热镀锌板全知晓：用途、分类与各种特性

热镀锌板在很多行业都有着广泛的应用，像汽车、家电、建筑、机械、电子、轻工等领域都离不开它。

今天，我们就来系统梳理热镀锌钢材的关键知识点，了解产品分类、原理、质量异议等干货。

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钢厂镀锌的分类

钢厂生产镀锌产品主要有两种方法，电镀锌和热镀锌。

电镀锌从锌层厚度上又能分为单面、双面和差厚镀层三类。

热镀锌没有单面和差厚镀层，但它有镀锌和镀锌铁合金之分，电镀则没有锌铁合金。

在镀层种类方面

电镀除了电镀锌，还有电镀锌镍、电镀锡、电镀铬；

热镀锌的延伸就更多了，有热镀锌、锌铁、铝锌、锌铝和锌铝镁等。

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退火方式

常规冷轧涂镀产品的退火方法有连退和罩退等。

涂层及常见温度

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常用钢材种类

热镀锌板的产品种类丰富，有一般商品卷（CQ），深冲热镀锌板（DQ）、超深冲热镀锌板（DDQ - EDDQ/SEDDQ），结构用镀锌板（HSLA），烘烤硬化热镀锌板（BH），双相钢（DP），TRIP钢（相变诱导塑性钢），复相钢（CP）等。

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热镀锌的缺陷

热镀锌板在生产过程中可能会出现一些缺陷，比如锌层脱落、划伤、钝化斑、锌粒、厚边、气刀条痕、气刀刮痕、露钢、夹杂、机械损伤、钢基性能不良、浪边、瓢曲、尺寸不合、压印、锌层厚度不合、辊印等

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锌层脱落的原因

锌层脱落是个比较常见的问题，主要原因有原材料生产方面的，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段氧化气氛及保护气体露点太高、空燃比不合理、氢气流量偏低、炉子有氧渗入，带钢入锅温度偏低，NOF段炉温偏低，油脂蒸发不尽、锌锅铝含量偏低、机组速度太快、还原不充分、锌液中停留时间太短、镀层偏厚等。加工方面，折弯半径不符、模具磨损、刮蹭、模具间隙过大或过小、冲压润滑油少、模具工作时间超长未修磨维护等都会导致锌层脱落。

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白锈和黑斑产生的原因

白锈产生的原因有很多，比如钝化不良，钝化膜厚度不够或不均匀；表面未涂油；带钢表面残留水分；钝化未完全烘干；在运输或储存中受潮或雨水淋湿；成品存放时间过长；镀锌板与其他酸碱等腐蚀性介质接触或存放在一起。白锈有可能会演变成为黑斑，但黑斑不一定只是由白锈引起，比如摩擦黑斑。

第一：返碱（白锈、黑点）产生的原因

1.白锈的形成机理

当镀锌件紧密的堆积并置于潮湿的空气中时，由于镇件间的表面没有自由流动的空气，镀镀层的局部表面将发生电化学腐蚀，形成白锈。由于镀锌层表面沾附的一层凝结水与氧气、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氧化物等和其他化学气体作用后,会产生一种具有腐蚀性的水溶液而附着在锌层表面,形成一种电解液,而这种电解液与锌层产生电化学腐蚀,从而产生了,肉眼所见局部白色点状为粉末状的物质（氧化锌）白锈，白锈二次、三次氧化产物形成局部黑色外表均统称为返碱现象。

2.白锈的影响

由于金属锌转变为氧化锌或氢氧化锌时体积增大3~5倍，因此形成的白锈体积较大，从而使白锈腐蚀程度看起来要比实际情况严重得多，严重影响镀层外观，但其实它们仅仅使基底镀层损失很少的锌。对于较厚的结构件镀层，通常白锈对镀层的耐久性及使用寿命没有影响或没有明显影响。

3.白锈的处理

镀锌件表面可能会出现大量的白锈，但实际对镀层的腐蚀是比较轻微的。在大多数情况下，白锈的出现并不表明镀层已严重破坏，也并不一定意味着镀件的使用寿命会减少，发生白锈后镀件应摆开，以使它们的表面迅速变干。

在长期储存且生有白锈的制件上典型的白色和灰色的腐蚀产物可能会变黑。当这种情况出现时锌层足够厚不会影响使用寿命。

在 GB/T13912-2020 中明确规定只要镀层的厚度大于规定值，被镀制件表面允许存在发暗或浅灰色的色彩不均匀区域。潮湿条件下储存的镀锌工件，表面允许有白锈(以碱式氧化锌为主的白色或灰色腐蚀产物)存在。

