瑪鋼管件表面處理熱鍍鋅與冷鍍鋅的區(qū)別

瑪鋼管件作為一種使用在水路管道中的重要配件，由于常接觸水及空氣，所以其抗腐蝕性能很重要。瑪鋼管件一般采用在產(chǎn)品表面鍍鋅的方式來做防銹處理。其中鍍鋅又分為熱鍍鋅及冷鍍鋅兩類。那么，如何來區(qū)分冷熱鍍鋅呢？ 從外表來區(qū)分，由于冷鍍鋅鍍層均勻，所以其表面貼近于毛坯件，擁有毛坯產(chǎn)品獨特的表層凹凸感，看起來光滑而其明亮。由于電屏蔽現(xiàn)象，冷鍍件一般內(nèi)部無鍍鋅層（特殊鍍鋅技法除外）。而熱鍍管件由于熱鍍鋅層較后，且鋅液流動性較差，所以其表面鋅層較厚，而且由于熱鍍鋅層表面會氧化生產(chǎn)一層白色的保護層，所以顏色一般比較灰暗，而且表面平滑度遠不及冷鍍產(chǎn)品。 現(xiàn)在還有一些廠家用一些未鍍鋅的黑件在表面噴涂一層銀粉漆以后冒充鍍鋅管件出售。其區(qū)分方法也很簡單，用兩個管件互敲，管件表面的銀粉漆便會脫落下來。另外，從顏色來區(qū)分，銀粉漆管件如果未脫落的話，漆層很亮，冷鍍鋅管件則呈暗亮色、其內(nèi)部一般無鍍鋅層，而熱鍍鋅在出廠一段時間后會變成暗灰。 那么冷鍍管件和熱鍍管件到底哪種性能更為優(yōu)良呢？ 從產(chǎn)品的鍍鋅過程來具體分析： 熱鍍鋅也稱為熱浸鍍鋅，是將管件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。 原理:熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機物夾雜。眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及堿式碳酸鋅保護膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕，這層保護膜(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產(chǎn)生電化學保護，鋅的標準電位-0.76V，鐵的標準電位-0.44V，鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解，鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優(yōu)于電鍍鋅。 熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結(jié)合，其過程可簡單地敘述為：當鐵工件浸入熔融的鋅液時，首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態(tài)下溶有鋅原子所形成一種晶體，兩種金屬原子之間是融合，原子之間引力比較小。因此，當鋅在固熔體中達到飽和后，鋅鐵兩種元素原子相互擴散，擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移，逐漸與鐵形成合金，而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13，沉入熱鍍鋅鍋底，即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層。 瑪鋼管件的熱鍍鋅成本一般在每噸2000元左右。 在鐵基體和純鋅層中間，有一層復雜交合在一起的合金層。由于這層合金層的存在，所以熱鍍鋅層除了很厚以外，也具有很高的粘附性，很難從鐵基體表面脫落。 電鍍鋅：行業(yè)內(nèi)又稱冷鍍鋅，就是利用電解設備將工件經(jīng)過除油、酸洗后放入成分為鋅鹽的溶液中，并連接電解設備的負極；在工件的對面放置鋅板連接在電解設備的正極 ，接通電源，利用電流從正極向負極的定向移動，就會在工件上沉積一層致密、光滑、均勻的鋅層。電鍍鋅成本一般為每噸管件300元左右，遠低于熱鍍鋅。電鍍鋅產(chǎn)品表面鍍鋅層與鐵基體是完全分離的（典型的體現(xiàn)便是我們家里常用的鍍鉻水龍頭表層能直接撕扯下來），所以其鋅層與鐵基體結(jié)合并不牢靠，很容易脫落。實際上，冷鍍鋅的防銹效果，遠不及熱鍍鋅，其效果頂多與防銹油漆相當，甚至有所不如，尤其是結(jié)構(gòu)受力等關鍵位置，由于漆層容易脫落，防銹蝕效果更差。而熱鍍鋅層由于不容易脫落，雖然也會發(fā)生銹蝕，但其壽命遠高于冷鍍鋅產(chǎn)品。
