第一節(jié)  熱鍍鍍層分類

      熱鍍基板可以是熱軋也可以是冷軋基板，一些外貿(mào)詢單中會(huì)用HX或HC這種簡(jiǎn)稱來(lái)代指熱軋基板或是冷軋基板。這是源自歐標(biāo)牌號(hào)的命名規(guī)則，當(dāng)然是不太規(guī)范的。

      此外，在某些行業(yè)中，GI常被用來(lái)代指熱鍍純鋅鍍層、GA代指熱鍍鋅鐵鍍層、ZAM代指鋅鎂鍍層。

一、主流的熱鍍鍍層有哪些？

鋼板及鋼帶的熱鍍鍍層有很多種類，美、日、歐、國(guó)標(biāo)等各大標(biāo)準(zhǔn)中的分類規(guī)則也近似，我們以歐標(biāo)EN 10346:2015為例解析。

主流的熱鍍鍍層分為六大類，分別是：

1、熱鍍純鋅（Z）

2、熱鍍鋅鐵合金（ZF）

3、熱鍍鋅鋁（ZA）

4、熱鍍鋁鋅（AZ）

5、熱鍍鋁硅（AS）

6、熱鍍鋅鎂（ZM）

二、各種熱鍍鍍層的定義和特點(diǎn)

      將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鋼帶浸入熔融池中，通常熔融池中的熔融金屬不同會(huì)獲得不同的鍍層（鋅鐵合金鍍層除外）。

1.熱鍍純鋅鍍層(Z)hot‐dip zinc coating

熔融池金屬液體中的鋅含量應(yīng)不小于99%。

熱鍍純鋅工藝可以生成不同尺寸的鋅花，鋅花影響表面感官，但不影響耐蝕性。

鍍鋅厚度是怎么計(jì)算出來(lái)的呢？鋅的密度是7.14 g/cm^3，折算成鍍鋅厚度與每平米重量的關(guān)系為：1μm≈7.14g/m2，比如單面鋅量厚度是50 μm（微米），即單面鍍鋅重量為50×7.14=357 g/m^2。

一般常說(shuō)的，每平米鍍鋅重量，指的是雙面鍍鋅總重量。

GB/T 2518-2008《連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶》第7.7.2條摘錄：推薦的公稱鍍層重量及相應(yīng)的鍍層代號(hào)應(yīng)符合表14的規(guī)定。經(jīng)供需雙方協(xié)商，等厚公稱鍍層重量也可用單面鍍層重量進(jìn)行表示。

例如：熱鍍鋅鍍層Z 250可表示為Z 125/125，熱鍍鋅鐵合金鍍層ZF 180可表示為ZF 90/90。 

比如，我們常說(shuō)的C型或Z型檁條，雙面熱鍍鋅275 g/m^2，實(shí)際單面鍍鋅厚度為275/2/7.14=19.3 μm（微米），與普通涂料120~200 μm的漆膜厚度相比，相差甚遠(yuǎn)。

2.熱鍍鋅鐵合金鍍層(ZF)hot‐dip zinc‐iron alloy coating

和熱鍍純鋅鍍層的主要區(qū)別在于，隨后增加了一道合金化處理工藝，使鐵在鋅中擴(kuò)散形成鋅鐵合金層，合金鍍層中鐵含量通常為8~12%。

鋅鐵合金鍍層的焊接性能較好，鍍層顏色是亞光灰白色的，涂油后顯現(xiàn)為暗灰色，鋅鐵合金鍍層沒有鋅花。

熱鍍純鋅和鋅鐵合金鍍層，其厚度和重量的關(guān)系基本一致：1μm≈7.1g/m2。

注1：熱鍍純鋅和鋅鐵合金鍍層，雖然鋅鍋中鋅含量要求一樣，但鍍層的使用特性是不一樣的，耐蝕性也不同。

3.熱鍍鋅鋁鍍層(ZA)hot-dip zinc-aluminium coating

熔融池中金屬液體含有大約5%鋁（Al）和少量稀土元素，其余為鋅。

鋅鋁鍍層表面比純鋅鍍層亮，耐蝕性強(qiáng)于純鋅鍍層，但在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較少，外貿(mào)詢單中偶有提及。

