸入熔融的鋅液時(shí)，首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。

因此，當(dāng)鋅在固熔體中達(dá)到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴(kuò)散，擴(kuò)散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴(kuò)散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當(dāng)工件從浸鋅液中移出時(shí)表面形成純鋅層，為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。

熱鍍鋅層防護(hù)性能

通常電鍍鋅層厚度5～15μm，而熱鍍鋅層一般在35μm以上，甚至高達(dá)200μm。熱鍍鋅復(fù)蓋能力好，鍍層致密，無(wú)有機(jī)物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護(hù)膜(也稱(chēng)白銹)受到破壞又會(huì)形成新的膜層。

當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)，鋅的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.76V，鐵的標(biāo)準(zhǔn)電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時(shí)鋅作為陽(yáng)極被溶解，鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅對(duì)基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。

改良森吉米

它是一種更優(yōu)越的熱鍍鋅工藝方法;它把森吉米爾法中各自獨(dú)立的氧化爐和還原爐由一個(gè)截面積較小的過(guò)道連接起來(lái)，這樣包括預(yù)熱爐、還原爐和冷卻段在內(nèi)的整個(gè)退火爐構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。實(shí)踐證明，該法具有許多優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全等優(yōu)點(diǎn)已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。其發(fā)展速度非常快，1965年以來(lái)新建的作業(yè)線幾乎全部采用了這種方法，森吉米爾機(jī)組也大都按照此方法進(jìn)行了改造。

線外退火

就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個(gè)無(wú)氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除，然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。屬于這個(gè)類(lèi)別的熱鍍鋅方法包括 ：濕法熱鍍鋅法、單張鋼板法和惠林熱法。

線內(nèi)退火 就是由冷軋或熱軋車(chē)間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個(gè)類(lèi)行業(yè)的熱鍍鋅方法包括：森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法(同日本川崎法);賽拉斯法;莎倫法。

單張鋼板

這種方法一般是采用熱軋疊軋板作為原料，首先把經(jīng)過(guò)退火的鋼板送入酸洗車(chē)間,用硫酸或鹽酸清除鋼板表面的氧熱鍍鋅法化鐵皮。酸洗之后的鋼板立即進(jìn)入水箱中浸泡等待鍍鋅,這樣可以防止鋼板再氧化。后經(jīng)過(guò)酸洗、水清洗、擠干、烘干、進(jìn)入鋅鍋(溫度一直保持在445—465℃)熱鍍鋅，再進(jìn)行涂油和鉻化處理。這種方法生產(chǎn)的熱鍍鋅板比濕法鍍鋅成品質(zhì)量有顯著提高，只對(duì)小規(guī)模生產(chǎn)有一定價(jià)值。

森吉米爾法

它是把退火工藝和熱鍍鋅工藝聯(lián)合起來(lái)，其線內(nèi)退火主要包括氧化爐，還原爐兩部份組成。帶鋼在氧化爐中煤氣火焰直接加熱到450度左右，把帶鋼表面殘存的軋制油燒掉，凈化表面。后再把帶鋼加熱到700-800度完成再結(jié)晶退火，經(jīng)冷卻段控制進(jìn)鋅鍋前溫度在480度左右，最后在不接觸空氣的情況下進(jìn)入鋅鍋鍍鋅，因此，森吉米爾法產(chǎn)量高、鍍鋅質(zhì)量較好，此法曾得到廣泛應(yīng)用。

美鋼聯(lián)法

它是森吉米爾法的一個(gè)變種，它僅僅是利用一個(gè)堿性電解脫脂槽取代了氧化爐的脫脂作用，其余工序與森吉米爾法基本相同。在原板進(jìn)入作業(yè)線后，首先進(jìn)行電解脫脂，而后水洗、烘干，再通過(guò)有保護(hù)氣體的還原爐進(jìn)行再結(jié)晶退火，最后在密封情況下進(jìn)入鋅鍋熱鍍鋅。

這種方法因帶鋼不經(jīng)過(guò)氧化爐加熱，所以表面的氧化膜較薄，可適當(dāng)降低還原爐中保護(hù)氣體的氫含量。這樣，對(duì)爐安全和降低生產(chǎn)成本有利。但是，由于帶鋼得不到預(yù)加熱就進(jìn)入還原爐中，這樣無(wú)疑提高了還原爐的熱負(fù)荷，影響爐子的壽命。因此這種方法并未得廣泛應(yīng)用。

