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镀锌钢格板的制件性能及质量要求分析

来源:www.关键词:钢格板,镀锌钢格板,不锈钢钢格板
      镀锌钢格板具有很好的防腐蚀性,那么有些客户对于热镀锌还是不太了解,下面我们就详细介绍下镀锌钢格板的制件性能及质量要求分析;热镀锌是指吊镀或喷镀的钢结构件,如镀锌钢格板、输电铁塔、公路护栏、路灯杆,标志杆等;常规热镀锌又称连续热镀锌如镀锌钢管,镀锌钢板、钢丝等,批量热镀锌镀件浸锌时间长,镀层不经吹抹,因而得到的锌层较厚并具有较长的室外暴露使用寿命。我国于1992年颁布了对常规热镀锌通用的国家标准GB/T 13912-92[1],此外较早采用并广泛沿用至今的还有GB 2694-81[2]。这两个标准对热镀锌的主要质量要求已有明确规定,但相互间有差别,且与国外一些热镀锌标准相比,对热镀锌质量要求的一些细节叙述不够详细。本文将参照美、英、日等国及ISO的热镀锌标准,对相关部分进行介绍和讨论。
  在讨论热镀锌层的质量问题前,有必要概述一下热镀锌层在钢铁防腐蚀应用中的一般规律。
1.热镀锌层对钢铁防腐蚀的作用
  热镀锌层对钢铁的保护效果比油漆或塑料层好得多。热镀锌时,锌与钢铁之间发生扩散,生成锌铁金属间化合物层,即合金层。合金层与钢铁以及锌之间均为冶金结合,比漆类与钢的结合更牢固。暴露在大气环境中的热镀锌层数十年也不会脱落,直至被完全自然腐蚀。镀锌层有小的裂纹或损坏时,锌将以牺牲阳极的形式继续防止裂纹或损坏处的钢铁生锈,这是镀锌层比其他涂镀层优越的主要特点。铁锌合金层含锌在90%以上,对钢铁有与锌近似的电化学保护作用;而且铁锌合金层硬度比纯锌高得多(接近纯铁),因而镀层抵抗碰撞和刮损的能力更高。
由于锌能溶解于酸和强碱,热镀锌层只能适用于一般大气和天然水环境中。镀锌层在接触空气和水时,会产生轻微的电化学腐蚀。在乡村和空气比较洁净的地区,镀锌层能维持很多年,而在工业污梁区和海岸地区,镀锌层的耐用年限就较短。此外镀层越厚,耐用年限也越长,耐用年限与厚度几乎成正比。镀层厚度也可用单位面积上锌的质量(g/m2)表示,1 μm镀层厚度对应于7.2 g/m2的附锌量。对热镀锌层耐用年限的试验已有大量数据,由于具体试验环境不同,这些数据有一定差异。由于镀层会在应用中消耗,当铁锌合金层逐渐暴露时,镀层表面变得灰暗无光。而且腐蚀产物中含有少量的铁锈(三价铁),会使镀层表面呈现局部铁锈颜色。对于易出现灰暗镀层的镀件,镀层表面很少或基本没有纯锌层,在镀件使用短期内就会出现这种“锈迹”,但这并不影响其保护作用,只是影响外观。
2.热镀锌层的质量要求
对锌层质量的要求主要包括外观、厚度(附着量)和附着强度(附着性),此外在GB 2694-81以及英、日标准中还提到均匀性(硫酸铜试验),以下对此逐一探讨。
2.1 外观
所有镀件表面应清洁、无损伤。其主要表面应平滑,无结瘤、锌灰和露铁现象。表面上极少量的储运斑点不应为拒收的理由。热镀锌的目的是防腐蚀而非装饰,所以不能用美观性来判断质量的好坏,热镀锌后工件表面并不能比原基体表面好,如基体表面有严重的锈蚀抗、划伤痕迹等,镀锌后仍会显示原有的表面状态。局部露铁又称漏镀,氖标准都规定露铁不可接受。露铁处直径小于2 mm时,由于锌有牺牲性保护作用,对耐蚀性影响不大。GB/T 13912以及美国、英国标准都指出,漏镀和不慎损坏的镀层可以修复,并对允许修补的面积以及修补厚度都有较明确的要求。修复用的材料是与镀锌层性能接近的熔焊低熔点锌合金、热喷涂锌或特别的富锌涂料。修复的具体内容包括材料、预处理、后处理等,在另一个专为修复热镀锌层而制定的美国标准中有详细的介绍。毛刺、滴瘤和多余结块很大时可能在安装中脱落,可小心地打磨去。但打磨过量会影响耐蚀性,故在不妨碍使用的情况下勿需处理。而连接处多余的锌或锌渣必须清除至不影响牢固安装。由于镀锌工艺的缺陷,锌层表面有时出现微粒状的锌凸起,里面是锌渣粒子,影响镀层外观,但不影响耐蚀性。近年来由于钢材大多为含硅的镇静钢,容易出现灰暗无光镀层,即镀层表面没有锌的光泽并呈灰色,严重时呈暗灰色,这是铁锌合金层露出表面而造成的,对抗大气腐蚀性能没有影响。改变镀锌工艺和在锌浴中加镍可减少或消除灰暗镀层的出现。但对硅含量特别高的钢如低合金高强度钢,目前国内外还无法完全消除这种现象。堆放的镀件表面会出现白色的痕迹,尤其是在潮湿天气或雨后十分明显,通常称为储存湿锈或白锈。白锈是在特定环境(水分高,不通风)下生成的,一旦脱离这个环境便会逐渐消失。由于白锈对锌层的消耗很小,所以对耐蚀性的影响也很小。如果希望热镀锌制品保持开始时的光亮外观,需要有特别的储存条件。热镀锌后立即加以钝化处理可避免或减少这些白锈的出现。
2.2 锌层厚度
锌层厚度直接关系到耐蚀寿命,必须予以保证。GB/T 13912中对钢铁零件锌层厚度最小值的规定
见表2,而GB 2694中则规定:镀件厚度小于5 mm时,锌附着量应不低于460 g/m2,即锌层厚度应不低于65 μm;镀件厚度大于或等于5 mm时,锌附着量应不低于610 g/m2,即锌层厚度应不低于86 μm。其他国家的热镀锌标准中对钢结构件锌层厚度的规定见表3~6(表2~6中未列入有关标准中对铸件及离心处理件的规定)。
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