钢铁制品的热镀锌标准

钢铁制品的热镀锌标准

1. 范围

1.1此标准适用于由轧制件、锻件、铸件及各类型材加工而成的产品的热镀锌。

1.2 此标准适用于各类加工件和非加工件，例如，钢结构件，组合件，镀锌前已弯曲或焊接的大型管件，以及由无涂层的钢丝制造而成的线制品。此标准也同样适用于镀锌前组合于一体的大型锻、铸件。

备注1 —此标准适用于在A123-78和A386-78两标准中提及的产品。

1.3 此标准不适用于线材、管子、钢板的特定区域内或连续线状，以及厚度小于0.0299in [0.76mm]的钢板。1.4 用离心机分离或要除去过量锌的金属构件（如螺钉及其他攻丝紧固件，铸件，轧制件，锻件和冲压件）的镀锌操作按照标准A153 / A153M 执行。

1.5 组合支撑件的镀锌要求已包含在本标准中。单一支撑件的镀锌按标准A767 / A767M 执行。

1.6 此标准适用于英制单位（如A123）或国际公制单位（如A123M）的订单。英制单位和国际公制单位未必完全等同。此标准中SI制单位均在括号中说明。每种单位体系都可独立使用。如果订单为SI制单位，所有的测试和检验都应使用相应的公制单位。订单确定后，以上信息都应向电镀工说明。

2. 参考文件

2.1 ASTM 标准

A 47/A 47M 铁素体可锻铸铁铸件标准

A 90/A 90M 钢铁制品上锌及锌合金镀层的含量的测试方法

A 143 防止镀锌钢结构件脆化的安全措施实验和检测脆性程序的实验

A 153/A 153 M 金属构件的镀锌标准

A 384/A 384 M 防止镀锌钢组合件变形的安全措施实验

A385 高质量镀锌涂层实验

A 767/A 767 M 混凝土用钢筋的镀锌标准

A 780 镀锌修复区域实验

A 902 金属性镀层产品的术语

B 6 镀锌标准

B 487 对通过精密测量得来的断面金属及氧化镀层厚度尺寸进行测试的方法

B 602 金属性及无机涂层的品质测试方法

E 376 磁场及涡流实验

3. 术语（见图示1）

3.1 定义

3.1.1 以下术语和定义适用于本标准。A 902 中包含了涉及金属涂层产品的术语和其他一些名词。

3.2 此标准中的专用术语

表1 各类材料的最小平均镀层厚度等级3.2.1 average coating thickness. n —每三件试件的涂层平均厚度。

3.2.2 black adj. —表示产品未镀锌或无涂层的状态。此标准中，“black”一词不能理解为颜色或工件表面状态，也不是指工件表面有杂质。

3.2.3 coating thickness grade.n —表1中材料类别和厚度范围交叉点所对应的数值。

3.2.4 gross dross inclusions.n —存在于涂层中的一些不同于散布在表面凸起缺陷的金属间杂质。

3.2.

4.1 Discussion —如果这些夹渣被清除，将会在工件上留下暴露的斑点。这些杂质凸起在产品表面，在与提升链、工具、夹具以及其他镀锌部件接触过程中易被敲落。

3.2.5 material category.n —材料总的级别和类型，或者制造方法，名义上属于同一类产品，或由一组产品制造而成。例如，条栅属于条、板之类，栏杆属于管类。

3.2.6 multi-specimen article.n —表面积大于160in2的一组产品，为测试其涂层厚度，一般将其划分为3个表面积相等的部分。每一部分作为一个试件，如果某一部分中含有表1中规定的一个以上的材料种类或厚度范围，那么此部分含有一个以上的试件（见图示1）。

3.2.7 sample.n —根据第七节（Sampling）选取的一组用来代表整批产品的产品。试样必须是从产品中随机选取的。试样通常含有一件或一件以上的产品。

3.2.8 single-specimen article.n —表面积小于或等于160in2或在镀锌过程中进行了离心分离或其他处理去除镀锌槽中沾染的其他金属的产品。为方便测试厚度，每一件产品作为一个试件。如果产品中含有表1中规定的一种以上的材料种类或厚度范围，那么认定此部分含有一个以上的试件（见图示1）。

3.2.9 specimen.n —是指进行了厚度测量，且属于批量产品或单件试样或试件的一部分的那些产品。在进行磁性镀层厚度测量时，应将经过了火焰切割、切削加工及车螺纹等加工的区域排除在外，这些区域不具代表性，不能用于测量。任一试件的镀层最小平均厚度应比表1中规定的相应值小一个等级。对于表面积小于或等于160in2的产品，其本身作为一个试件。当某件产品包含有表1中的多种材料或钢材厚度时，此产品即含有一件以上的试件（见图示1）。

