
通常電鍍鋅層厚度5~15μm,而熱鍍鋅外六角螺栓鍍層一般在35μm以上,甚**達(dá)100μm。熱鍍鋅六角螺栓的處理工藝覆蓋能力好,也沒有**雜物的滲透氣孔。我們都知道,鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理**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(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重,危及到鐵基體時,鋅對基體產(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鋅作為陽極被溶解,鐵作為陰極受到保護(hù)。顯然熱鍍鋅外六角螺栓對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。
那么熱鍍鋅外六角螺栓的表面處理是怎么形成的呢?
熱鍍鋅外六角螺栓層形成過程是鐵基體與*外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程,螺栓表面在熱浸鍍鋅時形成鐵-鋅合金層,才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合,其過程可簡單地敘述為:當(dāng)螺栓浸入熔融的鋅液時,首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是螺栓金屬鐵在固體狀態(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)螺栓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,沉入熱鍍鋅螺栓鍋底,即為鋅渣。當(dāng)螺栓從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層,為六方晶體。其含鐵量不大于0.003%。
熱鍍鋅外六角螺栓是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來的,自從1836年法國把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來,已經(jīng)有一百四十年的歷史了。然而,熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展而得到了大規(guī)模發(fā)展。 下面這張表格是鑼鍶緊固科技(無錫)有限公司實(shí)測技術(shù)參數(shù)。
熱鍍鋅外六角螺栓的生產(chǎn)工序主要包括:螺栓準(zhǔn)備→鍍前處理→熱浸鍍→鍍后處理→成品檢驗等。按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類,即濕法 、線外退火、熱鍍鋅 惠林(Wheeling)法( 、線內(nèi)退火 森吉米爾(Sendzimir)法(保護(hù)氣體法)、 改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法(同日本川崎法)、賽拉斯(Selas)法和莎倫(Sharon)法。
1. 線外退火:就是螺栓進(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。螺栓在熱鍍鋅之前必須保持一個無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),從而防止螺栓再被氧化。
熱浸鋅螺絲(1)濕法熱鍍鋅:螺栓表面的溶劑不經(jīng)烘干(即表面還是濕的)就進(jìn)入起表面覆蓋有熔融態(tài)溶劑的鋅液進(jìn)行熱鍍鋅。此方法的缺點(diǎn)是:
a.只能在無鉛狀態(tài)下鍍鋅,鍍層的合金層很厚且粘附性很壞。
b.生成的鋅渣都積存在鋅液和鉛液的界面處而不能沉積鍋底(因為鋅渣的比重大于鋅液而小于鉛液),這樣螺栓因穿過鋅層污染了表面。因此,該方法已基本被淘汰。
(3)惠林法熱:該連續(xù)鍍鋅生產(chǎn)線包括堿液脫脂、鹽酸酸洗、水沖洗、涂溶劑、烘干等一系列前處理工序,而且原板進(jìn)入鍍鋅線鍍鋅前還需要進(jìn)行罩式爐退火。這種方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,更為主要的是此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品常常帶有溶劑缺陷,影響鍍層的耐蝕性。并且鋅鍋中的AL常常和鋼板表面的溶劑發(fā)生作用生成三氯化鋁而耗掉,鍍層的粘附性變壞。因而此方法雖然已問世近三十年,但在世界熱鍍鋅行業(yè)中并未得到發(fā)展。
2.線內(nèi)退火:在熱鍍鋅螺栓作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個類行業(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。
森吉米爾法:它是把退火工藝和熱鍍鋅工藝聯(lián)合起來,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,**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,這種方法曾得到廣泛應(yīng)用。
美鋼聯(lián)法: 它是森吉米爾法的一個變種,它僅僅是利用一個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**行電解脫脂,而后水洗、烘干,再通過有保護(hù)氣體的還原爐進(jìn)行再結(jié)晶退火,**在密封情況下進(jìn)入鋅鍋熱鍍鋅。這種方法因螺栓不經(jīng)過氧化爐加熱,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,對爐安全和降低生產(chǎn)成本有利。但是,由于螺栓得不到預(yù)加熱就進(jìn)入還原爐中,這樣無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。