熱浸鍍鋅是提高鋼鐵抗大氣腐蝕性能的有效方法之一，因其鍍層性能優(yōu)良、使用壽命長的優(yōu)點。

熱鍍鋅層表面有許多常見質(zhì)量缺陷如漏鍍、條狀羽毛白花紋、鍍層超厚、粗糙、灰暗、淚痕條紋、龜裂紋、晶體狀凸起紋、“白銹”等，其影響因素較多，且控制相對較難。

對此，可以從加強工藝控制著手，輔以必要的工藝措施，以提高熱鍍鋅表面質(zhì)量。

下面就熱鍍鋅層表面缺陷原因及控制方法進行分析：

表面預(yù)處理不好是造成漏鍍(露鐵)的主要原因。

鋼材在出廠、存儲、運輸、加工過程中不可避免地沾上油漆或礦物脂，有時焊接部位探傷面需涂抹難清理的特殊油脂等，大多數(shù)企業(yè)又無脫脂工序，僅靠酸洗去除表面雜質(zhì)，從而很容易造成漏鍍(露鐵)。

另一種情況則是因酸洗過程中酸洗件比較集中、堆放密集、重量大等因素，造成欠酸洗和夾線，或因酸洗濃度過高使酸鹽沉淀于表面、溝槽之中，不水洗或水洗不徹底，也很容易形成漏鍍、虛鍍現(xiàn)象。

再者，因溶劑老化、失效，加之在烘干過程中沒有及時將工件擺開，或烘干時間較長使鋼件表面出現(xiàn)二次微氧化、形成酸性鐵鹽覆蓋在表面上時，也極易出現(xiàn)漏鍍，特別是在相對濕度較大的氣候和大霧天氣時較為常見。此種情況往往容易被忽視。

此外，采用溶劑熱鍍鋅時，最常用的ZnCl2與NH4Cl混合水溶液的配比不正確時，沒有形成共晶點，特別是在濃度過高的情況下，在支撐板焊接角縫圓形孔內(nèi)極易出現(xiàn)夾灰性漏鍍。

鍍鋅層厚度達不到標準要求將直接影響產(chǎn)品的使用壽命。鍍鋅層厚度不夠的原因如下。

(1) 鋅液溫度的影響。當鋅液的溫度低于430℃時，鋅鐵擴散速度低，不易生成足夠的鐵鋅合金層，整個鍍層就薄;當溫度在460℃時鋅層增厚，當溫度繼續(xù)升高，鋅液變稀，鋅層又變薄。所以必須嚴格控制鋅液溫度以保證帶鋼質(zhì)量的穩(wěn)定。

(2) 帶鋼在鋅液中停留時間的影響。帶鋼在鋅液中停留時間有一定的時間范圍。根據(jù)帶鋼的厚薄來確定，隨著鍍鋅時間的延長，鍍層厚度將增加，但過分地延長鍍鋅時間又會使鋅層變脆，反而影響質(zhì)量。

(3) 鍍鋅件從鋅液中引出方法的影響。鍍鋅件從鋅液中引出時應(yīng)垂直引出，帶鋼傾斜引出時鋅層就薄。因此，帶鋼引出鋅鍋時應(yīng)保持垂直引出。

鋅液中夾雜過多其他金屬成分或有害元素，可能造成如鋅渣顆粒粘附在鍍層表面和一些非正常的花紋、龜裂紋等缺陷。

(1)鐵  

熱鍍鋅一段時間后，鋼制件表面會出現(xiàn)鋅堆積和微小鋅渣顆粒，致使鍍層表面粗糙，光滑度也隨之下降。這種微小顆粒一般是Fe—Zn合金顆粒渣。

在450℃鍍鋅時，鐵在鋅液中的飽和溶解度為0.02%，鋅液中鐵的含量超過此值時，會析出ζ和δ1相形成鋅渣，由于這種顆粒渣與鋅密度差異不大，其聚集下沉很慢，懸浮在鋅液中的合金渣會夾在鋅液中被制件帶出，鑲嵌在鍍層中，從而影響鍍鋅層的表面質(zhì)量。鋅液中鐵的來源一般有鋅鍋的腐蝕、制件的溶解、助鍍劑中的鐵離子及制件上的鐵鹽4方面。

因此，為了獲得平整光滑的鍍層，必須嚴格控制鋅液中鐵含量，減少鐵離子的帶入，控制鋅液溫度，避免鋅液溫度的忽高忽低，降低鋅鍋的腐蝕速度等。一般鋅液中鐵含量應(yīng)0.20%時，必須降溫靜置并打撈鋅渣。

(2)鋁  

鋁是熱鍍鋅中最常用的添加元素。在鋅液中添加不同濃度的鋁可以獲得不同性質(zhì)的鍍鋅層。

一般認為熱鍍鋅時，在鋅液中加入<1%(質(zhì)量分數(shù)，下同)的鋁可以起到下列作用：①提高鍍層光亮性;②減少鋅液面的氧化;③抑制脆性Fe—Zn相的形成而獲得粘附性好的鍍層。

