最新热镀锌层检验方法

2012年最新热镀锌层检验方法(一)热镀锌试件抽样方法GB/T13912-2002中规定：“用于镀锌层厚度试验的样本应从每一检查批中随机抽取，应按要求(见表)从每一检查批中抽取不少于最小数量的钢铁工件组成样本。”(二)热镀锌层厚度測量方法1、热镀锌各种工件的最小平均镀锌层重量2、镀锌层基本测量面GB/T13912-2002中表明：基本测量面是指“按规定次数进行检测试验的区域”，其数量与样本中各钢铁工件的几何尺寸有关，由钢铁工件上主要表面的面积大小决定，具体规定见表2.1。该热镀锌表面的镀锌层对钢铁工件的外观和使用性能是极重要的。3、镀锌层厚度和镀锌层重量关系表4、镀锌层厚度测量方法在热镀锌工件尺寸允许的情况下，镀锌层厚度的测量不应在离边缘小于10mm的区域、火焰切割面或边角进行，因为这些部位的镀锌层往往会偏离正常情况。例如，火焰切割会改变切割表面钢材的组织和成份，使该处难以得到规定的镀锌层厚度;为了改变这种情况，需磨去火焰切割表面层再热镀锌。检测镀锌试样上镀锌层的重量和厚度有几种试验方法可供选择，其中有的试验方法是非破坏性的，如磁性测厚法;有的试验方法则需除去锌镀锌层或者切割热镀锌工件，是破坏性的，如称量法、金相法。GB/T13912—2002中指出，“破坏性试验方法会对热镀锌工件造成破坏，一般情况下应采用非破坏性试验方法，但是，若产生争议，则应釆用称量法仲裁”。除非在有争议的情况下，或供方许可切割其钢铁工件作称量法试验，否则都应釆用非破坏性试验方法”。总之，检测试验方法的选择要视镀锌工件的尺寸、形状和数量而定。5、镀锌层磁性测厚法用镀锌层测厚仪来测量镀锌层厚度，试验方法按GB/T4956《磁性钢铁基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法》要求进行。这种测厚试验是一种非破坏性试验，最适用于热镀锌生产的在线质量控制。镀锌层测厚仪便于携带，在远离试验室的室外使用也极其方便。测量时，在每个不小于10cm2的基本测量面内至少取5个测量点测厚，取该基本测量面内全部测点测量值的算术平均值为该基本测量面的镀锌层局部厚度。每个样品所有基本测量面的镀锌层平均厚度应该不低于标准中相应的规定。如果样品是由不同厚度的钢组合而成的，则每种厚度部分的镀锌层厚度应分别符合标准中相应的厚度要求。用磁性测厚仪可以快速简便地测量热镀锌层的厚度。为了使测量值可靠，这些磁性测厚仪要用己知厚度的无磁性的标准校验片进行校准，并且按照制造商的使用说明书操作。最常见的一类磁性测厚仪是电子式的，其原理是：磁性测厚仪的磁性探测头与被镀覆的钢铁基体之间分隔距离发生变化后，它们之间的磁通量也将发生变化，测厚仪内一个带温度补偿的磁传感器则测出磁通量的改变，探测信号通过电子线路放大并将其转换为镀锌层厚度值显示出来。电子式磁性测厚仪典型精度是±5。另一类磁性测厚仪是磁力平衡式的，见图。将测厚仪紧靠在热镀锌工件上，使得磁体末端与镀锌层表面垂直接触，磁体对基体的吸引力大小取决于镀锌层厚度。慢慢旋转刻度环，当与磁体相连弹簧的张力刚好超过磁体和镀锌样品基体之间的吸引力时，磁体端部从镀锌层表面脱开，此时立即停止旋转刻度环。磁体端部即与镀锌层表面脱离接触由指示器显示，操作人员也可以听到和感觉到。与弹簧张力相对应的镀锌层厚度已标定在刻度环上，可直接读数，单位为um。这类仪表的优点是：刻意测量任意位置的镀锌层厚度，测厚精度通常是读数的±10%。▲为了尽量避免磁性测厚仪可能产生的误差，维护和使用时必须注意以下几点：(1)按照制造商提供的使用说明书仔细地操作及维护测厚仪。(2)测厚仪必须经常用已知厚度的无磁性薄膜进行校准。(3)切勿将磁性测厚仪暴露在强的交直流电磁场中，以免磁体发生变化，从而影响测厚仪的准确度。(4)如果热镀锌工件的钢铁基体材料厚度小于测厚仪要求的临界厚度，那么应该在基材的背面用同质材料垫厚，或者将测厚仪在热镀锌工件原材料的一个样品上重新进行校准后再使用。