Принцип формирования горячеоцинкованного покрытия
Горячее цинкование – это процесс металлургической химической реакции. С микроскопической точки зрения процесс горячего цинкования включает в себя два динамических равновесия: тепловое равновесие и равновесие обмена цинка и железа. Когда стальные детали погружаются в расплавленный цинк при температуре около 450 ℃, стальные детали при комнатной температуре поглощают тепло жидкого цинка. Когда температура превышает 200 ℃, взаимодействие между цинком и железом постепенно становится очевидным, и цинк проникает в поверхностный слой железных стальных деталей.
По мере постепенного приближения температуры стали к температуре цинковой жидкости на поверхностном слое стали образуются слои сплава с различным соотношением цинк-железо, образующие слоистую структуру цинкового покрытия. С течением времени разные слои сплава в покрытии демонстрируют разную скорость роста. С макроэкономической точки зрения описанный выше процесс проявляется в том, что стальные детали погружаются в цинковую жидкость, вызывая кипение поверхности цинковой жидкости. По мере того, как химическая реакция цинка с железом постепенно уравновешивается, поверхность жидкого цинка постепенно успокаивается.
Когда стальная деталь поднимается до уровня жидкого цинка и температура стальной детали постепенно снижается до уровня ниже 200 ℃, химическая реакция цинка с железом прекращается и образуется горячеоцинкованное покрытие определенной толщины.
Требования к толщине горячеоцинкованных покрытий
К основным факторам, влияющим на толщину цинкового покрытия, относятся: состав металла основы, шероховатость поверхности стали, содержание и распределение в стали активных элементов кремния и фосфора, внутренние напряжения стали, геометрические размеры стальных деталей, процесс горячего цинкования.
Действующие международные и китайские стандарты горячего цинкования разделены на разделы в зависимости от толщины стали. Общая и локальная толщина цинкового покрытия должна достигать соответствующей толщины для определения коррозионной стойкости цинкового покрытия. Время, необходимое для достижения теплового равновесия и стабильного равновесия обмена цинка и железа, различается для стальных деталей разной толщины, что приводит к различной толщине покрытия. Средняя толщина покрытия в стандарте основана на опыте промышленного производства упомянутого выше принципа горячего цинкования погружением, а локальная толщина - это экспериментальное значение, необходимое для учета неравномерного распределения толщины цинкового покрытия и требований к коррозионной стойкости покрытия. .
Таким образом, стандарты ISO, американские стандарты ASTM, японские стандарты JIS и китайские стандарты имеют несколько разные требования к толщине цинкового покрытия, и разница незначительна.
Эффект и влияние толщины горячеоцинкованного покрытия
Толщина горячеоцинкованного покрытия определяет коррозионную стойкость покрытых деталей. Для подробного обсуждения, пожалуйста, обратитесь к соответствующим данным, предоставленным Американской ассоциацией горячего цинкования во вложении. Клиенты также могут выбрать толщину цинкового покрытия выше или ниже стандартной.
Для тонких стальных пластин с гладким поверхностным слоем 3 мм и менее в промышленном производстве трудно получить более толстое покрытие. Кроме того, толщина цинкового покрытия, не пропорциональная толщине стали, может повлиять на адгезию покрытия с подложкой, а также на внешний вид покрытия. Чрезмерно толстый вид покрытия может привести к тому, что внешний вид покрытия будет шероховатым, склонным к отслаиванию, а плакированные детали не смогут выдерживать удары при транспортировке и монтаже.
Если в стали много активных элементов, таких как кремний и фосфор, то при промышленном производстве также очень сложно получить более тонкие покрытия. Это связано с тем, что содержание кремния в стали влияет на режим роста слоя сплава цинка и железа, что приводит к быстрому росту слоя дзета-фазы из сплава цинка и железа и смещению дзета-фазы к поверхностному слою покрытия, что приводит к шероховатости и образованию шероховатостей. матовый поверхностный слой покрытия, образующий серое темное покрытие с плохой адгезией.
Поэтому, как обсуждалось выше, существует неопределенность в отношении роста горячеоцинкованных покрытий. На самом деле, зачастую сложно получить определенный диапазон толщины покрытия при производстве, как указано в стандартах горячего цинкования.
Толщина — это эмпирическое значение, полученное после большого количества экспериментов с учетом различных факторов и требований, и оно является относительно научным и обоснованным.
Время публикации: 24 июня 2024 г.