而在實際生產(chǎn)中，鋅液中含有0.005%～0.020%Al就可以達到鍍層光亮的目的，并可減少鋅液表面的氧化和鋅灰的產(chǎn)生。

必須指出，添加鋁的方式宜采用Zn—Al中間合金的添加方式。往往由于添加的中間合金的質(zhì)量問題以及添加鋁和鋅鋁合金的方法不當或過快，導(dǎo)致鋅液中形成大量的鋁、鐵化合物，這種密度小于鋅液的鋅鋁鐵三元“面渣”或顆粒懸浮在鋅液表面而且十分粘稠，極容易粘附在鋼鐵制件上，嚴重損害了鍍層質(zhì)量，此時僅靠降溫撈渣是無濟于事的。

一旦發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停止添加合金，同時采取鋅液凈化措施，把鋁含量降下來，在情況不嚴重時可以考慮適當延長空冷時間，以防止鍍層表面急劇水冷后出現(xiàn)氣泡和皺紋。

(3)錫、鉛  

一般情況下鋅錠中不含錫，僅有微量的鉛。近年來一些鋅合金供應(yīng)商為了使鍍鋅溫度下降，并獲得白亮鍍層，在所謂的多元合金中加入錫、鉛。

當鋅液中添加了這種多元合金后，鋅液面在430℃下可以出現(xiàn)鏡面并能保持10～20 min，但在熱鍍鋼鐵制件時，鍍層表面會出現(xiàn)羽毛狀花斑和細小難看的白斑，含錫、鉛的合金添加量一旦達到0.5%時，就會出現(xiàn)鋅花，鋅灰明顯增多，生產(chǎn)效率也下降了，給企業(yè)造成不應(yīng)有的損失。

鉛和錫因其熔點低，含量過高時，迅速使鋅液的凝固溫度下降，在鍍鋅層冷卻過程中極易形成粗大的結(jié)晶和出現(xiàn)龜裂紋現(xiàn)象，影響鋅層的表面光滑度和耐腐蝕性能。

晶間腐蝕對雜質(zhì)鉛最敏感，腐蝕速度隨鍍層中鉛含量的增加而加快，鉛量達到0.02%就會出現(xiàn)晶間腐蝕，在鍍層中沿晶界破裂而失去附著力，嚴重時表面會出現(xiàn)黃豆粒大小的氣泡。因此我們在應(yīng)用鋅鋁合金或多元合金時一定要弄清楚其中鉛、錫、鋁的含量，決定是否在鋅液中添加。

(4)鎳  

鋅液中的鎳是為了解決熱鋟鍍中因鋼材中含硅出現(xiàn)的圣德林現(xiàn)象而作為合金元素加入的，是近幾年來國內(nèi)逐漸認同的解決鍍層色差現(xiàn)象的一種新工藝技術(shù)。

在鋅液中添加鋅鎳合金可有效地降低鋅和鐵原子在ζ相中的擴散速度，因而可以控制浸鍍層厚度的增長，當鋅液中Ni含量為0.06%時，Ni含量可達0.8%，加入Ni后厚度增長明顯得到控制，因而可有效地控制浸鍍層厚度的增長，并能改善鋅液的流動性能。因此，使用鋅鎳合金進行熱浸鍍鋅的鍍層厚度更加均勻，表面更光亮，鋅花少。

熱鍍鋅工藝不完善的主要問題有以下4個方面：

(1)酸洗后不水洗或水洗不充分，直接進入溶劑池內(nèi)，使溶劑的酸性提高，鐵離子增多;或者以鹽酸作助鍍劑，使被帶鋼表面上覆蓋一層鐵鹽，帶進鋅液中，鍍鋅時形成合金渣附著在工件表面;

(2)溶劑老化，鐵離子多，雜質(zhì)多，若不進行過濾即與帶鋼一起進入鋅液中，則使鋅液粘度增大，使鍍層變厚和粗糙，附著力差;

(3)工件不烘干，溶劑帶水進行熱鍍鋅時會形成Zn(OH)2顆粒，影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量;

(4)溶劑一般呈弱酸性，不加熱或溫度低將延長烘干時間，也會腐蝕制件表面而形成粘附的鐵鹽，鍍鋅時形成合金渣附在工件表面，使鍍層表面粗糙。

“白銹”是鍍鋅層常見的缺陷，其原因主要是因鍍鋅工藝中缺少鈍化處理，帶鋼上留有水分或者鈍化液配制不合格起不到鈍化作用，帶鋼水冷后沒有完全干燥，存放在潮濕和通風不良的環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕而出現(xiàn)“白銹”或灰色粉狀腐蝕沉淀物，直接影響著產(chǎn)品和工程質(zhì)量，這種白色或灰色粉狀物主要是由堿式碳酸鋅等化合物組成。

總之，熱鍍鋅后帶鋼表面缺陷情況較復(fù)雜，產(chǎn)生的原因也較多，解決辦法是多方面的，需要做大量艱若細致的工作，使熱鍍技木提高一步。

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