Mecanismo de formación de recubrimiento galvanizado en caliente.
El galvanizado en caliente es un proceso de reacción metalúrgica. Desde un punto de vista microscópico, el proceso de galvanización en caliente es de dos balances dinámicos: balance térmico y balance de intercambio zinc-hierro.
Cuando la pieza de trabajo de hierro y acero se sumerge en una solución de zinc fundido a aproximadamente 450 °C, la pieza de trabajo a temperatura ambiente absorbe el calor de la solución de zinc, y cuando alcanza más de 200 °C, la interacción entre el zinc y el hierro es gradualmente obvia. y el zinc penetra en la superficie de la pieza de trabajo de hierro.
A medida que la temperatura de la pieza de trabajo se acerca gradualmente a la temperatura del zinc fundido, se forman capas de aleación con diferentes proporciones de zinc y hierro en la superficie de la pieza de trabajo, formando una estructura en capas del recubrimiento de zinc. A medida que pasa el tiempo, las diferentes capas de aleación en el recubrimiento muestran diferentes tasas de crecimiento.
Desde un punto de vista macroscópico, el proceso anterior muestra que la pieza de trabajo se sumerge en el líquido de zinc y la superficie del líquido de zinc hierve. Cuando la reacción de zinc-hierro se equilibra gradualmente, la superficie líquida de zinc se calma gradualmente.
La pieza de trabajo se levanta del nivel de líquido de zinc y cuando la temperatura de la pieza de trabajo cae gradualmente por debajo de 200 °C, la reacción de zinc-hierro se detiene y se forma el recubrimiento galvanizado en caliente y se determina el espesor.
Requisitos de espesor de revestimiento galvanizado en caliente
Los principales factores que afectan el espesor del recubrimiento de zinc son: la composición del metal base, la rugosidad superficial del acero, el contenido y distribución de los elementos activos silicio y fósforo en el acero, la tensión interna del acero, la geometría tamaño de la pieza de trabajo y el proceso de galvanizado en caliente.
Los estándares internacionales y chinos actuales de galvanizado en caliente se dividen en secciones según el espesor del acero, y el espesor plano y el espesor local del recubrimiento de zinc deben alcanzar el espesor correspondiente para determinar la resistencia a la corrosión del recubrimiento de zinc.
Para piezas de trabajo con diferentes espesores de acero, el tiempo requerido para lograr el equilibrio térmico y el equilibrio de intercambio de zinc-hierro es diferente, y el espesor del recubrimiento formado también es diferente.
El espesor promedio del recubrimiento en el estándar se basa en el valor de la experiencia de producción industrial del mecanismo de galvanizado mencionado anteriormente, y el espesor local es el valor empírico requerido para tener en cuenta la irregularidad de la distribución del espesor del recubrimiento de zinc y el Requisitos para la resistencia a la corrosión del revestimiento.
Por lo tanto, el estándar ISO, el estándar estadounidense ASTM, el estándar japonés JIS y el estándar chino tienen requisitos ligeramente diferentes sobre el espesor del recubrimiento de zinc, que son similares.
A continuación, se explican varias características diferentes de recubrimiento y galvanizado en caliente.
Chapa de acero recubierta de zinc puro por inmersión en caliente (chapa GI)
En la actualidad, se agrega 0.2% de elemento Al a la solución de zinc utilizada en la producción de placas GI. El efecto de agregar AI es mejorar la fluidez de la solución de zinc. Los elementos de aluminio y hierro reaccionan preferentemente para formar una capa de fase de aleación de hierro y aluminio, que inhibe la reacción entre el zinc y el sustrato de la placa de acero, mejorando así la adherencia del recubrimiento.
Al mismo tiempo, se agrega al zinc una pequeña cantidad de aluminio en la solución de zinc. La película de óxido de aluminio se forma en la superficie del líquido, lo que evita la reacción de oxidación del zinc en la superficie del líquido de zinc y reduce el consumo de zinc.
En la superficie del revestimiento, el aluminio puede reaccionar primero con el oxígeno para formar una película protectora de óxido de aluminio, que evita que la superficie del revestimiento se oxide y aumenta el brillo de la superficie.
