熱鍍鋅板在很多行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，像汽車、家電、建筑、機械、電子、輕工等領(lǐng)域都離不開它。

今天，我們就來系統(tǒng)梳理熱鍍鋅鋼材的關(guān)鍵知識點，了解產(chǎn)品分類、原理、質(zhì)量異議等干貨。

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鋼廠鍍鋅的分類

鋼廠生產(chǎn)鍍鋅產(chǎn)品主要有兩種方法，電鍍鋅和熱鍍鋅。

電鍍鋅從鋅層厚度上又能分為單面、雙面和差厚鍍層三類。

熱鍍鋅沒有單面和差厚鍍層，但它有鍍鋅和鍍鋅鐵合金之分，電鍍則沒有鋅鐵合金。

在鍍層種類方面

電鍍除了電鍍鋅，還有電鍍鋅鎳、電鍍錫、電鍍鉻；

熱鍍鋅的延伸就更多了，有熱鍍鋅、鋅鐵、鋁鋅、鋅鋁和鋅鋁鎂等。

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退火方式

常規(guī)冷軋涂鍍產(chǎn)品的退火方法有連退和罩退等。

涂層及常見溫度

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常用鋼材種類

熱鍍鋅板的產(chǎn)品種類豐富，有一般商品卷（CQ），深沖熱鍍鋅板（DQ）、超深沖熱鍍鋅板（DDQ - EDDQ/SEDDQ），結(jié)構(gòu)用鍍鋅板（HSLA），烘烤硬化熱鍍鋅板（BH），雙相鋼（DP），TRIP鋼（相變誘導(dǎo)塑性鋼），復(fù)相鋼（CP）等。

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熱鍍鋅的缺陷

熱鍍鋅板在生產(chǎn)過程中可能會出現(xiàn)一些缺陷，比如鋅層脫落、劃傷、鈍化斑、鋅粒、厚邊、氣刀條痕、氣刀刮痕、露鋼、夾雜、機械損傷、鋼基性能不良、浪邊、瓢曲、尺寸不合、壓印、鋅層厚度不合、輥印等

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鋅層脫落的原因

鋅層脫落是個比較常見的問題，主要原因有原材料生產(chǎn)方面的，也有加工不匹配的原因。原材料方面，像表面氧化、硅化合物、NOF段氧化氣氛及保護氣體露點太高、空燃比不合理、氫氣流量偏低、爐子有氧滲入，帶鋼入鍋溫度偏低，NOF段爐溫偏低，油脂蒸發(fā)不盡、鋅鍋鋁含量偏低、機組速度太快、還原不充分、鋅液中停留時間太短、鍍層偏厚等。加工方面，折彎半徑不符、模具磨損、刮蹭、模具間隙過大或過小、沖壓潤滑油少、模具工作時間超長未修磨維護等都會導(dǎo)致鋅層脫落。

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白銹和黑斑產(chǎn)生的原因

白銹產(chǎn)生的原因有很多，比如鈍化不良，鈍化膜厚度不夠或不均勻；表面未涂油；帶鋼表面殘留水分；鈍化未完全烘干；在運輸或儲存中受潮或雨水淋濕；成品存放時間過長；鍍鋅板與其他酸堿等腐蝕性介質(zhì)接觸或存放在一起。白銹有可能會演變成為黑斑，但黑斑不一定只是由白銹引起，比如摩擦黑斑。

第一：返堿（白銹、黑點）產(chǎn)生的原因

1.白銹的形成機理

當鍍鋅件緊密的堆積并置于潮濕的空氣中時，由于鎮(zhèn)件間的表面沒有自由流動的空氣，鍍鍍層的局部表面將發(fā)生電化學(xué)腐蝕，形成白銹。由于鍍鋅層表面沾附的一層凝結(jié)水與氧氣、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、氧化物等和其他化學(xué)氣體作用后,會產(chǎn)生一種具有腐蝕性的水溶液而附著在鋅層表面,形成一種電解液,而這種電解液與鋅層產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,從而產(chǎn)生了,肉眼所見局部白色點狀為粉末狀的物質(zhì)（氧化鋅）白銹，白銹二次、三次氧化產(chǎn)物形成局部黑色外表均統(tǒng)稱為返堿現(xiàn)象。

