Kuumasinkityspinnoitteen muodostusmekanismi
Kuumasinkityson metallurginen reaktioprosessi. Mikroskooppisesta näkökulmasta kuumasinkitysprosessi koostuu kahdesta dynaamisesta tasapainosta: lämpötasapainosta ja sinkki-raudanvaihtotasapainosta. Kun terästyökappale upotetaan sulaan sinkkinesteeseen noin 450 asteessa, työkappale huoneenlämpötilassa imee sinkkinesteen lämmön. Kun se saavuttaa yli 200 astetta, sinkin ja raudan välinen vuorovaikutus tulee vähitellen selväksi ja sinkki tunkeutuu rautatyökappaleen pintaan.
Kun työkappaleen lämpötila vähitellen lähestyy sinkkinesteen lämpötilaa, työkappaleen pinnalle muodostuu eri suhteissa sinkkiä ja rautaa sisältäviä seoskerroksia, jotka muodostavat sinkkipinnoitteen kerrosrakenteen. Ajan myötä pinnoitteen eri seoskerroksilla on erilainen kasvunopeus. Makronäkökulmasta katsottuna yllä oleva prosessi ilmenee työkappaleen upottamisena sinkkinesteeseen ja sinkkinesteen pinnan kiehumisena. Kun sinkki-rautareaktio vähitellen tasapainottuu, sinkin nestepinta vähitellen rauhoittuu. Työkappale nostetaan sinkkinestepinnalta ja kun työkappaleen lämpötila laskee vähitellen alle 200 asteen, sinkki-rautareaktio pysähtyy, muodostuu kuumasinkitty pinnoite ja paksuus määritetään.
Kuumasinkityspinnoitteen paksuusvaatimukset
Sinkkipinnoitteen paksuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat pääasiassa: epäjalometallikoostumus, teräksen pinnan karheus, aktiivisten elementtien piin ja fosforin pitoisuus ja jakautuminen teräksessä, teräksen sisäinen jännitys, työkappaleen geometriset mitat ja kuuma -upposinkitysprosessi.
Nykyiset kansainväliset ja kiinalaiset kuumasinkitysstandardit on jaettu osiin teräksen paksuuden mukaan. Sinkkipinnoitteen keskimääräisen paksuuden ja paikallisen paksuuden tulisi saavuttaa vastaava paksuus, jotta voidaan määrittää sinkkipinnoitteen korroosionestokyky. Teräspaksuudeltaan erilaiset työkappaleet vaativat eri aikoja saavuttaakseen lämpötasapainon ja sinkki-raudan vaihtotasapainon, ja myös muodostuvan pinnoitteen paksuus on erilainen. Standardin pinnoitteen keskimääräinen paksuus perustuu edellä mainitun galvanointimekanismin teollisen tuotannon kokemusarvoon ja paikallinen paksuus on se empiirinen arvo, joka vaaditaan sinkkipinnoitteen epätasaisen paksuusjakauman huomioon ottamiseksi sekä pinnoitteen vaatimukset. pinnoitteen korroosionkestävyys.
Siksi ISO-standardeilla, amerikkalaisilla ASTM-standardeilla, japanilaisilla JIS-standardeilla ja kiinalaisilla standardeilla on hieman erilaiset sinkkipinnoitteen paksuusvaatimukset, mutta ne ovat pääosin samat.
Kuumasinkityspinnoitteen paksuuden rooli ja vaikutus
Kuumasinkityn pinnoitteen paksuus määrää pinnoitettujen osien korroosionestokyvyn. Yksityiskohtaista keskustelua varten katso liitteenä olevat amerikkalaisen toimittamat tiedotKuumasinkitysyhdistys. Käyttäjät voivat valita standardia suuremman tai pienemmän sinkityspaksuuden.
Ohuille teräslevyille, joiden sileät pinnat ovat alle 3 mm, paksumpia pinnoitteita on vaikea saada teollisessa tuotannossa. Lisäksi sinkkipinnoitteen paksuus, joka ei ole oikeassa suhteessa teräksen paksuuteen, vaikuttaa pinnoitteen ja perusmateriaalin väliseen sidosvoimaan sekä pinnoitteen ulkonäön laatuun. Liian paksu pinnoite saa pinnoitteen ulkonäön karheaksi ja kuoriutumaan helposti, eivätkä pinnoitetut osat kestä törmäystä kuljetuksen ja asennuksen aikana.
Jos teräksessä on enemmän aktiivisia alkuaineita piitä ja fosforia, on teollisessa tuotannossa erittäin vaikea saada ohuempaa pinnoitetta. Tämä johtuu siitä, että teräksen piipitoisuus vaikuttaa sinkin ja raudan välisen seoskerroksen kasvutapaan, mikä saa sinkki-rautaseoskerroksen kasvamaan. Se kasvaa nopeasti ja työntää ζ-faasin pinnoitteen pintaan, jolloin pinnoitteen pinta on karhea ja himmeä muodostaen tumman pinnoitteen, jolla on huono tarttuvuus.
Siksi, kuten edellä on käsitelty, galvanoidun kerroksen kasvussa on epävarmuutta. Varsinaisessa tuotannossa on usein vaikea saada tiettyä pinnoitteen paksuusaluetta. Kuumasinkitysstandardissa määritelty paksuus on empiirinen arvo, joka on syntynyt useiden kokeiden jälkeen. Se ottaa huomioon erilaiset tekijät ja vaatimukset ja on järkevämpi.
