Cynkowanie ogniowe jest jedną ze skutecznych metod poprawy odporności stali na korozję atmosferyczną ze względu na doskonałą wydajność powłoki i długą żywotność.
Istnieje wiele powszechnych wad jakościowych na powierzchni cewka ze stali ocynkowanej ogniowo, brak poszycia, pasiasty biały wzór piór, zbyt gruba powłoka, szorstkość, szarość, smugi łez, spękania po żółwiach, wypukłe linie krystaliczne, „biała rdza” itp. Czynniki wpływające coraz trudniejsze do kontrolowania.
W tym zakresie możemy zacząć od wzmocnienia kontroli procesu, uzupełnionej niezbędnymi środkami procesowymi w celu poprawy jakości powierzchni cynkowania ogniowego.
Poniżej przedstawiono analizę przyczyn i metod kontroli wad powierzchniowych warstwy wężownicy ocynkowanej ogniowo:
1. Wstępna obróbka powierzchni
Zła obróbka wstępna powierzchni jest głównym powodem powstawania przecieków (odsłonięte żelazo):
Stal jest nieuchronnie poplamiona farbą lub smarem mineralnym podczas dostawy, przechowywania, transportu i przetwarzania.
Czasami powierzchnia defektoskopowa części spawanych musi być posmarowana specjalnym smarem, który jest trudny do czyszczenia. Większość firm nie posiada procesu odtłuszczania i polega jedynie na trawieniu w celu usunięcia zanieczyszczeń powierzchniowych. , dzięki czemu łatwo jest spowodować nieszczelność poszycia (odsłonięte żelazo).
Inna sytuacja polega na tym, że części trawione są stosunkowo skoncentrowane, gęsto ułożone, ciężkie i mają inne czynniki podczas procesu trawienia, co powoduje niedotrawienie i obcinanie drutu, lub ze względu na wysokie stężenie trawienia kwas wytrąca się na powierzchni i między rowkami.
W procesie, jeśli nie zostanie umyty wodą lub nie zostanie dokładnie umyty, łatwo jest spowodować wyciek poszycia i wirtualne poszycie.
Ponadto, ze względu na starzenie się i awarię rozpuszczalnika, a przedmiot obrabiany nie jest odkładany na czas podczas procesu suszenia lub gdy czas suszenia jest zbyt długi, powierzchnia stali podlega wtórnemu mikroutlenianiu i tworzeniu kwaśnych soli żelaza pokrywających powierzchnię.
Jest podatny na przeciekanie poszycia, szczególnie w klimacie o dużej wilgotności względnej i mglistej pogodzie. Ta sytuacja jest często łatwo przeoczona.
Ponadto, gdy stosuje się cynkowanie zanurzeniowe z rozpuszczalnikiem, gdy najczęściej stosowany wodny roztwór mieszany ZnCl2 i NH4Cl nie ma odpowiednich proporcji, nie tworzy się punkt eutektyczny, zwłaszcza gdy stężenie jest zbyt wysokie, w okrągłym otworze spawanie narożnika płyty nośnej Bardzo łatwo jest spowodować poszycie wycieku popiołu.
2. Grubość warstwy cewki ze stali ocynkowanej jest niewystarczająca
Jeśli grubość warstwy zwoju ze stali ocynkowanej nie spełnia standardowych wymagań, wpłynie to bezpośrednio na żywotność produktu. Przyczyny niewystarczającej grubości warstwy ocynkowanej są następujące:
(1) Wpływ temperatury cieczy cynkowej. Gdy temperatura cieczy cynkowej jest niższa niż 430 ° C, szybkość dyfuzji cynku i żelaza jest niska i trudno jest wytworzyć wystarczającą warstwę stopu żelazo-cynk, a cała powłoka jest cienka; gdy temperatura jest poniżej 460 °C, warstwa cynku gęstnieje, a gdy temperatura nadal rośnie, płynny cynk rozrzedza się, warstwa cynku ponownie staje się cieńsza.
Dlatego temperatura stopionego cynku musi być ściśle kontrolowana, aby zapewnić stabilność jakości taśmy.
(2) Wpływ czasu przebywania taśmy w roztworze cynku. Istnieje pewien zakres czasu przebywania taśmy w roztworze cynku. W zależności od grubości taśmy, wraz z wydłużeniem czasu cynkowania, grubość powłoki będzie się zwiększać, ale nadmierne wydłużenie czasu cynkowania spowoduje, że warstwa cynku będzie krucha, co wpłynie na jakość.
(3)Wpływ metody ekstrakcji części ocynkowanych z cieczy cynkowej. Podczas wyciągania części ocynkowanych z cieczy cynkowej należy je wyciągać pionowo, a warstwa cynku będzie cienka przy wyciąganiu taśmy ukośnie. Dlatego też, gdy pasek jest wyciągany z doniczki cynkowej, powinien być wyciągnięty w pionie.