2.白銹的影響

由于金屬鋅轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸\或氫氧化鋅時體積增大3~5倍，因此形成的白銹體積較大，從而使白銹腐蝕程度看起來要比實際情況嚴重得多，嚴重影響鍍層外觀，但其實它們僅僅使基底鍍層損失很少的鋅。對于較厚的結(jié)構(gòu)件鍍層，通常白銹對鍍層的耐久性及使用壽命沒有影響或沒有明顯影響。

3.白銹的處理

鍍鋅件表面可能會出現(xiàn)大量的白銹，但實際對鍍層的腐蝕是比較輕微的。在大多數(shù)情況下，白銹的出現(xiàn)并不表明鍍層已嚴重破壞，也并不一定意味著鍍件的使用壽命會減少，發(fā)生白銹后鍍件應(yīng)擺開，以使它們的表面迅速變干。

在長期儲存且生有白銹的制件上典型的白色和灰色的腐蝕產(chǎn)物可能會變黑。當這種情況出現(xiàn)時鋅層足夠厚不會影響使用壽命。

在 GB/T13912-2020 中明確規(guī)定只要鍍層的厚度大于規(guī)定值，被鍍制件表面允許存在發(fā)暗或淺灰色的色彩不均勻區(qū)域。潮濕條件下儲存的鍍鋅工件，表面允許有白銹(以堿式氧化鋅為主的白色或灰色腐蝕產(chǎn)物)存在。

綜上所訴由于天氣、運輸、儲存等因素有關(guān)，白銹現(xiàn)象是夏季鍍鋅產(chǎn)品普遍存在的一種現(xiàn)象。一般只要腐蝕后的鋅層高過標準值不會對產(chǎn)品的使用壽命造成任何影響。

第二：注意事項

所有鍍鋅產(chǎn)品在潮濕、高溫、空氣不流通、腐蝕性環(huán)境都會產(chǎn)生白銹。極易產(chǎn)生白銹的產(chǎn)品：角鋼、扁鐵、鋼板、小口徑方管等打包密封嚴的產(chǎn)品里面積水后，天氣悶熱積水反潮，容易發(fā)生鍍鋅產(chǎn)品的返喊現(xiàn)象。

已鍍鋅加工完成的產(chǎn)品及時發(fā)貨，到達目的地后及時拆包存放,庫房保持通風(fēng),切記不要捂包。

如表面出現(xiàn)輕微白銹或斑點時，應(yīng)立即拆散晾干，通風(fēng)至白銹變?yōu)榉蹱詈蠹皶r用毛刷擦除，使用熱鍍鋅手動自噴漆進行覆蓋式噴涂，不影響防腐效果。

潮濕悶熱天氣盡量室內(nèi)存放保持通風(fēng)千燥，碼放時避免直接接觸潮濕土壤。

鍍鋅產(chǎn)品不怕高溫、不怕潮濕、不怕集中堆放，但是怕這三者同時具備，即在潮濕（包括雨霧及＞50%的空氣濕度）悶熱（溫度＞26°C)集中堆放

反堿風(fēng)險因素

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最長允許存放時間

涂油、包裝倉儲都到位的情況下，部分熱鍍鋅板產(chǎn)品存放時間可以超過1年，但我建議最好三個月內(nèi)使用掉。沒涂油的存放時間更短，因為存放過久容易氧化。具體存放時間要按具體產(chǎn)品對應(yīng)的執(zhí)行標準來。

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公差

熱鍍鋅板的長度公差不允許有負值，最大不允許超過 +6mm。關(guān)于長度、寬度、厚度的公差，大家可以在我們的小程序里的公差通查詢。

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鋅花分類

鋅花一般分為大鋅花、小鋅花、無鋅花。

帶有美麗鋅花是傳統(tǒng)熱鍍鋅板的一個主要特征。鋅的結(jié)晶體最完整的形態(tài)近似于雪花或六角星形，因此通過熱鍍工藝帶鋼表面上冷凝獲得的鋅晶體最可能形成雪花或六角星形鋅花。