3.2.10 specimen coating thickness.n —对试件的不同部位进行五次测量后得出的平均值。

3.2.11 test article.n —用来检验与此标准的一致性(是否符合此标准)的单件产品。

4. 顺序

4.1 按照本标准的规定，镀锌的顺序如下：

4.1.1 确定镀锌工件的数量及总重量；

4.1.2 确定产品型式、尺寸和数量；

4.1.3 ASTM规程名称和签发时间；

4.1.4 材料审核及其表面状态和洁净程度；

4.1.5 若与7.3中的规定有出入，应提供抽样计划；

4.1.6 （有无）特殊的试验要求；

4.1.7 （有无）特殊要求；

4.1.8 标记方法。

5. 材料和加工制造

5.1 钢或铁—在镀锌之前，供方应将材料的名称、等级、型式及材料表面的洁净程度等信息提供给热镀锌工。备注2—钢制品和焊接金属中存在的一定含量的硅、碳、磷等元素会加速锌-铁合金涂层的生长，使产品上形成表面涂层。电镀工应对此作好控制。冷镀锌工件的重量、形状以及工作量大小也会影响到涂层的质量。Practice A385为钢件的选择方法提供了指导，其中罗列了钢中所含的各类金属元素（如硅）对镀锌件的重量和外观的影响。

5.2 制造加工—镀锌产品的设计及制造是设计人员和制造人员的职责。Practices A 143、A 384和A 385为镀锌件的加工制造提供了指导，在整个设计和制造过程中均应遵循这些标准。设计方、制造方以及电镀工之间

应保持良好的沟通以避免在生产加工过程中出现不必要的麻烦。

5.3 铸件—铸件的成分和热处理应符合采购方的要求。据了解，一些类型的铸件在热镀锌时的热量循环过程中有发生脆化的倾向。韧性铁的镀锌要求在标准A 47中已作说明。

5.4 锌—镀锌槽中使用的锌应符合B6标准的要求。如果某种锌合金被作为主要原料加入锌镀锌槽中，那么习惯用于涂镀此类合金的母材应遵循标准B6中的规定。

5.5 镀锌槽内的成分—镀锌槽中工作体积内的熔融金属中的锌含量应不少于总重量的98%。

备注3 —电镀工可能会向镀锌槽中添加微量元素（如铬、镍和锡）以达到装饰产品外观的目的。向镀锌槽中加入这些微量元素时必须保证锌含量不少于总重量的98%。这些元素可在锌之前加入，也可与锌一起作为主要的合金元素加入。

6. 涂层特性

6.1 涂层厚度—所有试件的的平均涂层厚度应符合表1中相应的镀锌工件的材料种类和厚度所对应的值。每一试件的涂层的平均厚度比表1中相应的小一个等级.包含有多种厚度或材料种类的产品镀锌时，每一种厚度范围或每一类别的材料的涂层厚度等级应与表1中一致。如果订单中是SI制单位，表1中的值适用公制单位中的微米。如果订单中是inch-pound制单位，测量值根据表2转换成涂层等级。对于大于表1中涂层厚度范围的涂层，其标准由电镀工和采购方之间协商确定。（图示2是划分试样和试件的步骤，图示3是检查涂层厚度的步骤。）

6.1.1 对于表面积大于160in2的产品（multi-specimen article），样品中的每一件产品都必须符合表1中对应的最小平均涂层厚度等级。所有试样涂层的平均厚度至少比表1中小一个等级。

FIG.2 多构件产品

备注1 —整件试件的1/3称为一件试件。

6.1.2 对于表面积小于或等于160in2的产品（singe-specimen article），所有试样的涂层厚度平均值必须符合表1中相应的最小平均涂层厚度等级的要求，而且每一件试验样品的涂层厚度应至少比表1中规定的小一个等级。

6.1.3 不允许只进行一次测量或在同一位置反复测量。这样得出的镀层厚度视为不合格。

备注4 —表1中的镀层厚度等级代表的是各种材料应达到的最小值，当产品大部分的镀层厚度小于这些值时，各类型中的部分材料的活性将减小。因此，产品的镀层等级应达到或接近表1中的最小值。这种情况下，当产品因镀层厚度小于规定值而不合格时，应将测量技术的因素考虑在内。采购方要求达到较大的镀层厚度时，应使用专门的规定来确定其镀层厚度等级。另外，采购方应预先考虑到试验批量的分配及其他的准备工作，例如镀锌前的喷砂及其他处理，以求与标准达到更高的一致性。有些高于标准规定的厚度是不切实际且难以达到的。

