熱浸鍍鋅品質判定標準及要因解說
1.附著量:
耐蝕性主要決定于鍍鋅層的厚度,故量測厚度常為主要判定鍍鋅質量好壞的根據,鍍鋅層受鋼材表面的成分、組織、結構不同而有不同的反應,另進出鋅溶液的角度、速度亦有很大的影響。故預得完全均一的鍍層厚度,實際上不太可能。所以量測附著量絕對不能以單一點(部位)來判定,必須要量測其單位面積(㎡)平均附著鋅重(g)才有意義。最通用的標準為ASTM A-123。
表 4: ASTM A-123 鋼材種類與鍍層厚度等級
材料種類in(mm) |
1/16以下(1.6)以下 |
1/16至1/8(1.6至3.2) |
1/8至3/16(3.2至4.8) |
3/16至1/4(4.8至6.4) |
1/4以上(6.4)以上 |
結構構件及鋼鈑 |
45 |
65 |
75 |
85 |
100 |
鋼條及鋼棒 |
45 |
65 |
75 |
85 |
100 |
鋼管 |
45 |
45 |
75 |
75 |
75 |
鋼線 |
35 |
50 |
60 |
65 |
80 |
表5 :ASTM A-123 鋼層厚度等級對應表
厚度等級 |
Mils |
Oz/ft2 |
μm |
g/㎡ |
35 |
1.4 |
0.8 |
35 |
245 |
45 |
1.8 |
1.0 |
45 |
320 |
50 |
2.0 |
1.2 |
50 |
355 |
55 |
2.2 |
1.3 |
55 |
390 |
60 |
2.4 |
1.4 |
60 |
425 |
65 |
2.6 |
1.5 |
65 |
460 |
75 |
3.0 |
1.7 |
75 |
530 |
80 |
3.1 |
1.9 |
80 |
565 |
85 |
3.3 |
2.0 |
85 |
600 |
100 |
3.9 |
2.3 |
100 |
705 |
表 6:某電力公司規(guī)范
材料等級 |
最低鍍鋅量
每平方公尺公克(g/㎡) |
試樣品
平均數 |
任一樣品 |
A級 |
鑄造物--鍛鐵,鋼 |
610 |
549 |
B級
滾壓,壓榨鍛煉 (不包括C級和D級材料) |
B-1-厚度在0.5公分(包括0.5公分)以上及長度超過20公分(不包括20公分) |
610 |
549 |
B-2-厚度在0.5公分(不包括0.5公分)以下及長度超過20公分(不包括20公分) |
457 |
381 |
B-3-厚度在20公分(包括20公分)以下及其任何厚度 |
396 |
335 |
C級 |
直徑超過1公分(不包括1公分)的螺栓、螺帽和類似材料,以及厚度為0.5公分和0.6公分以上墊圈 |
381 |
305 |
D級 |
直徑在1公分(包括1公分)以下的螺栓、螺帽、鉚釘、釘子和類似材料,以及厚度為0.5公分以下墊圈 |
305 |
259 |
量測附著量的方法有很多種,如破壞性的切片金相觀測法、酸洗法,非破壞性的膜厚計法、電化學法、進出貨重量差估計法等。一般常用的為膜厚計法及酸洗法。
膜厚計為一利用磁場感應來量測鋅層厚度最普遍省事的方法,其基本條件為鋼鐵表面必須平滑、完整,才可得較準確數字。故在鋼材邊角處或粗糙、有角度鋼件或鑄件等,均不太可能會的一準確的數字。普通鐵件用原鐵材當歸零基材,尚可得相當準確的數字,鑄件就絕對不準確了。
酸洗法為正式檢驗報告用,最準確的方法,惟切片時必須注意上下部位的公平取舍,才可得準確數字。但其亦有缺點,如費時甚多,復雜鋼材面積不易求得,太大件無法整個酸洗等。故充分利用膜厚計來控制現(xiàn)場制程,而用酸洗法來做最后檢測,就已經足夠了。
2.均一性:
熱浸鍍鋅鋼鐵最易生銹的部位,仍是鋅層最薄的地方,故必要測其最薄部位是否符合標準。
均一性的試驗法,一般都用硫酸銅試驗,但此方法對于由鋅層和合金層組成的鍍鋅層皮膜測試很有問題。此因鋅層與合金層在硫酸銅試驗液中的溶解速度不同,合金層中也因鋅/鐵的比率差異而不同。所以,以一定浸漬時間的反復次數來判定均勻性并不是很合理。
因此,最近歐美規(guī)格及JIS中,均有廢止此試驗方法的傾向,以分布取代均一性,以目視或觸感為主,必要時才用膜厚計檢查分布狀態(tài)。
又形狀復雜的小構件因面積量測不易,不易求得平均膜厚,有時不得不用硫酸銅試驗法來做參考,但絕不能以硫酸銅試驗取代附著量測定的目的。
3.堅實性:
所謂堅實性就是鍍鋅層與鋼鐵密合性,主要要求鍍鋅構件在整理、運搬、保管及使用中具有不得剝離的性質,一般檢驗法有錘打法、擠曲法、卷附法等。
錘打法是以錘打擊試片,檢查鍍層皮膜表面的狀態(tài)。把試片固定,免得因錘支持臺等高且水平,錘以支持臺為中心,使柄重垂直位置自然落下,以4mm間隔平行打擊5點,觀察皮膜是否剝離以為判斷。但是,距離角或端10mm以內,不得作此試驗,同一處不可打擊2次以上等。此法最普遍,適用于鋅、鋁等皮膜堅實測試。其它如擠曲法、卷附法一般很少用,故暫且不提。
一般人常有一種錯誤觀念,往往為了方便量測堅實性,拿兩個鍍鋅鋼材,以邊角互相敲擊,觀察邊角剝落情形以為判斷。若邊角處剛好有幾處較厚的鋅粒。在作業(yè)中沒處理好,則一用力敲擊,厚的鋅粒一定會剝落。故此法不能用來判定正常鍍鋅皮膜與鐵基的密合性。
附著量、均一性及堅實性,即為一般規(guī)格定義熱浸鍍鋅質量檢驗的項目。亦是一般正式檢驗報告的標準。有關規(guī)范,請參照表7。
表 7:熱浸鍍鋅有關規(guī)范
中國國家標準(CNS)
CNS 1247 鍍鋅檢驗法
CNS 8503 熱浸鍍鋅作業(yè)方法
CNS 10007 鋼鐵熱浸法鍍鋅
2. 美國材料測試標準
A90 Methods of test for weight of coating on zinc coating(galvanized) iron and steel articles
A123 Zinc(hot galvanized)coating on products fabricated from rolled,pressed,,and forged steel shape, plates, bars,and strip
A153 Zinc coating(hot-dip) on iron and steel hardware
A325 High strength bolts for structural steel joints,including suitable nuts and plain
A385 Providing high-quality zinc coating(hot-dip)
A780 Repair of damaged hot-dip galvanized coatings
A767 Zinc-coated(galvanized)steel bars for concrete reinforcement
E376 Practice for measuring coating thickness by magnetic-field or eddy-current (electromagnetic) test methods
3. 日本工業(yè)標準(JIS):
H8641 Zinc hot dip galvanizings H9124 Recommended practice for zinc coating(hot-dipped) H0401 Methods of test for hot dip galvanized coatings
4. 英國工業(yè)標準(BS):
BS 729 Hot dip galvanized coatings on iron and steel articles |