鍍層厚度和重量的關(guān)系：1μm≈6.6g/m2。

4.熱鍍鋁鋅鍍層(AZ) hot-dip aluminium-zinc coating

熔融池中金屬液體含有大約55％鋁（Al）和約1.6%硅，其余為鋅。

鋁鋅鍍層有優(yōu)異的耐蝕性，同時(shí)也具備一定的耐高溫性。

鍍層厚度和重量的關(guān)系：鍍層厚度1μm≈3.8g/m2。

注：熱鍍鋅鋁（ZA）和熱鍍鋁鋅（AZ）是兩種完全不同的鍍層，雖然在內(nèi)貿(mào)中熱鍍鋅鋁產(chǎn)品較少，但在外貿(mào)詢單中仍時(shí)有提及，需仔細(xì)確認(rèn)。

5. 熱鍍鋁硅鍍層(AS ) hot-dip aluminum-silicon alloy coating

熔融池中金屬液體含有大約8%～11%硅（Si），其余成分為鋁。

鋁硅鍍層會(huì)在鋼板表面形成明顯的鋁-鐵-硅合金層，其特點(diǎn)是優(yōu)異的耐高溫性能，可以應(yīng)用在一些高溫加工和高溫工作環(huán)境中。

鍍層厚度和重量的關(guān)系：鍍層厚度1μm≈3g/m2。

注3：熱鍍鋁硅鍍層鋼板及鋼帶，是貿(mào)易中提及的“鍍鋁板”的一個(gè)種類。在歐標(biāo)中鍍純鋁是需要單獨(dú)協(xié)議供貨的，而在JIS標(biāo)準(zhǔn)中則根據(jù)耐腐蝕和耐高溫等不同的應(yīng)用做了分類。

6. 熱鍍鋅鎂鍍層（ZM）hot-dip Zinc-magnesium alloy coating

熱鍍鋅鎂鍍層也被稱為鋅鋁鎂（ZAM），熔融池中金屬液體的組成是鋁和鎂的總和通常為1.5~8%（必須含有至少0.2%的鎂），其余為鋅。

熱鍍鋅鋁鎂鍍層的特點(diǎn)在于極為優(yōu)異的綜合耐蝕性能，尤其是對(duì)鋼板剪切斷口的保護(hù)。

這種鍍層比較特殊，各個(gè)廠家有各自的配方，所以在標(biāo)準(zhǔn)中鋁和鎂的含量有較大的調(diào)整空間，鍍層厚度和重量的轉(zhuǎn)換關(guān)系也沒有固定值，大約為 1um≈6.2-6.6g/m2。

第二節(jié)  熱鍍鋅與冷鍍鋅（電鍍鋅）的對(duì)比差異

1. 鍍鋅工藝介紹

鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術(shù)。應(yīng)用較多主要是熱鍍鋅和冷鍍鋅（電鍍鋅）。

2. 熱鍍鋅流程

      現(xiàn)在鋼板的表面鍍鋅主要采用的方法是熱鍍鋅。熱鍍鋅（galvanizing） 也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅：是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。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。熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來(lái)的，自從1836年法國(guó)把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來(lái)，已經(jīng)有一百七十多年的歷史了。近三十年來(lái)，伴隨著冷軋帶鋼的飛速發(fā)展，熱鍍鋅工業(yè)得以大規(guī)模發(fā)展。

3. 冷鍍鋅流程

      冷鍍鋅也叫電鍍鋅，是利用電解設(shè)備將管件經(jīng)過(guò)除油、酸洗、后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設(shè)備的負(fù)極，在管件的對(duì)面放置鋅板，連接在電解設(shè)備的正極接通電源，利用電流從正極向負(fù)極的定向移動(dòng)就會(huì)在管件上沉積一層鋅，冷鍍管件是先加工后鍍鋅。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用美國(guó)ASTM B695-2000及軍用C-81562機(jī)械鍍鋅技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4. 熱鍍鋅與冷鍍鋅對(duì)比區(qū)別

