金屬表面處理及電鍍鋅工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的鋼鐵材料在大氣、海水、土壤或其他特種介質(zhì)中使用時(shí)均會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕,世界上每年因腐蝕而損失的鋼鐵材料占其總產(chǎn)量的1/5,造成的間接損失則更大。為了保證產(chǎn)品的性能、延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命,幾乎所有的部門(mén)(如鐵路部門(mén)鐵道的大氣腐蝕、石油石化行業(yè)管線鋼的土壤腐蝕、生產(chǎn)設(shè)備的電化學(xué)腐蝕、水運(yùn)部門(mén)船舶橋梁的海水腐蝕和淡水腐蝕、航空航天部門(mén)的高溫腐蝕及電力領(lǐng)域的高溫高壓水腐蝕等)都要涉及到金屬防護(hù)的問(wèn)題。
避免和減少鋼鐵腐蝕的方法主要有合金防腐法和表面包層防腐法2種。合金防腐法主要是將鋼鐵材料制成含有鎳、鉻的不銹鋼,此法工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高;表面包層法是在鋼材表面形成金屬鍍層(鋅、鋁、錫和鉛等)、非金屬涂層(漆、塑料)或非金屬膜,該法制造容易、成本低,已得到廣泛應(yīng)用。
鋅是一種既可以防止鋼鐵腐蝕又能受自身腐蝕產(chǎn)物保護(hù)而使自身腐蝕速度減慢的金屬,且用鍍鋅層保護(hù)鋼材成本較低,這就促進(jìn)了鍍鋅工業(yè)的發(fā)展,使鍍鋅成為應(yīng)用最為廣泛的金屬防腐蝕方法。
電鍍鋅技術(shù)被應(yīng)用于鋼鐵材料防腐蝕以來(lái),發(fā)展迅速,目前有熱浸鍍鋅技術(shù)、粉末鍍鋅技術(shù)、電鍍鋅技術(shù)和冷鍍鋅技術(shù)等。
電鍍是將直流電通入一定的電解質(zhì)溶液(鍍液)中,使金屬或合金沉積到陰極(鍍件)表面上的過(guò)程。在不改變零件主體性能的情況下,在鍍件表面電鍍一層薄鍍層可提高零件耐腐蝕、耐磨性能,并具有裝飾作用。
液可分為堿性溶液鍍鋅(如***鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅和焦磷酸鹽鍍鋅等)、酸性溶液鍍鋅(如硫酸鹽鍍鋅等)和弱酸性溶液鍍鋅(如***鍍鋅、氯化鈉鍍鋅和氯化銨鍍鋅等)3種。其中,***鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅和氯化物鍍鋅應(yīng)用最多。***鍍鋅效果較好,但是由于溶液中使用了劇毒的***,會(huì)污染環(huán)境,要采取相應(yīng)的污水處理措施。由于電鍍過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫氣,零件對(duì)氫脆的敏感性與基體材料的特性和抗拉強(qiáng)度的大小有關(guān),抗拉強(qiáng)度越大,氫脆敏感性就越大,就越容易在電鍍后滲氫而造成氫脆斷裂,因此在電鍍前必須消除基板應(yīng)力,鍍鋅后要進(jìn)行除氫處理。除氫一般采用熱處理的方法。