熱浸鍍鋅

熱鍍鋅是使熔融金屬與鐵基體反應而產生合金層，從而使基體和鍍層二者相結合。熱鍍鋅是先將鋼鐵製件進行酸洗，為了去除鋼鐵製件表面的氧化鐵，酸洗後，通過氯化銨或氯化鋅水溶液或氯化銨和氯化鋅混合水溶液槽中進行清洗，然後送入熱浸鍍槽中。熱鍍鋅具有鍍層均勻，附著力強，使用壽命長等優點。

基本介紹

• 中文名：熱浸鍍鋅
• 外文名：hot dipped galvanizing
• 即是：已清洗潔淨的鐵件
• 造成：後續流程的連鎖不良反應
• 優點：表面均受到保護
• 學科：冶金

簡述

工業中套用最廣泛的鋼鐵材料，在大氣、海水、土壤及建築材料等環境中使用時，均會發生不同程度的腐蝕。 據統計，全世界每年因腐蝕而損失的鋼鐵材料大約可占到其總產量的 1/3。 為了保證鋼鐵製品的正常使用，延長其使用壽命，鋼鐵的防腐蝕保護技術一直受到人們的普遍重視。

熱浸鍍鋅是延緩鋼鐵材料環境腐蝕的最有效手段之一，它是將表面經清洗、 活化後的鋼鐵製品浸於熔融的鋅液中，通過鐵鋅之間的反應和擴散，在鋼鐵製品表面鍍覆附著性良好的鋅合金鍍層。 與其他金屬防護方法相比，熱浸鍍鋅工藝在鍍層的物理屏障與電化學保護相結合的保護特性上，鍍層與基體的結合強度上、鍍層的緻密性、耐久性、免維護性和經濟性及其對製品形狀與尺寸的適應性上，具有無可比擬的優勢。 目前熱浸鍍鋅產品主要有鋼板、鋼帶、鋼絲、鋼管等，其中熱浸鍍鋅鋼板所占比例最大。長期以來，熱浸鍍鋅工藝因其低廉的施鍍成本，優良的保護特性和漂亮的外觀而備受人們的青睞，廣泛套用於汽車、建築、家電、化工、機械、石油、冶金、輕工、交通、電力、航空和海洋工程等領域。

流程簡介

熱浸鍍鋅（hot dipped galvanizing）的原理，簡單的說即是將已清洗潔淨的鐵件，經由助鍍劑的潤濕作用，浸入鋅浴中，使鋼鐵與熔融鋅反應生成一合金化的皮膜。良好的熱浸鍍鋅作業，應是各流程均在嚴格的管制下，徹底發揮該流程的功能。且若前一流程的操作不善，會造成後續流程的連鎖不良反應，而大量增加作業成本或造成不良熱浸鍍鋅產品。若前處理不良，則熔鋅無法與鋼鐵正常完全反應，形成最完美的鍍鋅皮膜組織。若後處理不良，則破壞鍍鋅皮膜外觀，降低商品價值等。

優點

1.整個鋼材表面均受到保護，無論在凹陷處管件內部，或任何其它塗層很難進入的角落，溶化鋅均很容易均勻的覆蓋上。

2.鍍鋅層的硬度值比鋼材還大。最上層的Eta layer 只有 70 DPN 硬度，故易受碰撞而凹入，但下層Zeta layer 及 delta layer 分別有179及211 DPN 硬度值比鐵材的159 DPN硬度值最還高，故其抗衝擊及抗磨耗性均相當良好。

熱浸鍍鋅

3.在邊角區，鋅層往往比其它地方還厚，且有良好的韌性及抗磨耗性。而其它塗層在此邊角處，往往是最薄最不易施工，最易受傷害處，故常須再維護。

4.即使因受很大的機械傷害或其它原因。造成一小部份的鋅層脫落，將鐵基裸露，此時，周圍鋅層就會發揮犧牲陽極的功能，來保護此處鋼鐵，使其不受侵蝕。而其它塗層則剛好相反，銹會馬上生成，且迅速漫延至塗層下面，引起塗層剝落。

5.鋅層在大氣中的消耗是非常緩慢的，約為鋼鐵腐蝕速率的1/17至1/18，且是可預估的。其壽命遠超過其它任何塗層。

6.鍍層壽命在某一特定的環境下，主要視鍍層厚度而定。而鍍層厚度又受鋼鐵厚度而決定，即越厚的鋼鐵易得較厚的鍍層，故同一個鋼構中厚的鋼鐵部位一定也得到較厚的鍍層，以保證得到更長的壽命。