综上所诉由于天气、运输、储存等因素有关，白锈现象是夏季镀锌产品普遍存在的一种现象。一般只要腐蚀后的锌层高过标准值不会对产品的使用寿命造成任何影响。

第二：注意事项

所有镀锌产品在潮湿、高温、空气不流通、腐蚀性环境都会产生白锈。极易产生白锈的产品：角钢、扁铁、钢板、小口径方管等打包密封严的产品里面积水后，天气闷热积水反潮，容易发生镀锌产品的返喊现象。

已镀锌加工完成的产品及时发货，到达目的地后及时拆包存放,库房保持通风,切记不要捂包。

如表面出现轻微白锈或斑点时，应立即拆散晾干，通风至白锈变为粉状后及时用毛刷擦除，使用热镀锌手动自喷漆进行覆盖式喷涂，不影响防腐效果。

潮湿闷热天气尽量室内存放保持通风千燥，码放时避免直接接触潮湿土壤。

镀锌产品不怕高温、不怕潮湿、不怕集中堆放，但是怕这三者同时具备，即在潮湿（包括雨雾及＞50%的空气湿度）闷热（温度＞26°C)集中堆放

反碱风险因素

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最长允许存放时间

涂油、包装仓储都到位的情况下，部分热镀锌板产品存放时间可以超过1年，但我建议最好三个月内使用掉。没涂油的存放时间更短，因为存放过久容易氧化。具体存放时间要按具体产品对应的执行标准来。

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公差

热镀锌板的长度公差不允许有负值，最大不允许超过 +6mm。关于长度、宽度、厚度的公差，大家可以在我们的小程序里的公差通查询。

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锌花分类

锌花一般分为大锌花、小锌花、无锌花。

带有美丽锌花是传统热镀锌板的一个主要特征。锌的结晶体最完整的形态近似于雪花或六角星形，因此通过热镀工艺带钢表面上冷凝获得的锌晶体最可能形成雪花或六角星形锌花。

其实，锌花只是具有观赏价值，无实际实用价值，相反，锌花在耐腐蚀方面并不好，表面涂装后会显得凸凹水平。因此，家电及汽车行业倾向于选择小锌花（无锌花）产品，而看起来很美的有锌花产品，在建筑行业还有一定的使用量。

高纯度的锌液在冷却时是不能凝固形成锌花的，因为锌液中缺少必要的结晶核。要获得典型的锌花，前提条件是在锌液中适量地加入两类性质不同的合金元素，一类合金元素在锌液中完全相溶，而在固态锌中几乎完全不相溶，如铅和钛；另一类合金元素在液态、固态的锌中均具有一定的可溶性，如铝、锡、锑等。如果仅添加某一类合金元素，虽然在锌层凝固后，其表面状态会发生变化，但还不足以形成典型的锌花。

◆形成锌花的方法

形成锌花的方法，就是设法及早生成大量结晶核，降低锌液的凝固温度，以延长锌花晶体的生长时间，便于锌花长大。

（1）在锌液中加入其它元素

当在锌液中加入某种合金元素后，可以使其结晶过程延长，则表面锌液在未达到其共晶温度以前不会凝固。

纯锌在419.5℃凝固，如果加入锡（0.5%以下）后，则锡锌共析合金在未降到198℃以前不会凝固。加入镉后，则镉锌共析合金在未降到264℃时不会凝固。如加入锑（0.3%以下）后，其锑锌共析合金在未降到409℃不会凝固。加入铅后，其铅锌共析合金在未降到317℃不会凝。

因此，加入合金降低锌液熔点，比纯锌的凝固时间都有不同程度的延长，使锌花晶体的生长时间大大延长，便于锌花的长大，所以可获得较大的锌花。

（2）表面吹气体法

在表面锌层将要凝固时，如果以蒸汽流或二氧化硫气流通过其表面，使锌花晶体得以顺利生长，可得到较大的花纹。吹二氧化硫气流的另一个目的是可形成致密的氧化膜而提高镀锌层的耐腐蚀性。

（3）钢丝网法

这种方法只能用在镀锌薄板上，它是用磁性辊子使钢丝网与锌层表面接触来达到此目的的。由于钢丝网节结接触之处首先受到冷却，在该处首先生成结晶的固体颗粒而成为结晶核，其余未凝固的锌液，即以此为结晶核开始向外结晶扩展生成锌花。