表2 镀层厚度等级

注—表中以微米作单位的数值是根据镀层等级直接得出的，其他单位的数值可根据以下公式换算：mils=μm ×0.03937； oz/ft2=μm×0.02316； g/m2=μm×7.067。

FIG.3 镀层厚度检查步骤

6.2 修整/完工—镀锌层应是连续的，工件在重量、尺寸、形状等方面应保持均匀一致。在浸洗或浸洗液排

放过程中，可对工件进行必要的处理。除了局部过大的厚度影响产品的使用及使产品难以加工处理的情况外，只认定直观上镀层过厚且不涉及设计因素（如孔，接头和专用排放装置）的不均匀镀层为不合格。表面平整度是一个相对因素，较小的粗糙度不会影响产品的使用，未镀锌表面的粗糙度，钢的化学性质和工件对锌的活性都不能作为评判产品是否合格的依据（见备注7）。Practice A385中提到的与设计，施工设计及制造相关的产品表面缺陷也不能作为评判产品是否合格的依据。攻丝零部件的镀锌应符合A153/A153M的要求。除采购方指定的不镀锌区域外，其他未镀锌区域的修复均按照Practice A780进行操作。

6.2.1 每一次的修复区域应为1in 或小于它的narrowest dimension 。

6.2.2 每一件产品上总的修复面积应仅为产品可镀锌面积的1%的一半，或者每吨的修复面积为36in2。

备注5 —难以达到的面积是指如Practice A780中所描述的那些无法进行适当的表面处理或难以修补的区域。这些区域一般都是罐子、撑杆、管子及其他产品的内表面。

6.2.3 除使用含锌涂料外，采用其他修复方法时的修复厚度应比表1中的相应值大50%，但不超过4.0mils 。

6.2.4 当修复面积大于标准规定或无法修复时，认定为镀锌不合格。

备注6 —镀锌件的修复要求视目视检查情况而定。由于存在不同类型和厚度的钢材，修复要求不能单靠测量镀层厚度来确定。

备注7 —进行了喷砂清理的工件在镀锌后的涂层通常比较厚且较粗糙。

6.3 装配中的攻丝零部件—除非采购方特许，否则外螺纹件的镀锌不能进行切割，卷轧和修整等操作。内螺纹件允许在镀锌之后攻丝或重新攻丝。镀层应符合A153/A153M 的规定。

6.4 外观—镀锌完成后，镀锌件应不存在漏镀锌区域，无水泡，无残渣，无氧化夹渣。其他块状物，突起状，球状体及大块残渣均不允许存在。直径1/2in的平孔及其他更大的孔应去除多余的锌。镀锌操作过程中夹具和其他物件造成的标记不能作为判定产品是否合格的依据，除非标记使母材暴露在外且其暴露的区域超过了6.2.1和6.2.2中规定的范围。对暴露在外的部位应进行处理以防冷却后冻结在一起。

备注8 —镀膜或镀锌后过量的锌堆积在直径小于1/2in的平孔中时，将会带来额外的工作量，在镀锌及设计时应考虑到这些因素。

6.5 附着力—镀层在经过正常处理后，应能够保持其厚度不变，镀层无脱皮和剥落现象。

备注9 —尽管有些材料在镀锌后已经成形，但是此标准中涵盖的镀层还不足以承受较严重的弯曲。

7. 取样

7.1产品的抽样应符合本标准中的规定。

7.2 批量产品是从中抽取样品的一组产品。除非电镀工和采购方之间另有协议，批量产品按以下规定划分：电镀工进行试验，批量产品通常是一件或多件属于同一类型和尺寸或同一批交货的产品。除非另有规定，一般在装运时电镀工按照以上规定进行。对于交货后采购方的测试，批量产品也是一件或多件属于同一类型和尺寸或同一批交货的产品，装运时由电镀工维持并作出说明。

