如何改善锌液对铁的浸润作用——渗锌工艺优化

9.2.5.1 热镀锌工艺

（1）预处理 为了改善工件与锌液的浸润性，应在脱脂、去锈后，采用熔剂浸渍法、或微氧化脱脂，用氢气还原活化法进行预处理。

熔剂的主要成分为NH₄Cl，目前一般采用湿法熔剂，即将钢铁工件浸入熔剂的水溶液中，取出后干燥，再进行热镀锌。进入锌液后，NH₄Cl分解为NH₃和HCl。

HCl可溶解工件或锌液中的氧化铁，产生FeCl₂和FeCl₃。FeCl₂和FeCl₃被锌还原，改善锌液对铁的浸润作用。

氧化还原法又称森吉米尔法，氧化脱脂后用氢气在高温下将氧化铁还原成活性铁。此法主要用于钢带、板和钢丝、钢管热镀锌。

（2）热镀温度和时间 扩散层（由Fe₅Zn₂₆、Zn₁₇、FeZn₁₃等组成）的厚度取决于锌液的温度时间，覆层粘附层的厚度则与工件的提升速度有关。

在表述热镀锌层的形成时，除采用镀层厚度、扩散层厚度外，还经常采用铁损量这一参数。铁损是指热镀锌的扩散层中铁含量与锌渣中铁含量总和。铁损量与热镀锌温度和时间的关系见图9-20和图9-21。按铁损量（ΔW）与时间（t）的关系可将热镀锌分成三个区域。

Ⅰ区（430～490℃）为低温抛物线区，该区内ΔW=At^1/2；Ⅱ区（490～530℃）为直线区，该区内ΔW=Bt；Ⅲ区（530℃以上）为高温抛物线区，该区内ΔW=ct^1/2。上述公式中的ΔW为铁损量；A、B、C为常数；t为时间。

（3）锌液成分 应用最广的是以锌为基，适量添加铝、镁、硅、钛、锡、锑、铅等合金元素的锌基合金浴。添加0.03%～0.12%（质量分数）时可抑制合金浴面的氧化。加入约0.05%（质量分数）可改善外观，w（Mg）≤0.01%可提高耐蚀性。渗锌层由表面的锌基固溶体（w（Zn）≥99%）及依次形成的铁锌化合物组成。渗后进行（550±20）℃、10～60min扩散处理，可大幅度提高渗层塑性及耐蚀性。

9.2.5.2 粉末渗锌

渗锌剂成分及工艺见表9-18。

渗锌剂中水含量应低于1%（质量分数），为此使用前必须烘干。每使用一次，渗剂中锌含量下降1%～2%（质量分数），用若干次后应及时补加新渗剂。温度及时间对渗锌层厚度的影响见图9-22。(www.xing528.com)

图9-20 铁损量与热镀锌温度的关系

图9-21 铁损量与热镀锌时间的关系

表9-18 常用的粉末渗锌剂及处理工艺

图9-22 粉末渗锌温度及时间对渗层厚度的影响

9.2.5.3 热镀锌与粉末渗锌的应用（见表9-19）表

9-19 热镀锌与粉末渗锌的用应