（4）喷水雾法

在镀锌钢件表面上的纯锌液未凝固时喷以水雾（水与蒸汽或水与空气的混合物）造成结晶核。未凝固的锌液即以此为起点向外扩散而生成锌花。

（5）其它方法

除上述方法外，如果能做到镀件的表面平滑、镀锌层比较薄、控制温度均匀下降及足够的空气中冷却时间，也能获得较大的锌花。

▲锌花的形状

锌花的形状取决于锌液中所添加合金的种类，如选择铅、锑可获得凤尾状锌花；选择铅、锡则得到羊齿状锌花等等。

镀层表面锌花的结晶方位因其外观不同，在加工中也有差别，如单纯拉伸和深冲时，羽毛状锌花加工性最好，其次是羊齿状锌花、叶状锌花加工性最差，而在弯曲和张力加工时，叶状锌花加工性最好，其次是羽毛状锌花、羊齿状锌花加工性最差。

▲锌花尺寸

按照欧标EN 10346:2015的规定，热镀锌锌花的尺寸可分为普通锌花（normal spangle）和小锌花（minimized spangle）。

常规锌花是指锌液正常凝固后形成的锌晶粒尺寸及形貌，而无锌花（也称为小锌花）这是对锌的凝固过程进行特殊控制获得的锌晶粒尺寸及形貌。如果用户需要指定锌花的大小尺寸，则需要在订货时进行协商。

影响锌花大小的因素很多，当锌液成分具备锌花形成的条件时，下列因素对锌花的大小产生影响：

(1)原料：原料钢板愈厚、表面粗糙度愈小，锌花愈大。

(2)冷却速度：冷却速度愈快，晶体生长时间愈短，锌花愈小。

(3 )晶核数量：锌花大小与锌花晶核数目的多少关系密切。当钢基表面粗糙或表面清洁度较差时，锌花相对较小。锌晶粒在钢基上形成，晶核愈多，锌花愈小，小锌花生产工艺喷水雾法就利用了这一原理。

(4)其它因素 (生产环境等)。

为了获得小锌花，镀锌时，当锌液临近凝固温度时，立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上，使其形成细小而均匀的结晶核；为了得到光整锌花，再用小于1%的压下量来进行平整轧制。小锌花适用于涂装，光整锌花适用于深冲压。

★锌花不均及影响因素

镀层表面锌花不均匀，是热镀锌产品存在的一种表面缺陷，虽然对大部分产品的使用不会产生很大的影响，但影响其表面美观，造成产品在市场某些领域的应用受到限制。有些锌花不均匀的产品同时存在锌层附着力差的情况，直接影响了产品的使用。

★热镀锌板镀层表面锌花不均匀状态可归纳以下几种：

(1)单面有锌花，另一面无锌花。有锌花一面的锌花直径大约在6mm左右。

(2)沿带钢纵向，锌花大小呈现有规律的波动。

(3)沿带钢横向，一侧锌花大，另一侧锌花小。

(4)带钢边部锌花小，中间锌花大。

影响锌花不匀的主要因素包括：锌液成分中两类合金元素的比例、气刀控制工艺、带钢温度，煤气、助燃空气中杂质含量，带钢表面清洁度及炉内还原状态，炉辊结瘤，带钢划伤及原料表面氧化铁皮，带钢入锌锅温度，锌液温度，镀后冷却温度等。

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锌层的保护原理

在腐蚀环境下，锌会比钢优先腐蚀，从而保护了钢基。而且锌层在耐腐蚀方面，会形成一定的保护膜，防止过快氧化，延缓腐蚀速度。在维护时，还可以通过涂刷锌粉油漆等方式，防止钢的腐蚀，保证材料的力学性能等安全属性。

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钝化原理

对镀锌板进行铬酸盐钝化处理可以形成钝化膜。溶液钝化族中的三价铬难溶于水，化学性质不活泼，起骨架作用；六价铬易溶于水，能在钝化膜划伤时起到再钝化的作用，具有钝化膜的治愈作用。所以，在一定限度内，钝化膜能防止蒸汽或潮湿空气直接侵蚀镀锌板，起到保护作用。

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耐腐蚀性能的检测方法

检验热镀锌板的耐腐蚀性能有三种方法：盐雾试验、潮湿试验、侵蚀试验。