7.3 试样的选择方法和数量由电镀工和采购方协商确定，否则就随机抽取试样。这种情况下，每批产品的最小取样数量应遵循以下规定：

产品数量试件数量

≤3 全部

4～500 3

501～1200 5

1201～3200 8

3201～10000 13

≥10001 20

7.4 不符合本标准的试件不允许再用于其他试验。

8. 试验方法

8.1试验要求—为确保产品镀锌符合此标准，应进行以下试验。附着力和脆化试验的具体操作由电镀工和采购方商讨决定。目视检查按标准要求进行。

8.2镀层厚度测试—镀层厚度由以下三种方法中的一种或多种来确定。

8.2.1磁性探测测量—除使用8.2.2，8.2.3和8.2.4中的方法外，镀层厚度可根据E376利用磁性镀层厚度测量仪测量来确定。每一试件取其表面上分散的五点或更多点来测量其镀层厚度，测量所得的平均值即为该试件镀层厚度。

8.2.1.1 对于表面积大于160m2的产品，每三件试件的平均涂层厚度值即为该样品的平均涂层厚度。

8.2.1.2 对于表面积小于或等于160m2的产品，试件的平均涂层厚度值即为该样品的平均涂层厚度。

8.2.1.3 螺纹零部件只有螺纹之外的部分存在涂层厚度。

8.2.1.4 磁性探测测量适用于大型产品和有足够的平面水平放置探针的小型产品。

8.2.2 剥取法

8.2.2.1 剥取法是一种破坏性试验，适用于单试件样品，但不可用于多试件样品。

8.2.3 镀锌前后的称量—除8.2.1、8.2.2和8.2.4的方法外，镀层平均重量也可通过镀锌前后的称量来确定，一般是将镀锌后重量减去镀锌前重量然后将所得值按表面积分配。第一次称量应在酸洗和烘干之后进行，第二次称量在产品冷却至环境温度后进行。每一单位面积的镀层重量根据表二转换为相应的镀层厚度。这样即可得出试验产品的镀层厚度。

8.2.3.1 镀锌前后称重法适用于单试件产品，但不适用于多试件产品。

备注11 —剥取法和镀锌前后称重法都不考虑产品表面因起反应而融入镀层中的部分元素的重量。因此利用这些方法计算出的厚度值比实际值低估了10%。这两种测量方法的准确度都受被测产品表面积的影响。

8.2.4 显微术—除使用8.2.1、8.2.2和8.2.3的方法外，镀层厚度也可根据Practice B487采用光学截面方法来测量。通过这种方法测量所得的厚度值是一个点值。至少测量试验产品五处不同表面的镀层厚度，五次测量值的平均值即为试样镀层厚度。

8.2.4.1 显微术是一种破坏性的测试方法，它仅适用于单试样产品，不能用于多试样产品。

8.2.5 仲裁办法—如果测量镀层厚度过程中出现争议，按照一下方法解决：

8.2.5.1 对于多试样产品，

8.2.5.2对于单试样产品，

8.3 附着力试验—利用利刀的尖端以合适的力度来撬动或切割母材金属的表面镀层的方法来确定附着力。如果镀层薄片在刀尖的作用下成片脱落露出母材，则其附着力不够。不可在工件的边缘或角落等镀层附着力较小的地方进行此试验。

8.4 脆化/脆裂—脆化试验根据Practice A143进行。只有在存在严重脆化现象时才需要进行此试验。

9 检验，不合格，验证试验

9.1 电镀工检验—电镀工应确保镀锌操作符合此标准。除9.2情况之外，电镀工应对镀层的保持情况、修整及外观进行检查。

9.2 采购方检查—采购方有权接受或拒绝已经过镀锌方及采购方检验员检查过的，或其中任意一方检验员

检查过的产品。采购方可随时了解镀锌的执行情况，履行其在合同中涉及的职责，电镀工应向采购方提供足够的相关信息和条件。

9.3 场所—发运前，电镀工应先在车间内对材料进行检查。根据协议规定，采购方可以在实验室或其他地方对产品进行试验。

9.4 复验—根据6.2中的要求对产品进行检查时，电镀工可挑出不合格品并以合格品代替以使整批产品合格。

9.5 批量产品第一次检查的抽样计划可用于二次取样。经过双方协商后电镀工可将不符合要求的产品清理出来。这样的话，数量减少后的产品作为新的批量产品来接受检查和验收。

9.6 非脆裂原因而导致不合格的材料可刮去原镀层后重新镀锌并进行检验，验收合格后可进行试验。

10 合格证

10.1 当采购方订单或合同中作出规定时，应按其要求提供合格证。必要时还应提供一份试验报告。

11 关键词

11.1 镀层—锌；镀锌涂层；钢材—金属涂层；锌涂层—钢材