玛钢管件表面处理热镀锌与冷镀锌的区别

玛钢管件作为一种使用在水路管道中的重要配件，由于常接触水及空气，所以其抗腐蚀性能很重要。玛钢管件一般采用在产品表面镀锌的方式来做防锈处理。其中镀锌又分为热镀锌及冷镀锌两类。那么，如何来区分冷热镀锌呢？ 从外表来区分，由于冷镀锌镀层均匀，所以其表面贴近于毛坯件，拥有毛坯产品独特的表层凹凸感，看起来光滑而其明亮。由于电屏蔽现象，冷镀件一般内部无镀锌层（特殊镀锌技法除外）。而热镀管件由于热镀锌层较后，且锌液流动性较差，所以其表面锌层较厚，而且由于热镀锌层表面会氧化生产一层白色的保护层，所以颜色一般比较灰暗，而且表面平滑度远不及冷镀产品。 现在还有一些厂家用一些未镀锌的黑件在表面喷涂一层银粉漆以后冒充镀锌管件出售。其区分方法也很简单，用两个管件互敲，管件表面的银粉漆便会脱落下来。另外，从颜色来区分，银粉漆管件如果未脱落的话，漆层很亮，冷镀锌管件则呈暗亮色、其内部一般无镀锌层，而热镀锌在出厂一段时间后会变成暗灰。 那么冷镀管件和热镀管件到底哪种性能更为优良呢？ 从产品的镀锌过程来具体分析： 热镀锌也称为热浸镀锌，是将管件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。 原理:热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。 热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层。 玛钢管件的热镀锌成本一般在每吨2000元左右。 在铁基体和纯锌层中间，有一层复杂交合在一起的合金层。由于这层合金层的存在，所以热镀锌层除了很厚以外，也具有很高的粘附性，很难从铁基体表面脱落。 电镀锌：行业内又称冷镀锌，就是利用电解设备将工件经过除油、酸洗后放入成分为锌盐的溶液中，并连接电解设备的负极；在工件的对面放置锌板连接在电解设备的正极 ，接通电源，利用电流从正极向负极的定向移动，就会在工件上沉积一层致密、光滑、均匀的锌层。电镀锌成本一般为每吨管件300元左右，远低于热镀锌。电镀锌产品表面镀锌层与铁基体是完全分离的（典型的体现便是我们家里常用的镀铬水龙头表层能直接撕扯下来），所以其锌层与铁基体结合并不牢靠，很容易脱落。实际上，冷镀锌的防锈效果，远不及热镀锌，其效果顶多与防锈油漆相当，甚至有所不如，尤其是结构受力等关键位置，由于漆层容易脱落，防锈蚀效果更差。而热镀锌层由于不容易脱落，虽然也会发生锈蚀，但其寿命远高于冷镀锌产品。
总之，冷镀及热镀锌的区别可总结为以下几项：
1. 热镀锌层要比冷镀锌层厚好几倍。
2. 冷镀锌层粘连性能很差，易于脱落。而热镀锌层则结合牢靠，很难脱落。
3. 冷镀锌成本很低，基本为热镀的十分之一，价格优势很大。
4. 冷镀锌过程由于要用到氰化物及六价铬和三价铬等，其废水对环境污染极大，国家现已规定建筑用镀锌钢管不容许冷镀生产。只有少数小厂或者作坊生产的钢管依然采用冷镀锌生产工艺。出口国外的玛钢管件一律为热镀锌管件或黑件（即未镀锌管件）。
5. 冷镀锌表层平滑，其表层感官优于热镀管件。管件内里冷镀件一般很难镀到，除非采用更好的冷镀工艺。 由于本人文本知识有限，文中如果有所欠缺，请大家多多指正。

附录：
1. 钢铁的锈蚀机理：铁在湿润的空气中会与氧气及水一起发生很复杂的化学反应，最后生成一种Fe2O3与水的结合物，这种结合物结构疏松，无法对铁表面做有效的覆盖。因此铁在适宜的条件下会一直锈蚀下去。
2. 在铁的锈蚀过程中，空气（主要指其中所包含的氧气）及水两者缺一不可。在干燥的空气中或完全浸没在水中的钢铁，都基本不会锈蚀。只是由于水中溶解有一定的氧气，所以浸没在水中的钢铁也会有很轻微的锈蚀。具体表现便是，铁做的储水罐，其外表总是锈蚀的要比内里快得多。
3. 隔绝铁与空气的接触，便能实现铁制品的防锈保护。因此镀锌，镀锡，涂抹防锈漆都是有效的防锈方式。当然还有其他的防锈方式，比如将铁浸入某种很复杂的溶液中，铁会与溶液反应生成一种很致密的化合物覆盖在铁表层，进而达到防锈的目的。但此种办法成本很高，所以一般不适用。
4. 锌与铝金属类似，他们虽然比铁更容易与空气或水发生化学反应，但是由于他们反应生成的化合物组成很致密，可以阻隔金属与空气的接触，所以他们抗腐蚀能力很强。
5. 锡、铬、铜等与锌铝不同，它们化学性质比较稳定，一般情况下不会与空气中的氧气及水发生反应，所以其可以用来保护铁制品。我们常吃的铁罐头就是由镀锡的铁皮（即马口铁）制成，很多闪亮的水暖洁具以及高级汽车上亮闪闪的金属部件都做了镀铬处理。
6. 金属氧化生锈的过程本质是一个电化学反应过程。越活泼的金属越容易发生反应。镀锌管件中，由于锌比铁活泼，所以锌会保护铁不受锈蚀，只有在锌反应消耗完毕后铁才会锈蚀，但是锌会自己保护自己，所以只要锌层不被破坏，受保护的钢铁就不会锈蚀。而镀锡铁制品中，由于锡比铁稳定，当锡层完好时，会保护铁基体不受锈蚀作用，而一旦锡层被破坏，它反而会加速铁的锈蚀反应。这就是铁罐头锈蚀的速度总是特别快的原因。
7. 在钢铁中由于含有微量的碳，在锈蚀过程中，便构成了一个个微小的电池，其中碳（我们常用的干电池的正极就是碳棒做成）就是正极，而铁由于比较活泼，所以是负极。当正负极接触氧气和水时，便形成了完整的电池单元。所以潮湿的空气中钢铁的锈蚀过程是最快的。理论上，纯铁的锈蚀速度会比较慢！球墨铸铁、可锻铸铁抗锈蚀性能要优于普通钢材，原因可能是由于其中的碳主要以大块的石墨形态存在，这样相对于普通钢材所能形成的微电池数量少的多，所以锈蚀速度会慢很多。（个人臆测，错误之处，欢迎大家指正）