3. Inne składniki w roztworze cynku
W płynie cynkowym miesza się zbyt wiele innych metalowych składników lub szkodliwych pierwiastków, co może powodować wady, takie jak przyleganie cząstek żużla cynkowego do powierzchni powłoki oraz niektóre nietypowe wzory, pęknięcia i inne defekty:
(1) Żelazo
Po pewnym czasie cynkowania ogniowego na powierzchni elementów stalowych pojawi się nagromadzenie cynku i drobne cząstki żużla, powodując szorstkość powierzchni powłoki i zmniejszenie gładkości. Takie drobne cząstki są na ogół żużlem ze stopów Fe-Zn.
Podczas cynkowania w temperaturze 450 °C nasycona rozpuszczalność żelaza w roztworze cynku wynosi 0.02%. Gdy zawartość żelaza w roztworze cynku przekracza tę wartość, fazy ζ i δ1 wytrącają się, tworząc żużel cynkowy, ponieważ gęstość tego granulowanego żużla nie różni się zbytnio od gęstości cynku.
Gromadzi się i opada bardzo powoli, a żużel stopowy zawieszony w cieczy cynkowej jest usuwany przez obrabiany przedmiot w cieczy cynkowej i osadzony w powłoce, wpływając w ten sposób na jakość powierzchni powłoki cynkowej.
Źródła żelaza w płynnym cynkowym na ogół obejmują korozję naczynia cynkowego, rozpuszczanie części, jony żelaza w topniku i sole żelaza na częściach.
Dlatego, aby uzyskać gładką i gładką powłokę, należy ściśle kontrolować zawartość żelaza w roztworze cynku, ograniczać wprowadzanie jonów żelaza, kontrolować temperaturę roztworu cynku, unikać nagłych wysokich i niskich temperatur roztwór cynku i zmniejsz szybkość korozji garnka cynkowego. Ogólnie rzecz biorąc, gdy zawartość żelaza w płynnym cynku powinna wynosić 0.20%, należy obniżyć temperaturę i odzyskać żużel cynkowy.
(2) aluminium
Aluminium jest najczęściej stosowanym dodatkiem w cynkowaniu ogniowym. Do roztworu cynku można dodawać różne stężenia aluminium, aby uzyskać warstwy ocynkowane o różnych właściwościach.
Ogólnie uważa się, że dodanie mniej niż 1% (ułamek masowy, to samo poniżej) aluminium do roztworu cynku podczas cynkowania ogniowego może odgrywać następujące role: poprawić jasność powłoki; zmniejszyć utlenianie powierzchni cieczy cynkowej; hamują tworzenie się kruchej fazy Fe-Zn w celu uzyskania powłoki o dobrej przyczepności.
W rzeczywistej produkcji ciecz cynkowa zawierająca 0.005% do 0.020% Al może osiągnąć cel jasnej powłoki i może zmniejszyć utlenianie powierzchni ciekłego cynku i wytwarzanie popiołu cynkowego.
Należy zaznaczyć, że sposób dodawania aluminium powinien być zgodny z dodawaniem zaprawy Zn-Al. Często ze względu na jakość dodawanej zaprawy oraz niewłaściwą lub zbyt szybką metodę dodawania aluminium i stopów cynkowo-aluminiowych w cieczy cynkowej powstaje duża ilość związków glinu i żelaza. ”
Lub też cząsteczki są zawieszone na powierzchni cieczy cynkowej i są bardzo lepkie i bardzo łatwo przywierają do stalowych części, co poważnie pogarsza jakość powłoki.
Po znalezieniu takiej sytuacji należy natychmiast przerwać dodawanie stopów i podjąć kroki w celu oczyszczenia roztworu cynku w celu zmniejszenia zawartości glinu. Jeśli sytuacja nie jest poważna, czas chłodzenia powietrzem można odpowiednio wydłużyć, aby zapobiec pojawianiu się bąbelków i zmarszczek na powierzchni powłoki po szybkim schłodzeniu wodą.
(3) Cyna, ołów
Generalnie wlewki cynkowe nie zawierają cyny, a jedynie niewielką ilość ołowiu. W ostatnich latach niektórzy dostawcy stopów cynku dodawali cynę i prowadzili do tak zwanych stopów wieloskładnikowych w celu obniżenia temperatury cynkowania i uzyskania jasnej białej powłoki.
Gdy ten wieloskładnikowy stop zostanie dodany do cieczy cynkowej, powierzchnia cieczy cynkowej może wyglądać jak powierzchnia lustrzana w temperaturze 430 ° C i może być utrzymywana przez 10-20 minut, ale w przypadku cynkowania ogniowego części stalowych, plamy przypominające pióra i małe i nieestetyczne pojawiają się na powierzchni powłoki.
