一种钢材的热浸镀锌方法技术

本发明专利技术公开了一种钢材的热浸镀锌方法，包括以下步骤：镀前处理：对镀覆钢材表面进行处理，为钢材进行热浸镀锌做准备，避免后续热浸镀锌过程中熔锌无法与钢铁正常完全反应；热浸镀锌：将已经完成镀前处理的钢材浸入锌浴中，使钢材与熔融锌反应生成一合金化的皮膜，从而完成热浸镀锌；镀后处理：将完成热浸镀锌后的钢材进行后处理，避免破坏镀锌皮膜外观；其中锌浴包括以下按重量份数配比的原料：Zn：97.5份～99.5份，Fe：0.035份～1.5份，Al：0.025份～0.12份，Pb：0.1份～0.2份，Ni：0.04份～0.12份，Bi：0.05份～0.15份，Ce：0.005份～0.03份。本发明专利技术通过改变钢材热浸镀锌时锌浴的组分以及配比，从而增强镀层与基材之间的结合力即镀面附着力，改变镀层的外观质量。改变镀层的外观质量。

【技术实现步骤摘要】
一种钢材的热浸镀锌方法


[0001]本专利技术涉及热浸镀锌的
，具体涉及到一种钢材的热浸镀锌方法。

技术介绍

[0002]工业中应用最广泛的钢铁材料，它的腐蚀无时无刻都发生。当其在大气、海水、土壤及建筑材料等环境中使用时，均会发生不同程度的腐蚀。据统计，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁材料大约可占到其总产量的1/3。为了保证钢铁制品的正常使用，延长其使用寿命，钢铁的防腐蚀保护技术一直受到人们的普遍重视。
[0003]锌对钢铁具有三重保护：(1)阻挡层保护：锌可以将钢铁与腐蚀环境隔开；(2)腐蚀产物保护：锌自身表面在环境中被氧化，会形成一层致密性的腐蚀产物膜，极大地减小了腐蚀速率；(3)牺牲阳极保护：当镀层破损漏出铁基，锌可以牺牲自己，来保护露出的铁基不被腐蚀。
[0004]热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢铁制件进行酸洗，为了去除钢铁制件表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。
[0005]热浸镀锌可为分为两大类：连续热镀锌和批量热镀锌。连续热镀锌是将带钢、钢丝及钢管等材料，连续高速地通过锌浴获得热镀锌件的方法。批量热镀锌是将结构制件等材料，分批次浸入锌浴获得热镀锌件的方法。
[0006]钢材热浸镀锌后镀层性能的好坏，即良好的镀层粘附性、优良的镀层加工成型性受众多因素的影响，例如锌浴的成分、热浸镀锌的温度、浸入速度、浸锌时间、提升速度等等。
[0007]文献《热浸镀锌钢板的工艺控制对涂层质量的影响分析》中公开了热浸镀锌镀锌层外观质量受表面光整度的影响，并且镀件表面的光整性会影响镀锌层与基材的结合力会影响镀锌层的表面光整度，但并没有公开怎样增强镀锌层与基材之间的结合力。
[0008]文献《稀土在金属表面处理工艺中的应用技术(6)—稀土热浸镀锌》公开了在热浸镀锌的锌浴中加入稀土会提高镀件的耐腐蚀性和表面光整度，以及增强镀锌层与基材之间的结合力，但其并没有公开稀土元素和其他元素共同作用时能进一步提高提高镀件的耐腐蚀性和表面光整度，以及增强镀锌层与基材之间的结合力。
[0009]现有技术中，钢材在热浸镀锌过程中其镀层与基材的结合力较弱，从而造成镀层的外观质量较差。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种钢材的热浸镀锌方法，用于解决现有技术中钢材在热浸镀锌过程中其镀层与基材的结合力较弱的技术问题。
[0011]为达上述目的，本专利技术的一个实施例中提供了一种钢材的热浸镀锌方法，包括以
下步骤：
[0012]步骤(1)镀前处理：对镀覆钢材表面进行处理，为钢材进行热浸镀锌做准备，避免后续热浸镀锌过程中熔锌无法与钢铁正常完全反应，形成最完美的镀锌皮膜组成；
[0013]步骤(2)热浸镀锌：将已经完成镀前处理的钢材浸入锌浴中，使钢材与熔融锌反应生成一合金化的皮膜，从而完成热浸镀锌；
[0014]步骤(3)镀后处理：将完成热浸镀锌后的钢材进行后处理，避免破坏镀锌皮膜外观；
[0015]其中锌浴包括以下按重量份数配比的原料：
[0016]Zn：97.5份～99.5份，Fe：0.035份～1.5份，Al：0.025份～0.12份，
[0017]Pb：0.1份～0.2份，Ni：0.04份～0.12份，Bi：0.05份～0.15份，
[0018]Ce：0.005份～0.03份。