      熱鍍鋅抗腐蝕能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷鍍鋅（又稱電鍍鋅）。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。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無(wú)有機(jī)物夾雜。冷鍍鋅工藝用于保護(hù)金屬防止腐蝕，為此利用了鋅填料的涂料，在利用任何一種涂敷的方法將其涂在被保護(hù)表面，干燥之后形成鋅填料涂層，在干燥涂層中具有含量的鋅（達(dá)到95%）。鋼鐵在冷卻的條件下在表面鍍鋅，而熱鍍鋅是鋼管在熱浸的條件下對(duì)表面鍍鋅，它的附著力很強(qiáng)，不容易脫落。

5. （延伸）機(jī)械鍍鋅

      在裝有鍍件、玻璃球、鋅粉、水和促進(jìn)劑的旋轉(zhuǎn)滾桶內(nèi)，作為沖擊介質(zhì)的玻璃球隨著滾桶轉(zhuǎn)動(dòng)，與鍍件表面發(fā)生摩擦和錘擊產(chǎn)生機(jī)械物理能量，在化學(xué)促進(jìn)劑的作用下，將鍍涂的鋅粉“冷焊”到鍍件表面上，形成光滑、均勻和細(xì)致的具有一定厚度的鍍層。

怎么分辨熱鍍鋅和冷鍍鋅？

1、從外觀上分辨

熱鍍鋅整體的外觀表現(xiàn)稍顯粗糙一些，會(huì)產(chǎn)生工藝水紋、滴瘤等表現(xiàn)，特別是工件一端表現(xiàn)明顯，整體是銀白色的。

而電鍍鋅（冷鍍鋅的表層就比較光滑了，主要是黃綠色的，當(dāng)然也還有七彩、青白色、白色呈綠光等表現(xiàn)，整個(gè)工件基本上是不會(huì)出現(xiàn)鋅瘤、結(jié)塊等現(xiàn)象。

2、從工藝上分辨

      熱鍍鋅的加工工藝較多，要經(jīng)過(guò)工件除油、酸洗、浸藥、烘干等工序后才能浸入熔化鋅液池中，浸一定的時(shí)間就可以提出來(lái)，這樣才是熱鍍鋅，像一些熱鍍管件都是這樣加工的。

而冷鍍鋅其實(shí)就是電鍍鋅，采用電解設(shè)備來(lái)加工的，要經(jīng)過(guò)除油、酸洗等工序后浸入有鋅鹽成分的溶液中，連接電解設(shè)備，在正負(fù)極的電流定向移動(dòng)中工件上析出沉積鋅層而來(lái)的。

第三節(jié) 鍍鋅件的防腐年限

假設(shè)基材的厚度為2mm，根據(jù)規(guī)范GBT13192-2002《熱鍍鋅標(biāo)準(zhǔn)》可知：

按照國(guó)標(biāo)要求，對(duì)于2mm基材，局部厚度不應(yīng)小于45μm，平均厚度不應(yīng)小于55μm。根據(jù)日本熱鍍鋅協(xié)會(huì)根據(jù)1964～1974年的大氣暴露試驗(yàn)結(jié)果，

若按照國(guó)標(biāo)來(lái)計(jì)算，平均厚度為55μm，則附鋅量為55x7.2=396g/m2，在四種不同的環(huán)境下可使用的年限約為：

C2類環(huán)境：79年，取每年的減損較高值為0.7 μm；

C3類環(huán)境：28年，取每年的減損較高值為2.0 μm；

也就是說(shuō)，在城市和農(nóng)村室外常規(guī)環(huán)境下，滿足規(guī)范要求的鍍鋅件，可滿足30-80年的防腐要求。

第四節(jié) 如何測(cè)量鍍鋅層厚度與重量

鍍鋅件的國(guó)標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T13912-2002 金屬覆蓋層鋼鐵制件熱浸鍍鋅層技術(shù)要求及實(shí)驗(yàn)方法。