(5)不应该在靠近热镀锌工件的边缘、孔洞或内角的地方测试并读数。(6)当热镀辞工件的表面为曲面时，应该用曲面形状尺寸相同的基体材料重新校准后再测试。(7)测试的表面必须洁净，不能有尘土污垢、油脂、氧化物或腐蚀产物。(8)测量点应该避开镀锌层上明显凸出或不规则的部位。(9)应该记录足够多的读数以获得一个真实的平均值。在GB/T4956和ASTM.E376标准中，提供了使用这些磁性测厚仪的方法，并列出了影响测试精度的因素。6、镀锌层称量法镀锌层称量法又称脱锌法(Smppingmethod)GB/T13912-2002指出：“称量法是仲裁的方法，按GB/T13825《金属覆盖层黑色金属材料热镀锌层的质量测定称量法》要求进行”。对使用磁性法得到的局部厚度和平均厚度的关系有争议时，其测量结果应以称量法为准。按该方法测得的镀锌层的镀覆量应按镀锌层的密度(7.2g/cm3)换算成镀锌层厚度，见表。表中的数据与ASTM.A123/A123—01中的数据略有出入，在ASTM标准中，镀锌层的密度是以7.1g/cm3进行换算的。根据GB/T13825，将试样浸入退镀溶液中，溶解试样表面的热镀锌层，称量镀锌层溶解前后的质量，按试样的质量损失计算试样单位面积上热镀锌层的质量。该方法适用于表面积容易测定的试样，如钢板、钢管、钢丝的制品。在GB/T13912—2002中未提及从钢铁工件上取样的要求，在AS90和ATM.A1231中表明，可将整个钢铁工件脱锌，或从钢铁工件上取有代表性的可测量镀锌层面积不小于10in2(65.4cm2)的单个试样脱锌;对表面积大于160in2(10000cm2)的较大钢铁工件(组合件)，分别从两端以及从靠近中间的地方共抽取若干个试样，每个试样镀锌层厚度及三个位置试样镀锌层的平均厚度均不低于标准中相应的要求。如果样品是由不同厚度的钢组合而成的，则每种厚度部分的镀锌层厚度应分别符合标准中相应厚度的要求。退镀溶液的配制：将3.5g六次甲基四胺(乌洛托品)溶于500ml浓盐酸密度为1.19g/ml中，用蒸馏水将此溶液稀释到1000ml。退镀溶液的用量为每平方厘米的试样表面不少于10ml。热镀锌层的质量测定：试样用不侵蚀热镀锌层的有机溶剂脱脂烘干后称重，精确到单位面积镀锌层质量的1%。将试样完全浸入室温下的退镀溶液中，观察试样表面析氢反应，以氢气析出平缓无变化时作为镀锌层溶解的终点。取出试样置于流动水中清洗，可用软刷刷去表面附着的松散物质，然后浸于无水乙醇中，迅速取出干燥后称重，称量精度同前。测量试样退镀面积并精确到退镀面积的1%，由下式计算出测点试样单位面积上热镀锌层的质量MA:MA=(M1-M2)/AM1——试样退镀前的质量(g)M2——试样退镀后的质量(g)A——试样退镀面积(m2)7、镀锌层横截面显微镜法(金相法)根据GB/T13912—2002，镀锌层厚度可以通过试样横截面的显微镜法来测定，测定过程按照GB/T6462的要求进行，所使用的光学显微镜有一个带尺寸刻度的目镜，镀锌试样的横截面经过精心抛光和蚀刻。如果要了解热镀锌层的微观结构和厚度，显微检测是一个可靠的手段。这一测定方法明显的不足是：观察和测定的试样必须从热镀锌工件上切取下来，测定的镀锌层厚度仅对应于一个非常小的范围，不能反映试样上镀锌层的分布变化，要测定热镀锌工件的平均镀锌层厚度需要从热镀锌工件上取很多小试样;同时显微镜法是一种破坏性试验方法，不适用于大件或贵重件的常规检验。8、镀锌层阳极溶解库仑法GB/T13912—2002中阳极镀锌层厚度的测定方法还包括阳极溶解库仑法，它也是一种破坏性试验方法。9、锌层附着量检測及注意锌层的耐蚀性主要决定于镀锌层的厚度，故测量厚度常为判定镀锌质量好坏的主要根据，镀锌层受工件钢材表面的成份、组织、结构不同而有不同的反应，另外，工件在热浸镀锌过程中进出锌液的角度、速度亦有很大的影响。因此，要得到完全均一的镀层厚度，实际上不太可能。所以测量工件表面上的锌层厚度，即锌的附着量，绝对不能以单一点(部位)来判定，必须要测量其单位面积(m2)平均附着锌重(g)才有意义。