任何金屬結(jié)構(gòu)都必須耐用,并盡可能長(zhǎng)時(shí)間保持這種特性。毫無疑問,鋼具有很大的強(qiáng)度,但其中的許多合金在某些環(huán)境條件下容易受到損壞。在保護(hù)金屬免受腐蝕方面,鍍鋅似乎是最好的選擇。讓我們先看看鍍鋅的一些優(yōu)點(diǎn)以及為什么要進(jìn)行鍍鋅。
一、什么是鍍鋅鋼
鍍鋅工藝包括在現(xiàn)有金屬上涂上一層薄薄的另一種金屬涂層。在大多數(shù)情況下,鋅被用作金屬結(jié)構(gòu)的涂層材料。這層鋅保護(hù)層可保護(hù)金屬免受周圍環(huán)境的影響。鍍鋅鋼能夠承受惡劣的環(huán)境條件,因此經(jīng)久耐用,非常適合露天使用。
二、鍍鋅鋼的優(yōu)點(diǎn)
1.增強(qiáng)保護(hù)
鍍鋅的主要目的是防止生銹;這就是為什么鍍鋅鋼表面覆蓋有氧化鋅。鍍鋅背后的理念是必須先腐蝕鋅層,這樣鋼才能在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持安全。如果金屬上沒有鋅涂層,金屬腐蝕的可能性會(huì)更大,而且由于金屬暴露在自然環(huán)境中,腐蝕速度會(huì)更快。
2.更長(zhǎng)的使用壽命
這是涂層保護(hù)性能的結(jié)果。研究表明,在正常條件下,一塊鍍鋅工業(yè)鋼材的使用壽命可達(dá) 50 年。如果位于與水大量接觸的高度腐蝕環(huán)境中,同樣的金屬件使用壽命可達(dá) 20 年。
3.更好的外觀
這種優(yōu)勢(shì)有點(diǎn)主觀,但大多數(shù)人都同意,與大多數(shù)鋼合金相比,鍍鋅鋼看起來更好。通常,它更亮,而且在某些類型的涂層下會(huì)更加閃亮。
三、鍍鋅鋼的應(yīng)用
鋅鋼的用途不受限制。事實(shí)上,它被用于許多行業(yè),如建筑、能源工廠、農(nóng)業(yè)和體育部門。鍍鋅鋼在道路、建筑物、橋梁、鐵路軌道、大門、信號(hào)龍門架、儲(chǔ)存容器和雕塑的建設(shè)中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因此,每當(dāng)要避免腐蝕時(shí),就必須進(jìn)行鍍鋅以固定金屬。
四、鍍鋅鋼的方法
可以采用不同的工藝進(jìn)行鍍鋅:
1. 熱鍍鋅
2. 電鍍鋅
3. 滲鋅
4. 金屬噴涂
1.熱鍍鋅
在鋼的鍍鋅過程中,鋼被浸入熔融鋅槽中。熱鍍鋅 (HDG) 有三個(gè)基本步驟:表面基礎(chǔ)工作、鍍鋅和檢查。
表面基礎(chǔ)工作
在表面基礎(chǔ)工程中,預(yù)制鋼被送去鍍鋅,鋼要經(jīng)過三個(gè)清潔階段:脫脂、酸洗和熔化。如果沒有這個(gè)清潔過程,鍍鋅就無法進(jìn)行,因?yàn)殇\不會(huì)與不純的鋼發(fā)生反應(yīng)。
鍍鋅
表面處理完成后,將鋼材浸入830°F 的98% 熔融鋅中。鋼材浸入鍋中的角度應(yīng)使空氣從管狀形狀或其他口袋中流出。這還使鋅流過并進(jìn)入整個(gè)鋼體。這樣,鋅就與整個(gè)鋼材接觸。鋼材內(nèi)部的鐵開始與鋅發(fā)生反應(yīng),形成鋅鐵金屬間涂層。而在外側(cè),則有純鋅涂層沉積。
檢查
最后一步是檢查涂層。通過目視檢查鋼體上是否有未涂層的地方,因?yàn)橥繉硬粫?huì)留在未清潔的鋼上。也可以使用磁性厚度計(jì)來確定涂層的厚度。
2.電鍍鋅
電鍍鋅鋼是通過電化學(xué)工藝制成的。在此過程中,將鋼浸入鋅浴中,然后讓電流從中流出。此過程也稱為電鍍。
在進(jìn)行電鍍鋅工藝之前,必須清潔鋼材。在這里,鋅起陽(yáng)極的作用來保護(hù)鋼材。為了進(jìn)行電解,使用硫酸鋅或氰化鋅作為電解質(zhì),而陰極保護(hù)鋼材免受腐蝕。這種電解液將使鋅作為涂層留在鋼材表面。在鋅浴中浸泡的時(shí)間越長(zhǎng),涂層就越厚。
為了提高抗腐蝕能力,一些轉(zhuǎn)化涂層非常有用。該過程會(huì)產(chǎn)生另一層鋅和鉻的氫氧化物,金屬表面會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。
3.滲鋅
鍍鋅是指在鐵或鋼的表面形成相同的鋅涂層,以防止金屬腐蝕。
在此過程中,將鋼放入帶有鋅的容器中,然后將容器密封并加熱到低于鋅熔點(diǎn)的溫度。這種反應(yīng)的結(jié)果是兩種金屬形成鋅和鐵合金,純鋅的堅(jiān)固外部涂層粘附在鋼表面上并具有相當(dāng)大的抗腐蝕性。這種涂層還有利于更好地在表面上涂漆。
對(duì)于小型金屬物體,滲鋅是最佳方法。該工藝特別適合異形鋼金屬件,因?yàn)橥鈱涌梢暂p松遵循基鋼的圖案。
4.金屬噴涂
在金屬噴鍍鋅過程中,帶電或霧化的熔融鋅顆粒被噴灑到鋼材表面。該過程通過手槍式噴槍或特殊火焰進(jìn)行。
在噴涂鋅涂層之前,必須清除所有污染物,如不需要的表面涂層、油和鐵銹。清潔程序完成后,將霧化的熔融鋅顆粒噴灑到粗糙的表面上,這些顆粒在表面上凝固。
如果要避免剝落和剝離,這種金屬噴涂涂層方法是最適合的,但它不太適合提供相當(dāng)?shù)目垢g性能。
五、鋅涂層能維持多久時(shí)間
至于耐久性,通常取決于鍍鋅層的厚度,或其他因素,如環(huán)境類型、所用鍍鋅層的類型以及油漆或噴漆的質(zhì)量。鍍鋅層越厚,使用壽命越長(zhǎng)。
就耐用性而言,無論環(huán)境條件如何,熱鍍鋅涂層的使用壽命均可達(dá)到 50 年以上。相比之下,冷鍍鋅涂層的使用壽命則為幾個(gè)月或幾年,具體取決于涂層層。
此外,在工業(yè)環(huán)境等高腐蝕環(huán)境中,鋅涂層的使用壽命可能不長(zhǎng)。因此,選擇高質(zhì)量的鋅涂層并長(zhǎng)期保護(hù)它對(duì)于最大程度地防止腐蝕、磨損和生銹至關(guān)重要。