镀锌钢板（SECC和SGCC）的用途、种类及其特征

 

 

镀锌钢板，顾名思义就是一种通过对“钢板”进行“镀锌”处理加工而成的材料。首先介绍一下其生产工艺和基本知识。

• 生产工艺

镀锌钢板是一种镀了锌的SPCC（冷轧钢板）。SPCC一种价格相对低廉且易于获得的钢板，由于其加工性强，通常用于折弯和拉伸等成型工艺。不过，SPCC非常容易生锈，基本上需要进行表面处理；SPCC的表面处理方法有多种，包括喷涂和电镀，而镀锌就是其中的一种。

• 特征

电镀是在金属或塑料表面形成一层金属薄膜的表面处理方法。其中，形成锌薄膜的工艺称为镀锌。锌与空气中的氧结合，形成钝化的氧化膜。因此，它具有很强的防腐蚀能力。此外，锌的电离倾向也比铁高，这意味着锌的氧化速度比铁快。因此，当铁（钢）被镀锌后，即使镀层表面出现细小划痕，内部的铁暴露出来，周围的锌也会优先发生腐蚀，防止铁被腐蚀。这种现象称为牺牲保护。因此镀锌主要适用于铁（钢）。

• 类型

镀锌是根据电镀方法和金属来分类的。

主要有两种方法：热浸镀锌和电镀锌。

热浸镀锌是将钢板或零部件浸入加热的熔融状态锌中的一种方法。这种方法类似于奶酪火锅或巧克力火锅。这种方法除了能得到较厚的镀层外，还能在镀层和基体金属层之间得到锌和基体金属的合金层，使其具有极高的韧性和长期抗腐蚀能力。另一方面，由于产品或零部件浸泡在高温熔融的锌中，可能会出现热变形。

电镀锌是一种将锌和电镀材料同时置于溶液中并通电，使溶解在溶液中的锌沉积在电镀材料表面上的方法。电镀锌也有多种方法，包括使用酸性溶液的氯化锌铵和氯化锌钾浴，以及使用碱性溶液的氰化物浴和锌酸盐浴。其特点是厚度均匀，具有良好的装饰性。而另一方面电镀锌与热浸镀锌的不同之处在于并不是直接进行电镀处理。为了提高耐腐蚀性能和防止因腐蚀而产生白色粉末，一般会进行铬酸盐处理。铬酸盐处理是一种通过使用与镀铬类似成分的溶液来提高镀锌层韧性的处理方法。铬酸盐处理还可用于添加黄色（金色）、黑色或光泽等装饰效果。

过去铬酸盐处理的主流是使用六价铬。但是，由于六价铬有毒，现在使用的是三价铬。虽然三价铬没有毒性，但由于全世界都在趋向于无铬化，因此越来越多地使用镍合金和钼来代替三价铬。近年来，从环境问题的角度来看，也出现了对生产阶段使用的金属进行管制的情况，电镀的方法和处理等也有可能发生变化。建议经常查看最新信息。

热浸镀锌和电镀锌的特点对比如下表所示。

种类	镀层厚	优点	缺点
电镀锌	约2〜25µm	镀层厚度均匀，富有装饰性	需要进行铬酸盐处理
热浸镀锌	约50〜100µm	高耐腐蚀性	会发生热变形

按金属分类包括纯锌电镀和锌合金电镀。在锌合金电镀中，热浸镀锌和电镀锌所添加的金属种类不同。热浸镀锌通常使用铅，近年来则越来越多地添加铝和镁。而电镀锌则是用镍或铁进行合金镀锌。

 

SECC是一种具有怎样特性的材料呢？下面介绍一下SECC的特征和用途。

• SECC的特征

SECC是一种经过电镀锌处理的钢板。英文名称为Steel Electrolytic Cold Commercial。也被称为冷轧电镀板，源自新日本制铁公司（Nippon Steel Corporation）最初销售SECC时的商品名称。SECC尾部的CC表示SECC是一种冷轧通用材料，与SPCC（冷轧钢板）相同，后者是SECC电镀前的基材。由于其基材是SPCC，因此具有与SPCC相同的高加工性。因为经过了电镀处理，外观漂亮、有光泽。涂装性能优异，可以喷涂各种各样的颜色。它是分布最广的经过处理的钢板类型。一般情况下，电镀锌需要铬酸盐处理，但由于铬酸盐处理使用了含铬的化学物质，所以SECC不再进行铬酸盐处理，而是使用无铬的涂层镀锌。此外，对于需要进行铬酸盐处理的非SECC电镀锌材料，由于这些材料在出售时都经过了预处理，买方很少会对其进行单独处理。

• SECC的用途

因为它是通用钢材，所以不能期望它有太高的强度。与热浸镀锌相比，镀锌层更薄，因此不适合在恶劣环境下使用。因此，它多用于家电产品或室内电器设备的壳体等。

 

SECC的优点和缺点如下所示。

优点

・价格相对便宜，易于获得

・表面美观

・可加工性强，易于成型

・涂装性能优异

作为最常见的预处理钢板，它的价格相对较低，而且很容易获得。其基材为SPCC，可加工性高；镀层薄而均匀，易于冲压等加工处理。

缺点

・需要进行铬酸盐处理

・耐腐蚀性低于SGCC

SECC是一种电镀锌，因此需要进行铬酸盐处理。此外，镀层厚度比热浸镀锌薄，其耐腐蚀性也低于热浸镀锌。因此，它不适合在室外或易积水的地方使用。

 

SECC材最常见的几种加工方式。

• 折弯加工和拉伸加工

SECC的特性与SPCC基本相似，因此其加工方法与SPCC相同。这种材料适合折弯和拉伸加工。

• 涂装

电镀锌具有良好的涂料混合性，因此SECC材料具有很高的喷涂性能。此外，它还经常用于要求外观品位和装饰性的部位，所以通常会在涂装后使用。

 