Gdy dodatek stopów cyny i ołowiu osiągnie 0.5%, pojawią się cekiny, popiół cynkowy znacznie wzrośnie, a wydajność produkcji spadnie, powodując niepotrzebne straty dla przedsiębiorstwa.
Ze względu na niską temperaturę topnienia i nadmiernie wysoką zawartość ołowiu i cyny, temperatura krzepnięcia roztworu cynku gwałtownie spada, a podczas procesu chłodzenia warstwy wężownicy ze stali ocynkowanej łatwo jest tworzyć grube kryształy i pęknięcia, co ma wpływ na gładkość powierzchni warstwy cynku. Odporność na korozję.
Korozja międzykrystaliczna jest najbardziej wrażliwa na zanieczyszczenie ołowiem, a szybkość korozji wzrasta wraz ze wzrostem zawartości ołowiu w powłoce. Korozja międzykrystaliczna wystąpi, gdy zawartość ołowiu osiągnie 0.02%, a powłoka pęknie wzdłuż granicy ziaren i straci przyczepność.
W ciężkich przypadkach na powierzchni pojawią się pęcherzyki powietrza wielkości ziarna soi. Dlatego, gdy stosujemy stop cynkowo-aluminiowy lub stop wieloskładnikowy, musimy poznać w nim zawartość ołowiu, cyny i aluminium i zdecydować, czy dodać go do roztworu cynku.
(4) Nikiel
Nikiel w ciekłym cynku jest dodawany jako pierwiastek stopowy w celu rozwiązania zjawiska Sterlinga, które występuje z powodu obecności krzemu w stali w gorącej galwanizacji wolframowej.
Dodatek stopu cynkowo-niklowego do roztworu cynku może skutecznie zmniejszyć szybkość dyfuzji atomów cynku i żelaza w fazie ζ, dzięki czemu można kontrolować wzrost grubości powłoki zanurzeniowej.
Gdy zawartość Ni w roztworze cynku wynosi 0.06%, zawartość Ni może osiągnąć 0.8%, po dodaniu Ni wzrost grubości jest oczywiście kontrolowany, dzięki czemu można skutecznie kontrolować wzrost grubości powłoki zanurzeniowej i właściwości przepływu roztworu cynku można poprawić.
W związku z tym grubość powłoki cynkowania ogniowego przy użyciu stopu cynkowo-niklowego jest bardziej jednolita, powierzchnia jest jaśniejsza, a błyskotka mniejsza.
proces ocynkowany
Główne problemy niedoskonałego procesu cynkowania ogniowego to:
(1) Po trawieniu, bez mycia wodą lub niewystarczającego mycia wodą, wchodzi bezpośrednio do puli rozpuszczalnika, aby zwiększyć kwasowość rozpuszczalnika i zwiększyć jony żelaza; W cieczy cynkowej żużel stopowy powstaje na powierzchni przedmiotu obrabianego podczas cynkowania;
(2) Rozpuszczalnik starzeje się, jest wiele jonów żelaza i jest wiele zanieczyszczeń. Jeśli dostanie się do roztworu cynku razem z taśmą stalową bez filtrowania, lepkość roztworu cynku wzrośnie, powłoka stanie się grubsza i bardziej szorstka, a przyczepność będzie słaba;
(3) Obrabiany przedmiot nie jest suszony, a cząsteczki Zn(OH)2 utworzą się, gdy rozpuszczalnik zostanie ocynkowany ogniowo wodą, co wpływa na jakość wyglądu produktu;
(4) Rozpuszczalnik jest na ogół słabo kwaśny. Bez ogrzewania lub niskiej temperatury czas schnięcia wydłuży się, a powierzchnia przedmiotu ulegnie korozji, tworząc przylegające sole żelaza. Podczas cynkowania żużel stopowy zostanie przyczepiony do powierzchni przedmiotu obrabianego, powodując chropowatość powierzchni powłoki.
„Biała rdza” to częsta wada warstwy zwoju stali ocynkowanej. Główną przyczyną jest to, że brak pasywacji w procesie cynkowania, pozostawienie wody na taśmie lub niekwalifikowany roztwór pasywacji nie mogą osiągnąć pasywacji. Nie jest całkowicie wysuszony, a korozja elektrochemiczna występuje podczas przechowywania w wilgotnym i słabo wentylowanym środowisku, co powoduje powstawanie „białej rdzy” lub szarego proszku korozji, co bezpośrednio wpływa na jakość produktów i projektów. Ta biała lub szara sproszkowana substancja jest spowodowana głównie przez zasadowy węglan cynku i inne związki.
Krótko mówiąc, wady powierzchniowe taśmy stalowej po cynkowaniu ogniowym są bardziej skomplikowane i istnieje wiele powodów. Rozwiązań jest wiele, a udoskonalenie technologii cynkowania ogniowego wymaga wykonania wielu trudnych i drobiazgowych prac.
