镀锌钢板耐蚀特性
锌的标准电极电位较低,铁基上的镀锌层在一般的腐蚀介质中为阳极镀层,该镀层可以有效减缓钢基板遭受腐蚀的程度,其在耐腐性能方面较冷轧板有着明显优势。平整致密的镀锌层可以通过锌的耐蚀性能进行腐蚀保护,切口、镀层局部破损区域可以通过牺牲阳极(锌层)保护,降低腐蚀速率。此外,锌镀层的无毒、廉价且防护性能优良,令镀锌工艺在防腐技术中占有重要的地位。
1. 镀锌板的腐蚀过程
一般将镀锌钢板的腐蚀过程分为4个阶段,即:镀层腐蚀阶段;镀层局部消失后对基材的牺牲防蚀阶段;镀锌腐蚀生成物抑制基材腐蚀的阶段;基材以无镀层时的腐蚀阶段。
2. 镀锌层耐蚀性因素
镀锌层的厚度是决定钢基板耐腐蚀性的最重要因素之一,根据瑞典防腐研究表明,镀锌层在7~10mm厚时防腐蚀性能最为合理,也有国内进行的相关研究认为,镀层厚度大于60g/m2时具有较好的耐膜下腐蚀性能。同时,镀锌钢板在实际使用中的耐蚀性,不但取决于镀锌钢板本身,还决定于镀锌钢板的加工工艺状态和使用环境,这三个因素也可成为镀锌钢板腐蚀三角形。
3. 几种常见的镀锌方式
采用金属锌镀层防腐方法主要有热镀法、电镀法、渗镀法和热喷涂法等,以及近年发展起来的机械镀等。
(1)电镀锌(EG) 电镀锌的基本工艺流程如下:预镀件→除油→侵蚀→抛光→镀锌→除氢→钝化/染色。电镀锌可以形成均匀、致密的镀锌层,镀层表面纯洁,氧化膜较薄,表面活性高于磷化,同时具有柔韧性好、耐蚀性高等特点。镀层的质量均匀性比热镀锌好,但镀层没有热镀锌镀层厚。因其具有表面质量高的特点,最适合用于乘用车车身外板。
(2)热镀锌(GI/GA) 热镀锌生产工艺流程如下:预镀件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→挤干→涂水溶剂→烘干→镀锌→冷却→矫直→涂油→打包。
热镀纯锌(GI):AlxOy富集,ZnO膜较厚且厚度变化范围大,表面化学活性低于电镀锌;耐蚀性较好,其表面质量已可以与电镀锌媲美。
热镀锌铁合金(GA):通过热处理工艺使GI产品中冷轧基板的Fe向锌层中扩散,形成含铁10%左右的锌铁合金,耐蚀性相对更好;合金化处理使镀层形成多层相结构,提高了镀层结合力,同时也使得镀层的焊接性能得到改善;镀层表面做磷化处理后,具有较好的耐膜下扩蚀性能,但是存在较为普遍的针孔缺陷。