接下来介绍一下SGCC的特征和用途

• SGCC的特征

SGCC是经过热浸镀锌处理的钢板。英文名称为Steel Galvanized Cold Commercial。SGCC是SPCC经过热浸镀锌处理后的一种材料，其基本特性与SPCC基本相同，也被称为镀锌铁皮。与SECC相比，其特点是镀层更厚，因此具有较高的防腐蚀性能，SECC的同类产品还包括合金化热浸镀锌钢板和热镀铝锌钢板等。

• SGCC的用途

虽然它不是一种强度很高的材料，但因其出色的耐腐蚀性能而被广泛应用。它常被用作输电塔和护栏以及汽车底盘零部件的材料。它作为建筑材料的用途也很多，除了用作卷帘门、护窗板的材料外，还以镀锌板的形态用于建筑物的外墙和屋顶等。

 

SGCC的优点和缺点如下。

优点

・持久的高防腐效果

・价格相对低廉，易于获得

・出色的可加工性

与SECC一样，SGCC也是以SPCC为基础材料加工而成的，因此在易加工性方面与SPCC相似。它的另一个主要优点是比SECC具有更高的耐腐蚀性。

缺点

・有时会析出类似于锌花的图案

・在冲压等加工过程中，锌镀层会粘附到模具上

锌和空气中的杂质会结晶并形成几何图案。这就是所谓的“锌花”。无论是否产生“锌花”，其特性都没有变化，但由于SGCC通常用作外部材料，因此会根据设计以不同的方式区分使用。另外，在冲压加工过程中，表面的锌镀层会发生细微地磨损并附着在模具上。这会增加模具的摩擦阻力，并可能导致各种成型缺陷。

 

SGCC材最常见的几种加工方式。

• 折弯加工

SGCC材经过折弯加工，常用于制作波纹铁皮板和管道等。这种材料基本与SPCC一样，适用于折弯和冲压加工。

• 涂装

SGCC还经常用于对外观和设计有要求的地方，如护栏、百叶窗等，因此通常需要对其进行喷涂处理。

 

SGCC有许多种类改进了耐腐蚀性和可加工性的衍生物。下面介绍几种代表性材料。

• 合金化热浸镀锌钢板

一般的SGCC材料存在冲压时锌镀层会附着在模具上的缺点。因此，为解决这一问题，合金化热浸镀锌钢板应运而生。最初，在SGCC中，基体金属层和镀层之间存在一个合金层，但在合金热浸镀锌钢板中，这种区分被消除了，整个镀层都被合金化，以提高附着力。普通的合金化热浸镀锌钢板是对SGCC材进行热处理后制造而成的。这不仅提高了其加工性能，还改善了喷涂性能和焊接性能。

• 热镀铝锌钢板

近年来作为建筑材料备受关注的镀铝锌钢板也是SGCC同系列材料。镀铝锌是锌与铝和硅的合金，镀铝锌钢板是使用这种合金进行热浸镀锌，由伯利恒钢铁公司（Bethlehem Steel）商业化生产的。普通SGCC材的耐酸碱性不强，由于酸雨的影响，所谓的镀锌钢板的腐蚀速度超过了其原有的使用寿命。为此，人们开发了热镀铝锌钢板。在电镀钢板中，热镀铝锌钢板是一种非常耐用的材料。

 

SECC和SGCC的机械、物理特性没有明确的规定值。以下是一些参考值，如需更多信息，请参阅相关材料制造商的产品目录。

• 机械特性

在SECC中，以T结尾的SECCT的机械特性定义如下。

屈服点或 屈服极限(N/mm2)	拉伸强度(N/mm2)	延伸率(%)						喷涂烧结 硬化量(N/mm2)
		厚度(mm)
		0.40～0.60	0.60～1.0	1.0～1.6	1.6～2.3	2.3～2.5	2.5～3.2
–	270以上	34以上	36以上	37以上	38以上	38以上	39以上	–

※引自JIS G3313:2015

除此之外，没有其他针对SECC和SGCC的机械性能规范。这就意味着材料可能因生产商不同而具有不同的特性值。如果您想计算强度等性能参数，应参考厂家的商品目录而不是JIS数据。

物理特性和化学特性

SECC和SGCC也没有规定其物理或化学特性。这些特性可以通过制造商的产品目录、或钢材出厂证书等进行确认。

 

SECC有电镀前钢板厚度的标准尺寸，但没有SECC整体的标准尺寸，这是因为钢板厚度随镀层厚度的不同而变化。SECC电镀前的钢板标准尺寸与SPCC标准尺寸相同，都是0.4～3.2mm，有多种厚度可供选择。

种类	材料符号	形状	单位	标准尺寸
冷轧钢板	SPCC	钢板	t	0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1, 1.2, 1.6, 2, 2.3, 3.2

SGCC的标准厚度是指电镀（包括镀层）后的板厚。SGCC的标准厚度为0.4～6.0mm，有多种板厚可供选择。虽然有JIS规定的标准板厚，但不同制造商处理的板厚各不相同，因此最好查看各制造商的产品目录，而不是JIS标准尺寸。此外，关于板材的尺寸，也建议查看各制造商所对应的尺寸，而不是JIS标准尺寸。

 

电镀是指在金属或树脂表面形成一层薄薄的金属膜的加工工艺，其中镀锌因其耐腐蚀性强而常用于黑色产品的表面处理。

SECC是对SPCC（冷轧钢材）进行电镀锌后得到的材料，而SGCC是对SPCC进行热浸镀锌后得到的材料。由于这些钢板材料易于加工，镀锌后具有很高的耐腐蚀性，因此被广泛用于电器产品的壳体和建筑材料等。