[0019]本专利技术优选的方案之一，步骤(1)中，镀前处理包括脱脂、酸洗、水洗、助镀以及烘干。
[0020]本专利技术优选的方案之一，脱脂为酸性脱脂，采用的脱脂剂为7％～10％盐酸和1.5％～2％脱脂抑制剂的混合液。
[0021]本专利技术优选的方案之一，助镀采用的助镀剂为氯化锌铵助镀液，并且其氯化铵与氯化锌重量比为1:1.2～1:1.6。
[0022]本专利技术优选的方案之一，烘干的温度为100℃～150℃。
[0023]本专利技术优选的方案之一，步骤(2)中，热浸镀锌的温度为435℃～460℃，热浸镀锌的时间为20s～60s。
[0024]本专利技术优选的方案之一，步骤(3)中，镀后处理包括水冷以及钝化。
[0025]本专利技术优选的方案之一，钝化采用铬酸盐作为钝化剂。
[0026]综上所述，本专利技术具有以下优点：
[0027]1、本专利技术制备所得的钢材具有耐腐蚀的优点，并且其热浸镀锌后的镀层品质优良、厚度适宜、表面光亮、致密性、耐久性以及坚实性优异，镀层还具有良好的镀层粘附性、优良的镀层加工成型性。
[0028]2、本专利技术通过改变钢材热浸镀锌时锌浴的组分以及配比，从而增强镀层与基材之间的结合力即镀面附着力，改变镀层的外观质量。
具体实施方式
[0029]实施例1
[0030]一种钢材的热浸镀锌方法，包括以下步骤：
[0031](1)镀前处理：对镀覆钢材表面进行处理，为钢材进行热浸镀锌做准备，避免后续热浸镀锌过程中熔锌无法与钢铁正常完全反应，形成最完美的镀锌皮膜组成；
[0032]镀前处理包括以下步骤：
[0033]a.脱脂：将钢铁制件浸入脱脂液中进行脱脂，并且脱脂液为7％～10％盐酸和1.5％～2％脱脂抑制剂的混合液，脱脂温度为25℃～50℃，以去除钢铁制件在加工、贮运过程中碰到的油；
[0034]b酸洗：将制件放入质量分数30％～33％的盐酸中进行酸洗，酸洗过程中适当搅拌
制件，并且酸洗温度控制在18℃～21℃，以去除制件表面存在的氧化皮和铁锈；
[0035]c.水洗：将完成酸洗后的制件用清水进行冲洗；
[0036]d.助镀：将酸洗后的制件再浸入一定成分的氯化锌铵助镀液中完成助镀，助镀液温度为60℃～80℃，助镀的作用在于去除酸洗清洗后残留在制件表面的铁盐或氧化物，使制件在进入锌浴时具有最大的表面活性；同时其在制件表面沉积上一层盐膜，可防止制件从助镀池到进入锌锅的一段时间内在空气中锈蚀，还可净化制件浸入锌浴处的液相锌，使制件与液相锌快速浸润并反应；
[0037]助镀液中氯化锌铵浓度控制在200g/L～400g/L，并且氯化铵与氯化锌重量比为1:1.2～1:1.6，其中W
FeCl2
<1％；
[0038]e.烘干：在助镀后对制件进行烘干，使附有助镀剂的制件尽可能干透，烘干温度为100℃～150℃；
[0039](2)热浸镀锌：将已经完成镀前处理的钢材浸入锌浴中，使钢材与熔融锌反应生成一合金化的皮膜，从而完成热浸镀锌，热浸镀锌的温度为435℃～460℃，镀锌时间控制在20s～60s内；
[0040]其中锌浴包括以下按重量份数配比的原料：
[0041]Zn：98.5份，Fe：0.75份，Al：0.065份，
[0042]Pb：0.15份，Ni：0.08份，Bi：0.1份，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢材的热浸镀锌方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)镀前处理：对镀覆钢材表面进行处理，为钢材进行热浸镀锌做准备，避免后续热浸镀锌过程中熔锌无法与钢铁正常完全反应，形成最完美的镀锌皮膜组成；步骤(2)热浸镀锌：将已经完成镀前处理的钢材浸入锌浴中，使钢材与熔融锌反应生成一合金化的皮膜，从而完成热浸镀锌；步骤(3)镀后处理：将完成热浸镀锌后的钢材进行后处理，避免破坏镀锌皮膜外观；其中锌浴包括以下按重量份数配比的原料：Zn：97.5份～99.5份，Fe：0.035份～1.5份，Al：0.025份～0.12份，Pb：0.1份～0.2份，Ni：0.04份～0.12份，Bi：0.05份～0.15份，Ce：0.005份～0.03份。2.如权利要求1所述的钢材的热浸镀锌方法，其特征在于：步骤(1)中，所述镀前处理包括脱脂、酸洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：石全中，唐本标，
申请(专利权)人：四川振鸿钢制品有限公司，
类型：发明
国别省市：