其實，鋅花只是具有觀賞價值，無實際實用價值，相反，鋅花在耐腐蝕方面并不好，表面涂裝后會顯得凸凹水平。因此，家電及汽車行業(yè)傾向于選擇小鋅花（無鋅花）產(chǎn)品，而看起來很美的有鋅花產(chǎn)品，在建筑行業(yè)還有一定的使用量。

高純度的鋅液在冷卻時是不能凝固形成鋅花的，因為鋅液中缺少必要的結(jié)晶核。要獲得典型的鋅花，前提條件是在鋅液中適量地加入兩類性質(zhì)不同的合金元素，一類合金元素在鋅液中完全相溶，而在固態(tài)鋅中幾乎完全不相溶，如鉛和鈦；另一類合金元素在液態(tài)、固態(tài)的鋅中均具有一定的可溶性，如鋁、錫、銻等。如果僅添加某一類合金元素，雖然在鋅層凝固后，其表面狀態(tài)會發(fā)生變化，但還不足以形成典型的鋅花。

◆形成鋅花的方法

形成鋅花的方法，就是設(shè)法及早生成大量結(jié)晶核，降低鋅液的凝固溫度，以延長鋅花晶體的生長時間，便于鋅花長大。

（1）在鋅液中加入其它元素

當在鋅液中加入某種合金元素后，可以使其結(jié)晶過程延長，則表面鋅液在未達到其共晶溫度以前不會凝固。

純鋅在419.5℃凝固，如果加入錫（0.5%以下）后，則錫鋅共析合金在未降到198℃以前不會凝固。加入鎘后，則鎘鋅共析合金在未降到264℃時不會凝固。如加入銻（0.3%以下）后，其銻鋅共析合金在未降到409℃不會凝固。加入鉛后，其鉛鋅共析合金在未降到317℃不會凝。

因此，加入合金降低鋅液熔點，比純鋅的凝固時間都有不同程度的延長，使鋅花晶體的生長時間大大延長，便于鋅花的長大，所以可獲得較大的鋅花。

（2）表面吹氣體法

在表面鋅層將要凝固時，如果以蒸汽流或二氧化硫氣流通過其表面，使鋅花晶體得以順利生長，可得到較大的花紋。吹二氧化硫氣流的另一個目的是可形成致密的氧化膜而提高鍍鋅層的耐腐蝕性。

（3）鋼絲網(wǎng)法

這種方法只能用在鍍鋅薄板上，它是用磁性輥子使鋼絲網(wǎng)與鋅層表面接觸來達到此目的的。由于鋼絲網(wǎng)節(jié)結(jié)接觸之處首先受到冷卻，在該處首先生成結(jié)晶的固體顆粒而成為結(jié)晶核，其余未凝固的鋅液，即以此為結(jié)晶核開始向外結(jié)晶擴展生成鋅花。

（4）噴水霧法

在鍍鋅鋼件表面上的純鋅液未凝固時噴以水霧（水與蒸汽或水與空氣的混合物）造成結(jié)晶核。未凝固的鋅液即以此為起點向外擴散而生成鋅花。

（5）其它方法

除上述方法外，如果能做到鍍件的表面平滑、鍍鋅層比較薄、控制溫度均勻下降及足夠的空氣中冷卻時間，也能獲得較大的鋅花。

▲鋅花的形狀

鋅花的形狀取決于鋅液中所添加合金的種類，如選擇鉛、銻可獲得鳳尾狀鋅花；選擇鉛、錫則得到羊齒狀鋅花等等。

鍍層表面鋅花的結(jié)晶方位因其外觀不同，在加工中也有差別，如單純拉伸和深沖時，羽毛狀鋅花加工性最好，其次是羊齒狀鋅花、葉狀鋅花加工性最差，而在彎曲和張力加工時，葉狀鋅花加工性最好，其次是羽毛狀鋅花、羊齒狀鋅花加工性最差。