利用磁场感应来量测锌层厚度是最普遍、最容易的方法，其基本条件为工件的钢铁表面必须平滑、完整，才可以得到较准确的数字。因此，当钢材边角处或粗糙、有角度钢件或铸件等，均不太可能获得较准确的数字。普通的钢铁工件用原始的钢铁基材当做零基准材料，尚可得相对准确的数字，而玛钢、铸件等就绝对不准确了。形状复杂的小工件因面积测量不易，不易求得锌层的平均厚度，有时不得不用硫酸铜试验法来做参考，但绝不能以硫酸铜试验取代锌层的附着量测定。锌层的坚实性就是镀锌层与钢铁基材的密合性，关于密实性的要求，主要是要求镀锌工件在整理、搬运、保管及使用过程中具有不得剥离的性质。检测可以采用锤击试片的方法，来检查镀锌层表面的状态。方法是把试片固定，免得因锤击造成支持台等高且水平的平衡破坏，“锤”以支持台为中心，使锤头在垂直位置自然落下，以4mm间隔平行打击5点，观察锌层是否剥离，并据此作为判别依据。但是，距离试片的角或端10mm以内，不得作此试验，同一处不可打击2次以上等。此法最普遍，适用于锌、铝等皮膜坚实测试。一般人常有一种错误观念，往往为了方便测量，拿两个热镀锌后的钢材，以边角互相敲击，观察边角剥落情形以为判断。若边角处刚好有几处较厚的锌粒。在作业中没处理好，则一用力敲击，厚的锌粒一定会剥落。故此法不能用来判定正常镀锌皮膜与铁基的密合性。(三)热镀锌层附着力试验GB/T13912—2002中表明：“只要镀锌层与基体的附着力能满足钢铁工件在使用和一般操作条件下的要求，通常不需专门测试镀锌层和基体之间的结合力”。“若需方有特殊要求，可由供需双方协商确定附着力的试验方法。附着力试验应在主要表面和使用过程中对附着力有一定要求的区域内进行。”较常见的附着力试验方法有硬刀试验和落锤试验。图：落锤试验装置现行的ASTM.A123M和A153中指出，附着力采用硬刀试验法。此方法是检验镀锌层附着力的一种简单而有效的方法，虽然它并非真正测量了镀锌层与钢铁基体的钢之间冶金结合的粘结强度，但它可以显示镀锌层的附着性能。试验方法是用一把利刀的尖端切入或铲入镀锌层。如果在刀尖前面镀锌层成片剥落或分离，露出基底金属，则镀锌层的附着力是不好的;如果镀锌层仅在刀尖处被切开或仅铲下了镀锌层的小屑片，那么镀锌层的附着力是好的。锤头用45#钢制成，质量约为210g，硬度40HS以上;试验装置应安放在固定的木制试台上，支座转动轴处可加装滚珠轴承以减小摩擦阻力。试件的试验面应置于与锤子底座上表面同样高度的水平面。调整试样位置使打击点距离试样的边、角、端部不小于10mm,，锤头刃口面向台架中心。当锤柄与底座平面垂直时，让锤头向台架中心方向自由落下打击试样，以4mm间隔平行打击5点后，检查镀锌层表面状态。试样上同一点不得重复打击。锤柄用橡木制成，质量约为70%;底座为：50x250x150mm的钢板。由于镀锌工艺有很多种，除上述热镀锌工艺所釆用的附着力试验方法外，其他镀锌工艺的镀层结合强度的检测方法还有很多，但是定量检测都比较困难，以下是其他镀锌工艺用过的几种方法，仅供了解和参考。1、摩擦滚光试验法将试样放入一滚筒内，筒内装有3mm钢球和皂液润滑剂，经转动摩擦后不合格镀锌层会起泡。此法适用于小型零件。2、摩擦抛光试验法使用直径为6mm，末端为光滑球形的钢条对镀锌层摩擦15s。摩擦时只能对镀锌层抛光，不能对镀锌层进行切割。若随着摩擦的进行，镀锌层出现鼓泡则说明镀锌层的结合强度差。该法适用于检测较薄的镀锌层。3、锉刀试验法将镀锌工件固定在台钳上，用扁平粗的锉刀，来锉削其镀锌层的边缘，锉刀与镀锌层表面成45°角，由工件基体向镀锌层的方向锉削。镀锌层不得揭起或脱落。本法仅适用于较厚和较硬的镀锌层，对薄而软的镀锌层不适用。4、划线、划格试验法用硬质钢制成的划刀在镀锌层表面划两条相距2mm的平行线或1mm2的正方形格子，划线时应一次性划破镀锌层。若镀锌层揭起或脱落结合强度则不合格，本法适用于薄镀锌层。5、弯曲试验法▲弯曲试验法有以下几种：①将试样沿直径等于试样厚度的轴弯曲1