賽拉斯法

又稱(chēng)火焰直接加熱法;首先帶鋼經(jīng)堿洗脫脂，而后用鹽酸清除表面的氧化皮，并經(jīng)水洗、烘干后再進(jìn)入由煤氣火焰直接加熱的立式線內(nèi)退火爐，通過(guò)嚴(yán)格控制爐內(nèi)煤氣和空氣的焰燒比例，使之在煤氣過(guò)剩和氧氣不足的情況下進(jìn)行不完全焰燒，從而使?fàn)t內(nèi)造成還原氣氛。

使其快速加熱達(dá)到再結(jié)晶溫度并在低氫保護(hù)氣氛下冷卻帶鋼，最后在密閉情況下浸入鋅液，進(jìn)行熱鍍鋅。該法設(shè)備緊湊，投資費(fèi)用低，產(chǎn)量高(最高可達(dá)50/小時(shí))。但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，特別是在機(jī)組停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了避免燒斷帶鋼，需要采用爐子橫移離開(kāi)鋼帶的方法，這樣操作問(wèn)題很多，所以，熱鍍鋅工業(yè)采用此法很少。

產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

隨著工業(yè)的發(fā)展，熱鍍鋅產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)用到很多領(lǐng)域，熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)在于防腐年限長(zhǎng)久，適應(yīng)環(huán)境廣泛一直是很受歡迎的防腐處理方法。被廣泛運(yùn)用與電力鐵塔、通信鐵塔、鐵路、公路防護(hù)、路燈桿、船用構(gòu)件、建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、變電站附屬設(shè)施、輕工業(yè)等。

熱鍍鋅的防腐年限久遠(yuǎn)，但是在不同的環(huán)境中防腐年限不一樣：重工業(yè)區(qū)20年至30年，海洋50年，郊外104年，城市30年。

熱鍍鋅原理：將鐵件清洗干凈，然后溶劑處理，烘干后浸入鋅液中，鐵與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的鋅層，其流程為：脫脂--水洗--酸洗--助鍍--烘干--熱浸鍍鋅--分離--冷卻鈍化。

熱鍍鋅的合金層的厚度主要取決于鋼材的硅含量等化學(xué)成份，鋼材的橫截面積大小，鋼材表面的粗糙程度，鋅鍋溫度，浸鋅時(shí)間，冷卻快慢，冷軋變形等。

1、后續(xù)保養(yǎng)費(fèi)用低：熱浸鍍鋅防銹的后續(xù)保養(yǎng)費(fèi)用要比其他漆料涂層的費(fèi)用低;

2、持久耐用：在郊區(qū)環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹厚度可保持50年以上而不必修補(bǔ);在市區(qū)或近海區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹層則可保持25年而不必修補(bǔ);

3、可靠性好：鍍鋅層與鋼材間是冶金結(jié)合，成為鋼表面的一部份，因此鍍層的持久性較為可靠;

4、鍍層的韌性強(qiáng)：鍍鋅層形成一種特別的冶金結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能承受在運(yùn)送及使用時(shí)受到機(jī)械損傷;

5、全面性保護(hù)：鍍件的每一部分都能鍍上鋅，即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能受到全面保護(hù);

6、省時(shí)省力：鍍鋅過(guò)程要比其他的涂層施工法更快捷，并且可避免安裝后在工地上涂刷所需的時(shí)間。

7、初期成本低：一般情況下，熱浸鋅的成本比施加其他保護(hù)涂層要低，原因很簡(jiǎn)單，其他保護(hù)涂層如打砂油漆是勞力密集的工序，反之熱浸鋅的工序?yàn)楦邫C(jī)械化，緊密控制的廠內(nèi)施工。

8、檢驗(yàn)簡(jiǎn)單方便：熱浸鋅層可以目視及簡(jiǎn)單的非破壞性涂層厚度表作測(cè)試

9、可靠性：熱浸鋅的規(guī)格一般按照BS EN ISO 1461執(zhí)行，規(guī)限其最低的鋅層厚度，所以其防銹年期及表現(xiàn)是可靠及可預(yù)計(jì)的。