▲鋅花尺寸

按照歐標EN 10346:2015的規(guī)定，熱鍍鋅鋅花的尺寸可分為普通鋅花（normal spangle）和小鋅花（minimized spangle）。

常規(guī)鋅花是指鋅液正常凝固后形成的鋅晶粒尺寸及形貌，而無鋅花（也稱為小鋅花）這是對鋅的凝固過程進行特殊控制獲得的鋅晶粒尺寸及形貌。如果用戶需要指定鋅花的大小尺寸，則需要在訂貨時進行協(xié)商。

影響鋅花大小的因素很多，當鋅液成分具備鋅花形成的條件時，下列因素對鋅花的大小產(chǎn)生影響：

(1)原料：原料鋼板愈厚、表面粗糙度愈小，鋅花愈大。

(2)冷卻速度：冷卻速度愈快，晶體生長時間愈短，鋅花愈小。

(3 )晶核數(shù)量：鋅花大小與鋅花晶核數(shù)目的多少關(guān)系密切。當鋼基表面粗糙或表面清潔度較差時，鋅花相對較小。鋅晶粒在鋼基上形成，晶核愈多，鋅花愈小，小鋅花生產(chǎn)工藝噴水霧法就利用了這一原理。

(4)其它因素 (生產(chǎn)環(huán)境等)。

為了獲得小鋅花，鍍鋅時，當鋅液臨近凝固溫度時，立即以直徑為0.1mm以下的水滴噴射到鍍鋅板表面上，使其形成細小而均勻的結(jié)晶核；為了得到光整鋅花，再用小于1%的壓下量來進行平整軋制。小鋅花適用于涂裝，光整鋅花適用于深沖壓。

★鋅花不均及影響因素

鍍層表面鋅花不均勻，是熱鍍鋅產(chǎn)品存在的一種表面缺陷，雖然對大部分產(chǎn)品的使用不會產(chǎn)生很大的影響，但影響其表面美觀，造成產(chǎn)品在市場某些領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。有些鋅花不均勻的產(chǎn)品同時存在鋅層附著力差的情況，直接影響了產(chǎn)品的使用。

★熱鍍鋅板鍍層表面鋅花不均勻狀態(tài)可歸納以下幾種：

(1)單面有鋅花，另一面無鋅花。有鋅花一面的鋅花直徑大約在6mm左右。

(2)沿帶鋼縱向，鋅花大小呈現(xiàn)有規(guī)律的波動。

(3)沿帶鋼橫向，一側(cè)鋅花大，另一側(cè)鋅花小。

(4)帶鋼邊部鋅花小，中間鋅花大。

影響鋅花不勻的主要因素包括：鋅液成分中兩類合金元素的比例、氣刀控制工藝、帶鋼溫度，煤氣、助燃空氣中雜質(zhì)含量，帶鋼表面清潔度及爐內(nèi)還原狀態(tài)，爐輥結(jié)瘤，帶鋼劃傷及原料表面氧化鐵皮，帶鋼入鋅鍋溫度，鋅液溫度，鍍后冷卻溫度等。

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鋅層的保護原理

在腐蝕環(huán)境下，鋅會比鋼優(yōu)先腐蝕，從而保護了鋼基。而且鋅層在耐腐蝕方面，會形成一定的保護膜，防止過快氧化，延緩腐蝕速度。在維護時，還可以通過涂刷鋅粉油漆等方式，防止鋼的腐蝕，保證材料的力學(xué)性能等安全屬性。

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鈍化原理

對鍍鋅板進行鉻酸鹽鈍化處理可以形成鈍化膜。溶液鈍化族中的三價鉻難溶于水，化學(xué)性質(zhì)不活潑，起骨架作用；六價鉻易溶于水，能在鈍化膜劃傷時起到再鈍化的作用，具有鈍化膜的治愈作用。所以，在一定限度內(nèi)，鈍化膜能防止蒸汽或潮濕空氣直接侵蝕鍍鋅板，起到保護作用。

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耐腐蝕性能的檢測方法

檢驗熱鍍鋅板的耐腐蝕性能有三種方法：鹽霧試驗、潮濕試驗、侵蝕試驗。