钢桶镀锌层质量及验收要求

文/杨文亮

对已加工好的钢桶进行镀锌，常称为电镀桶。而采用镀锌钢板生产的钢桶，常称为镀锌桶。与生产镀锌钢板的连续热镀锌不同，常规电镀锌钢桶浸锌时间长，镀层不经吹抹，因而得到的锌层较厚并具有较长的室外暴露使用寿命。当然目前市场上电镀时偷工减料，镀层质量不好的却达不到这个效果。

一、镀锌层对钢桶防腐蚀的作用

镀锌层对钢桶的保护效果比油漆或覆膜层好得多。镀锌时，锌与钢桶之间发生扩散，生成锌铁金属间化合物层，即合金层。合金层与钢桶以及锌之间均为冶金结合，比漆类与钢的结合更牢固。暴露在大气环境中的镀锌层数十年也不会脱落，直至被完全自然腐蚀。

镀锌层有小的裂纹或损坏时，锌将以牺牲阳极的形式继续防止裂纹或损坏的钢铁生锈，这是镀锌层比其他涂镀层优越的主要特点。铁锌合金层硬度比纯锌高得多（接近纯铁），因而镀层抵抗碰撞和刮损的能力更高。

由于锌能溶解于酸和强碱，镀锌层只能适用于一般大气和天然水环境中。镀锌层在接触空气和水时，会产生轻微的电化学腐蚀。在乡村和空气比较洁净的地区，镀锌层能维持很多年，而在工业污染区和海岸地区，镀锌层的耐用年限就较短。此外，镀层越厚，耐用年限也越长，耐用年限与厚度几乎成正比。镀层厚度也可用单位面积上锌的质量（g/m2）表示。

由于镀层会在应用中消耗，当铁锌合金层逐渐暴露时，镀层表面变得灰暗无光。而且腐蚀产物中含有少量的铁锈，会使镀层表面呈现局部铁锈颜色。对于易出现灰暗镀层的镀件，镀层表面很少或基本没有纯锌层，在镀件使用短期内就会出现这种“锈迹”但这并不影响其保护作用，只是影响外观。

二、镀锌层的质量要求

1、外观   

所有钢桶镀件表面应清洁、无损伤。其主要表面应平滑，无结瘤、锌灰和露铁现象。表面上极少量的储运斑点不应为拒收的理由。 镀锌的目的是防腐蚀而非装饰，所以不能用美观性来判断质量的好坏，镀锌后钢桶表面并不能比原基体表面好，如基体表面有严重的锈蚀抗、划伤痕迹等，镀锌后仍会显示原有的表面状态。

局部露铁又称漏镀，标准都规定露铁不可接受。露铁处直径小于2mm时，由于锌有牺牲性保护作用，对耐蚀性影响不大。GB/T 13912以及美国、英国标准都指出，漏镀和不慎损坏的镀层可以修，并对允许修补的面积以及修补厚度都有较明确的要求。修复用的材料是与镀锌层性能接近的熔焊低熔点锌合金、热喷涂锌或特别的富锌涂料。修复的具体内容包括材料、预处理、后处理等，在另一个专为修复热镀锌层而制定的美国标准中有详细介绍。

毛刺、滴瘤和多余结块很大时可能在生产和运输中脱落，可小心地打磨去。但打磨过量会影响耐蚀性，故在不妨碍使用的情况下勿需处理。而焊缝连接处多余的锌或锌渣必须清除至不影响质量。 

由于镀锌工艺的缺陷，锌层表面有时出现微粒状的锌突起，里面是锌渣粒子，影响镀层外观，但不影响耐蚀性。   

近年来由于钢板大多为含硅的镇静钢，容易出现灰暗无光镀层，即镀层表面没有锌的光泽并呈灰色，严重时呈暗灰色，这是铁锌合金层露出表面而造成的，对抗大气腐蚀性能没有影响。改变镀锌工艺和在锌浴中加镍可减少或消除灰暗镀层的出现。但对硅含量特别高的钢如低合金高强度钢，目前国内外还无法完全消除这种现象。   

堆放的钢桶镀件表面会出现白色的痕迹，尤其是在潮湿天气或雨后十分明显，通常称为储存湿锈或白锈。白锈是在特定环境（水分高，不通风）下生成的，一旦脱离这个环境便会逐渐消失。由于白锈对锌层的消耗很小，所以对耐蚀性的影响也很小。如果希望镀锌钢桶保持开始时的光亮外观，需要有特别的储存条件。镀锌后立即加以钝化处理可避免或减少这些白锈的出现。

