热镀锌层的形成机理
热浸镀锌是一种冶金反应过程。 从微观角度看，热镀锌过程由热平衡和锌铁交换平衡两个动态平衡组成。 当钢制工件浸入约450℃的熔融锌液中时，室温下的工件吸收锌液的热量。 当达到200℃以上时，锌与铁的相互作用逐渐明显，锌渗入铁工件表面。
随着工件的温度逐渐接近锌液的温度，工件表面形成含有不同比例的锌和铁的合金层，形成锌层的层状结构。 随着时间的推移，涂层中不同的合金层表现出不同的生长速率。 从宏观上看，上述过程表现为工件浸入锌液中，锌液表面沸腾。 当锌铁反应逐渐达到平衡时，锌液表面逐渐平静下来。 将工件提出锌液面，当工件温度逐渐降至200℃以下时，锌铁反应停止，形成热镀锌层，厚度确定。
热镀锌镀层厚度要求
影响镀锌层厚度的因素主要有：母材成分、钢的表面粗糙度、钢中活性元素硅、磷的含量和分布、钢的内应力、工件的几何尺寸、热态等。 -浸镀锌工艺。
目前国际和中国的热镀锌标准是根据钢材的厚度来划分的。 镀锌层的平均厚度和局部厚度应达到相应的厚度，以确定镀锌层的防腐性能。 不同钢厚的工件达到热平衡和锌铁交换平衡所需的时间不同，形成的镀层厚度也不同。 标准中镀层平均厚度是根据上述镀锌机构的工业生产经验值，局部厚度是考虑到镀锌层厚度分布不均匀和对镀锌层的要求而需要的经验值。涂层的耐腐蚀性能。
因此钢材表面缺陷，ISO标准、美国ASTM标准、日本JIS标准和中国标准对镀锌层厚度的要求略有不同，但大体相同。
热镀锌镀层厚度的作用和影响
热镀锌层的厚度决定了镀件的防腐性能。 详细讨论请参见美国热镀锌协会提供的附图。 用户可以选择比标准更高或更低的镀锌厚度。
对于3mm以下表面光滑的薄钢板，在工业生产中很难获得较厚的涂层。 另外，镀锌层厚度与钢材厚度不相称，会影响镀层与基材的结合力以及镀层的外观质量。 镀层过厚会导致镀层外观粗糙、容易剥落，镀件在运输和安装过程中无法承受碰撞。
如果钢中活性元素硅、磷含量较多，在工业生产中就很难获得较薄的镀层。 这是因为钢中的硅含量影响了锌和铁之间合金层的生长方式，会导致锌铁合金层生长。 它生长迅速，将δ相推向镀层表面，导致镀层表面粗糙、无光泽，形成深色镀层，附着力差。
因此，如上所述，镀锌层的生长存在不确定性。 在实际生产中往往很难获得一定范围的涂层厚度。 热镀锌标准中规定的厚度是经过大量实验后产生的经验值。 综合考虑了多方面的因素和要求，比较合理。
下面分析热镀锌层表面缺陷的产生原因及控制方法：
1、表面预处理
表面预处理不良是漏镀（露铁）的主要原因：
钢材在出厂、储存、运输、加工过程中沾有油漆或矿物油脂。 焊接部位探伤表面需涂特殊油脂，不易清洗。 然而，没有脱脂过程。 通过酸洗去除表面杂质，导致漏镀（露铁）。 ）。
热镀锌板表面“露铁”
另一种情况是酸洗、夹线不足，或酸洗浓度太高，导致表面和沟槽内有酸式盐析出。 没有水洗或水洗不彻底，很容易造成漏镀、虚镀。
另外，采用溶剂热镀锌时，当最常用的ZnCl2和NH4Cl混合水溶液的比例不正确时，特别是浓度太高时，在圆孔内不会形成共晶点。支撑板焊接角缝极易造成夹灰、漏镀。
2、锌层剥落
造成锌层脱落的主要原因有：表面氧化、硅化合物、冷轧乳化液太脏、NOF段氧化气氛及保护气体露点太高、空燃比不合理、氢气流量低、氧气渗入炉内，入锅钢温低，RWP段炉压低且炉门吸入空气，NOF段炉温低，油脂不能蒸发，铝含量锌锅温度低，单位转速太快，还原不够，锌液在停留时间太短，镀层太厚。
3、锌液中的其他成分
锌液中含有过多的其他金属成分或有害元素，可能会造成镀层表面附着锌渣颗粒等缺陷以及一些异常花纹、裂纹等缺陷：
(1)铁
热镀锌一段时间后，钢件表面会出现锌堆积和微小的锌渣颗粒，导致镀层表面粗糙，光滑度下降。 此类微小颗粒一般为铁锌合金颗粒渣。
锌液中铁的来源一般有锌锅的腐蚀、零件的溶解、镀液中的铁离子、零件上的铁盐等。 因此，为了获得平整、光滑的镀层，必须严格控制锌液中的铁含量，减少铁离子的引入，控制锌液温度钢材表面缺陷，避免锌液温度过高和过低，并降低锌锅的腐蚀速度。 一般当锌液中铁含量应达到0.20%时，必须冷却静置，并回收锌渣。
(2)铝
铝是热镀锌中最常用的添加元素。 在锌溶液中添加不同浓度的铝，可以产生不同性能的锌镀层。
一般认为，热镀锌时添加
锌铝中间合金的添加方法往往由于添加的中间合金的质量问题以及添加铝和锌铝合金的方法不当或太快，导致形成大量的铝和铁化合物在锌液中。 这种锌铝铁三元素“渣”或颗粒悬浮在锌液表面，非常粘稠。 它们很容易粘附在钢制部件上并严重损害涂层的质量。 这时，仅仅冷却、除渣是没有用的。
遇到这种情况，应立即停止添加合金，同时采取锌液净化措施，降低铝含量。 情况不严重时，可适当延长风冷时间，以防止快速水冷后涂层表面出现气泡和皱纹。
(3) 锡、铅
一般情况下，锌锭不含锡，仅含有微量的铅。 近年来，一些锌合金供应商在所谓的多元合金中添加锡和铅，以降低镀锌温度并获得亮白色镀层。
热浸镀钢件时，430℃时镀层表面会出现锌液面。 会出现羽毛状斑点和丑陋的小白斑。 含锡、铅的合金添加量一旦达到0.5%，就会出现锌花。 锌 灰分显着增加。
当铅、锡含量过高时，锌层冷却过程中易形成粗大晶体和裂纹，影响锌层表面光洁度和耐腐蚀性能。
晶间腐蚀对杂质铅最敏感。 当铅含量达到0.02%时就会发生晶间腐蚀。 涂层会沿着晶界破裂而失去附着力，甚至表面会出现黄豆粒大小的气泡。 使用锌铝合金或多组分合金时，需要了解铅、锡、铝的含量，以决定是否添加到锌液中。
(4)镍
在锌液中添加锌镍合金可以有效降低Zn、铁原子在ζ相中的扩散速率，从而控制浸镀层厚度的增长。 当锌液中Ni含量为0.06%时，Ni含量可达0.8%。 添加Ni后，厚度增长受到明显控制，因此可以有效控制浸镀层厚度的增长，改善锌液的流动性能。 因此，采用锌镍合金热镀锌镀层厚度更均匀，表面更光亮，锌飞溅少。
总之，热镀锌带钢的表面缺陷比较复杂，产生的原因也较多。 解决方案是多方面的，需要大量艰苦而细致的工作来改进热镀锌技术。
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