Mehanizam formiranja premaza za vruće pocinčavanje
Vruće pocinčavanjeje proces metalurške reakcije. Iz mikroskopske perspektive, proces vrućeg pocinčavanja sastoji se od dvije dinamičke ravnoteže: toplinske ravnoteže i ravnoteže izmjene cink-gvožđe. Kada se čelični radni komad uroni u rastopljenu tečnost cinka na oko 450 stepeni, radni komad na sobnoj temperaturi apsorbuje toplotu tečnosti cinka. Kada dostigne temperaturu iznad 200 stepeni, interakcija između cinka i gvožđa postepeno postaje očigledna, a cink prodire u površinu gvožđa.
Kako se temperatura obratka postepeno približava temperaturi tekućine cinka, na površini obratka se formiraju slojevi legure koji sadrže različite omjere cinka i željeza, tvoreći slojevitu strukturu cinkovog premaza. Kako vrijeme prolazi, različiti slojevi legure u premazu pokazuju različite stope rasta. Iz makro perspektive, gornji proces se manifestuje kao radni komad koji se uranja u tečnost cinka i površina tečnosti cinka ključa. Kada reakcija cink-gvožđe postepeno postane uravnotežena, površina tečnosti cinka se postepeno smiruje. Radni komad se podiže iz nivoa tečnosti cinka, a kada temperatura radnog komada postepeno padne ispod 200 stepeni, reakcija cink-gvožđe prestaje, formira se toplo pocinkovana prevlaka i određuje se debljina.
Zahtjevi za debljinu premaza za vruće pocinčavanje
Faktori koji utječu na debljinu cinkanog premaza uglavnom uključuju: sastav osnovnog metala, površinsku hrapavost čelika, sadržaj i distribuciju aktivnih elemenata silicija i fosfora u čeliku, unutrašnje naprezanje čelika, geometrijske dimenzije obratka i vruće -postupak pocinčavanja.
Trenutni međunarodni i kineski standardi vrućeg pocinčavanja podijeljeni su u sekcije prema debljini čelika. Prosječna debljina i lokalna debljina cinkanog premaza trebale bi dostići odgovarajuću debljinu kako bi se odredila antikorozivna svojstva premaza cinka. Radni komadi s različitim debljinama čelika zahtijevaju različita vremena za postizanje toplinske ravnoteže i ravnoteže izmjene cink-gvožđe, a debljina formiranog premaza je takođe različita. Prosječna debljina premaza u standardu temelji se na vrijednosti iskustva industrijske proizvodnje gore navedenog mehanizma za pocinčavanje, a lokalna debljina je empirijska vrijednost potrebna da se uzme u obzir neravnomjerna distribucija debljine prevlake cinka i zahtjevi za otpornost premaza na koroziju.
Stoga ISO standardi, američki ASTM standardi, japanski JIS standardi i kineski standardi imaju neznatno različite zahtjeve za debljinom premaza cinka, ali su uglavnom isti.
Uloga i utjecaj debljine premaza za vruće pocinčavanje
Debljina vruće pocinčanog premaza određuje antikorozivne performanse presvučenih dijelova. Za detaljnu raspravu pogledajte priložene podatke koje je dostavio AmerikanacVruće pocinčavanjeUdruženje. Korisnici mogu odabrati veću ili manju debljinu pocinčavanja od standardne.
Za tanke čelične ploče sa glatkim površinama ispod 3 mm, teško je dobiti deblje premaze u industrijskoj proizvodnji. Osim toga, debljina premaza cinka koja nije srazmjerna debljini čelika utječe na silu vezivanja između premaza i osnovnog materijala i na kvalitetu izgleda premaza. Previše debeo premaz će uzrokovati da premaz ima grub izgled i lako se ljušti, a obloženi dijelovi neće moći izdržati sudar tokom transporta i ugradnje.
Ako u čeliku ima više aktivnih elemenata silicija i fosfora, u industrijskoj proizvodnji će biti vrlo teško dobiti tanji premaz. To je zato što sadržaj silicija u čeliku utječe na način rasta sloja legure između cinka i željeza, što će uzrokovati rast sloja legure cink i željezo. Brzo raste i potiskuje ζ fazu na površinu premaza, uzrokujući da površina premaza bude hrapava i bez sjaja, formirajući tamni premaz sa lošim prianjanjem.
Stoga, kao što je gore objašnjeno, postoji nesigurnost u rastu pocinčanog sloja. Često je teško dobiti određeni raspon debljine premaza u stvarnoj proizvodnji. Debljina navedena u standardu za vruće pocinčavanje je empirijska vrijednost dobivena nakon velikog broja eksperimenata. Uzima u obzir različite faktore i zahtjeve i razumnije je.