絲網(wǎng)產(chǎn)品適用于此標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)到質(zhì)監(jiān)局或其它檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。

標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對(duì)鍍鋅層做了如下規(guī)定（見下表）

      從表中可以看到，厚度大于等于6mm的鋼鐵制件，局部厚度最少70微米，平局厚度85微米，這里解釋一下，局部厚度是說(shuō)檢測(cè)幾個(gè)不同部位可能得到的數(shù)值不一樣，有大有小，但是最低不能低于70微米，測(cè)量幾處所得的平均值不應(yīng)低于85微米。

鋅層厚度的測(cè)量方法

1. 稱量法

      稱量法是仲裁的方法，按GB/T13825要求進(jìn)行，按本方法測(cè)得的鍍鋅層的鍍覆量應(yīng)按鍍層的密度（7.2g/cm2）換算成鍍層的厚度。本方法是破壞性實(shí)驗(yàn)方法。在制件數(shù)量少于10件的情況下，如果稱量法可能牽涉到制件損壞和由此發(fā)生的補(bǔ)救費(fèi)用令需方不可接受，則需方不應(yīng)勉強(qiáng)接受稱量法。

      上面是13912當(dāng)中的說(shuō)明，意思是用破壞法測(cè)量上鋅量，會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用，尤其是數(shù)量少的情況下，需要破壞好幾件成品，對(duì)整個(gè)訂單的成本影響過(guò)大，所以，產(chǎn)生這么多費(fèi)用，導(dǎo)致需方接受不了，可以不用勉強(qiáng)。

      稱量法是用退鍍?nèi)芤?，利用酸性溶液將表面的鋅溶解掉，然后稱重試樣在退鍍前后的重量，根據(jù)7.2g/cm2來(lái)計(jì)算出鍍層的厚度。

      厚度是怎么計(jì)算出來(lái)的呢？比方說(shuō)上鋅量厚度是50微米，那就50×7.2=360克，如果上鋅量厚度是70微米，那就70×7.2=504克，按照這種算法，來(lái)進(jìn)行厚度與重量之間的換算，相同的有了重量也就可以換算出厚度了，但是有一定誤差，因?yàn)橛行╀\并不是均勻覆蓋的制件表面的，比如鋼板網(wǎng)產(chǎn)品，在縫隙的地方會(huì)存很多鋅，這些鋅只是聚集在一小部分，并不是均勻的覆蓋在表面，所以用測(cè)厚儀跟用稱重法得出的厚度是有差距的。

2. 磁性法

      磁性法是非破壞性實(shí)驗(yàn)方法，按GB/T 4956 要求進(jìn)行，利用電磁測(cè)厚儀測(cè)量鋅層厚度的一種方法，這里值得一說(shuō)的是，越便宜的設(shè)備可能測(cè)出來(lái)的誤差越大，電磁測(cè)厚儀價(jià)格幾千至幾萬(wàn)不等，建議用好的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

3. 橫截面顯微鏡法

橫截面顯微鏡法是破壞性實(shí)驗(yàn)方法而且僅代表一點(diǎn)，所以不常用，按照GB/T 6462進(jìn)行。

原理是從待檢測(cè)的制件上，切割一塊試樣，鑲嵌后，采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)橫斷面進(jìn)行研磨、拋光和浸蝕，用校正過(guò)的標(biāo)尺測(cè)量覆蓋層橫斷面的厚度。

4. 陽(yáng)極溶解庫(kù)侖法

      用適當(dāng)?shù)碾娊庖宏?yáng)極溶解精確限定面積的覆蓋層，通過(guò)電解池電壓的變化測(cè)定覆蓋層的完全溶解，覆蓋層的厚度通過(guò)電解所耗的電量（以庫(kù)侖計(jì)）計(jì)算，利用溶解鍍層的時(shí)間與所耗電量，計(jì)算鍍層的厚度。

最后分享，GB/T4956-2003《磁性基體上非磁性覆蓋層覆蓋層厚度測(cè)量磁性法》鍍鋅層厚度試驗(yàn)方法。

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