7.因美觀、藝術，或在特定嚴重腐蝕環境使用時，鍍鋅層可再施以上漆處理duplex system，只要漆的系統選用正確、施工容易，其防蝕效果比單獨上漆及熱浸鋅壽命加起來還要好上1.5~2.5倍。

8.用鋅層來保護鋼鐵，除了熱浸鍍鋅法外，尚有其它數種方法，一般使用最廣、防蝕效果最好且經濟效益最佳者，為熱浸鍍鋅法。

判定標準及要因

附著量

耐蝕性主要決定於鍍鋅層的厚度，故量測厚度常為主要判定鍍鋅質量好壞的根據，鍍鋅層受鋼材表面的成分、組織、結構不同而有不同的反應，另進出鋅溶液的角度、速度亦有很大的影響。故預得完全均一的鍍層厚度，實際上不太可能。所以量測附著量絕對不能以單一點（部位）來判定，必須要量測其單位面積（㎡）平均附著鋅重（g）才有意義。量測附著量的方法有很多種，如破壞性的切片金相觀測法、酸洗法，非破壞性的膜厚計法、電化學法、進出貨重量差估計法等。一般常用的為膜厚計法及酸洗法。

熱浸鍍鋅

膜厚計為一利用磁場感應來量測鋅層厚度最普遍省事的方法，其基本條件為鋼鐵表面必須平滑、完整，才可得較準確數字。故在鋼材邊角處或粗糙、有角度鋼件或鑄件等，均不太可能會的一準確的數字。普通鐵件用原鐵材當歸零基材，尚可得相當準確的數字，鑄件就絕對不準確了。

酸洗法為正式檢驗報告用，最準確的方法，惟切片時必須注意上下部位的公平取捨，才可得準確數字。但其亦有缺點，如費時甚多，複雜鋼材面積不易求得，太大件無法整個酸洗等。故充分利用膜厚計來控制現場製程，而用酸洗法來做最後檢測，就已經足夠了。

均一性

熱浸鍍鋅鋼鐵最易生鏽的部位，仍是鋅層最薄的地方，故必要測其最薄部位是否符合標準。

均一性的試驗法，一般都用硫酸銅試驗，但此方法對於由鋅層和合金層組成的鍍鋅層皮膜測試很有問題。此因鋅層與合金層在硫酸銅試驗液中的溶解速度不同，合金層中也因鋅/鐵的比率差異而不同。所以，以一定浸漬時間的反覆次數來判定均勻性並不是很合理。

因此，最近歐美規格及JIS中，均有廢止此試驗方法的傾向，以分布取代均一性，以目視或觸感為主，必要時才用膜厚計檢查分布狀態。又形狀複雜的小構件因面積量測不易，不易求得平均膜厚，有時不得不用硫酸銅試驗法來做參考，但絕不能以硫酸銅試驗取代附著量測定的目的。

熱浸鍍鋅

堅實性

所謂堅實性就是鍍鋅層與鋼鐵密合性，主要要求鍍鋅構件在整理、運搬、保管及使用中具有不得剝離的性質，一般檢驗法有錘打法、擠曲法、卷附法等。

錘打法是以錘打擊試片，檢查鍍層皮膜表面的狀態。把試片固定，免得因錘支持台等高且水平，錘以支持台為中心，使柄重垂直位置自然落下，以4mm間隔平行打擊5點，觀察皮膜是否剝離以為判斷。但是，距離角或端10mm以內，不得作此試驗，同一處不可打擊2次以上等。此法最普遍，適用於鋅、鋁等皮膜堅實測試。其它如擠曲法、卷附法一般很少用，故暫且不提。

一般人常有一種錯誤觀念，往往為了方便量測堅實性，拿兩個鍍鋅鋼材，以邊角互相敲擊，觀察邊角剝落情形以為判斷。若邊角處剛好有幾處較厚的鋅粒。在作業中沒處理好，則一用力敲擊，厚的鋅粒一定會剝落。故此法不能用來判定正常鍍鋅皮膜與鐵基的密合性。

附著量、均一性及堅實性，即為一般規格定義熱浸鍍鋅質量檢驗的項目。亦是一般正式檢驗報告的標準。有關規範。