總之，冷鍍及熱鍍鋅的區(qū)別可總結(jié)為以下幾項：
1. 熱鍍鋅層要比冷鍍鋅層厚好幾倍。
2. 冷鍍鋅層粘連性能很差，易于脫落。而熱鍍鋅層則結(jié)合牢靠，很難脫落。
3. 冷鍍鋅成本很低，基本為熱鍍的十分之一，價格優(yōu)勢很大。
4. 冷鍍鋅過程由于要用到氰化物及六價鉻和三價鉻等，其廢水對環(huán)境污染極大，國家現(xiàn)已規(guī)定建筑用鍍鋅鋼管不容許冷鍍生產(chǎn)。只有少數(shù)小廠或者作坊生產(chǎn)的鋼管依然采用冷鍍鋅生產(chǎn)工藝。出口國外的瑪鋼管件一律為熱鍍鋅管件或黑件（即未鍍鋅管件）。
5. 冷鍍鋅表層平滑，其表層感官優(yōu)于熱鍍管件。管件內(nèi)里冷鍍件一般很難鍍到，除非采用更好的冷鍍工藝。 由于本人文本知識有限，文中如果有所欠缺，請大家多多指正。

附錄：
1. 鋼鐵的銹蝕機理：鐵在濕潤的空氣中會與氧氣及水一起發(fā)生很復雜的化學反應，最后生成一種Fe2O3與水的結(jié)合物，這種結(jié)合物結(jié)構(gòu)疏松，無法對鐵表面做有效的覆蓋。因此鐵在適宜的條件下會一直銹蝕下去。
2. 在鐵的銹蝕過程中，空氣（主要指其中所包含的氧氣）及水兩者缺一不可。在干燥的空氣中或完全浸沒在水中的鋼鐵，都基本不會銹蝕。只是由于水中溶解有一定的氧氣，所以浸沒在水中的鋼鐵也會有很輕微的銹蝕。具體表現(xiàn)便是，鐵做的儲水罐，其外表總是銹蝕的要比內(nèi)里快得多。
3. 隔絕鐵與空氣的接觸，便能實現(xiàn)鐵制品的防銹保護。因此鍍鋅，鍍錫，涂抹防銹漆都是有效的防銹方式。當然還有其他的防銹方式，比如將鐵浸入某種很復雜的溶液中，鐵會與溶液反應生成一種很致密的化合物覆蓋在鐵表層，進而達到防銹的目的。但此種辦法成本很高，所以一般不適用。
4. 鋅與鋁金屬類似，他們雖然比鐵更容易與空氣或水發(fā)生化學反應，但是由于他們反應生成的化合物組成很致密，可以阻隔金屬與空氣的接觸，所以他們抗腐蝕能力很強。
5. 錫、鉻、銅等與鋅鋁不同，它們化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，一般情況下不會與空氣中的氧氣及水發(fā)生反應，所以其可以用來保護鐵制品。我們常吃的鐵罐頭就是由鍍錫的鐵皮（即馬口鐵）制成，很多閃亮的水暖潔具以及高級汽車上亮閃閃的金屬部件都做了鍍鉻處理。
6. 金屬氧化生銹的過程本質(zhì)是一個電化學反應過程。越活潑的金屬越容易發(fā)生反應。鍍鋅管件中，由于鋅比鐵活潑，所以鋅會保護鐵不受銹蝕，只有在鋅反應消耗完畢后鐵才會銹蝕，但是鋅會自己保護自己，所以只要鋅層不被破壞，受保護的鋼鐵就不會銹蝕。而鍍錫鐵制品中，由于錫比鐵穩(wěn)定，當錫層完好時，會保護鐵基體不受銹蝕作用，而一旦錫層被破壞，它反而會加速鐵的銹蝕反應。這就是鐵罐頭銹蝕的速度總是特別快的原因。
7. 在鋼鐵中由于含有微量的碳，在銹蝕過程中，便構(gòu)成了一個個微小的電池，其中碳（我們常用的干電池的正極就是碳棒做成）就是正極，而鐵由于比較活潑，所以是負極。當正負極接觸氧氣和水時，便形成了完整的電池單元。所以潮濕的空氣中鋼鐵的銹蝕過程是最快的。理論上，純鐵的銹蝕速度會比較慢！球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵抗銹蝕性能要優(yōu)于普通鋼材，原因可能是由于其中的碳主要以大塊的石墨形態(tài)存在，這樣相對于普通鋼材所能形成的微電池數(shù)量少的多，所以銹蝕速度會慢很多。（個人臆測，錯誤之處，歡迎大家指正）