2、镀层厚度  

镀层厚度直接关系到耐蚀寿命，必须予以保证。GB/T 13912中对钢铁零件锌层厚度最小值的规定，而GB 2694中则规定：镀件厚度小于2mm的钢板，锌附着量应不低于100g/m2，即锌层厚度应不低于14μm。其他国家的镀锌标准对薄钢板锌层厚度的规定平均不低于20μm。对于我国的钢桶产品，一般要求单面厚度达到14μm就基本能够达到使用要求。

对照上述标准看出，镀件厚度决定镀层厚度，这些内容GB/T 13912比GB 2694分类较细，这是比较合理的，因为厚工件获得较厚镀层没有困难，而表面平滑的薄钢板（如1mm以下）想得到较厚镀层则很困难。此外，在对镀层厚度的要求上，各国标准有一定出入，美国标准ASTM A123要求较高，而日本标准JIS H8641和ISO 1461要求稍低，这是订立合同时要注意明确的。

3、附着强度

GB/T 13912规定：“镀锌层应有足够的附着强度，在无外应力作用使镀件弯曲或变形时，镀层不应出现剥离现象。本标准对附着强度的试验方法未作规定。必要时，供需双方可协定镀层不剥离不突起。”   

镀锌层应有足够的附着性，保证镀件在正常的搬动、装卸、运输、安装过程中经受碰撞时，镀锌层不会开裂或剥离。而镀件安装后，一般不会再经受尖锐硬物的猛烈撞击，在使用过程中不会再剥离脱落。锤击试验均无问题。近年来由于硅镇静钢的普及，超厚镀层较多，镀层中铁锌合金层往往较厚，甚至几乎占据了整个镀层，这些镀层中有相当部分可能通不过锤击试验，但使用时并无问题。   

ISO标准只要求“附着性足够，使镀件能经受与正常使用相适应的搬动而不发生镀层剥皮脱落”，未要求锤击试验。在英国及日本标准中，附着性的试验方法由供需双方议定，可用锤击试验。美国标准从1989年起已取消锤击实验，附着性试验采用硬刀实验，若锌层附着性良好，锋利的刀刃或尖刀用力铲入时，只能铲出切屑，不会有整片铲层崩落而露出铁基体。硬刀试验可适用于所有类型的镀锌件，而锤击试验只适用于表面平整且工件较厚时。

4、均匀性   

早期的国外标准曾规定用硫酸铜试验检验锌层均匀性。硫酸铜试验实际上是测定最小锌层厚度的方法，不是测定最小厚度与最大厚度的差，所以“均匀性”说法不妥。而且纯锌层与铁锌层合金在硫酸铜溶液中的溶解速度有很大差异，因而浸入次数与附锌量的对应关系并不是很好。实际上，只要附锌量达到标准，硫酸铜试验次数比标准规定的4次要多得多，实用性方面完全没有问题，GB/T 13912采用的规定锌层局部厚度最小值的办法，即可直接控制最小锌层厚度。   

在美国标准及ISO标准中，已取消了硫酸铜试验；在英国标准中，规定当供需双方同意时可做硫酸铜试验；杂日本标准中，有一类镀件可不规定锌层附着量而只要求5次硫酸铜试验，其他规定附锌量的就不必做硫酸铜试验。

三、镀锌层质量验收时的一些问题及建议

对于钢桶镀件的附着性可参照“硬刀试验”法来检验。当锤击试验不合格而用“硬刀试验”可通过时，则对使用并无大碍，可由供需双方商议解决办法。

部分厂家与用户只重视外观质量是否平整光亮而忽视锌层厚度要求，甚至根本不做锌层厚度测试，这是不应该的。镀层太薄的镀件无法保证足够的耐用寿命。   

漏镀是直接影响镀件使用寿命的，是不允许的缺陷，不能简单地以一层银色油漆覆盖了事。   

在遇到含硅量特别高的钢板镀锌时，灰暗无光镀层是无法完全避免的，供需双方应事先讲清楚。   

镀层生“白锈”也是经常遇到的现象，如果镀层出白锈量较大，可将白锈擦去后在测量锌层厚度，只要厚度足够，对于使用并无影响。

四、结束语  

热镀锌的作用主要是防腐蚀，镀层必须连续、有足够厚度和附着性，这是最基本的质量要求，而质量好的镀层应兼具好的外观，包括镀层平整、光滑、无毛刺滴瘤及一切异物（如锌灰、锌渣、溶剂渣或镀后污染物等），色泽均匀光亮等。要实现镀层质量好，厂家还必须在镀锌工艺技术及管理上多下功夫。