กลไกการเกิดการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเป็นกระบวนการปฏิกิริยาทางโลหะวิทยา จากมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนประกอบด้วยเครื่องชั่งแบบไดนามิกสองแบบ ได้แก่ สมดุลทางความร้อน และสมดุลการแลกเปลี่ยนสังกะสี-เหล็ก เมื่อชิ้นงานเหล็กจุ่มลงในของเหลวสังกะสีหลอมเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 450 องศา ชิ้นงานที่อุณหภูมิห้องจะดูดซับความร้อนของของเหลวสังกะสี เมื่ออุณหภูมิสูงถึง 200 องศา ปฏิกิริยาระหว่างสังกะสีกับเหล็กจะค่อยๆ ชัดเจน และสังกะสีจะแทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวของชิ้นงานเหล็ก
เมื่ออุณหภูมิของชิ้นงานค่อยๆ เข้าใกล้อุณหภูมิของของเหลวสังกะสี ชั้นโลหะผสมที่มีสัดส่วนของสังกะสีและเหล็กต่างกันจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นงาน เกิดเป็นโครงสร้างชั้นของการเคลือบสังกะสี เมื่อเวลาผ่านไป ชั้นโลหะผสมที่แตกต่างกันในสารเคลือบจะแสดงอัตราการเติบโตที่แตกต่างกัน จากมุมมองระดับมหภาค กระบวนการข้างต้นแสดงให้เห็นในขณะที่ชิ้นงานถูกจุ่มลงในของเหลวสังกะสีและพื้นผิวของของเหลวสังกะสีกำลังเดือด เมื่อปฏิกิริยาสังกะสี-เหล็กค่อยๆ สมดุล พื้นผิวของของเหลวสังกะสีจะค่อยๆ สงบลง ชิ้นงานจะถูกยกออกจากระดับของเหลวสังกะสี และเมื่ออุณหภูมิของชิ้นงานค่อยๆ ลดลงต่ำกว่า 200 องศา ปฏิกิริยาสังกะสีและเหล็กจะหยุดลง เคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะเกิดขึ้น และกำหนดความหนา
ข้อกำหนดความหนาของการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
ปัจจัยที่ส่งผลต่อความหนาของการเคลือบสังกะสีส่วนใหญ่ได้แก่ ส่วนประกอบของโลหะฐาน ความหยาบผิวของเหล็ก ปริมาณและการกระจายของธาตุออกฤทธิ์ซิลิคอนและฟอสฟอรัสในเหล็ก ความเค้นภายในของเหล็ก ขนาดทางเรขาคณิตของชิ้นงาน และความร้อน - กระบวนการชุบสังกะสีแบบจุ่ม
มาตรฐานการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนระหว่างประเทศและจีนในปัจจุบันแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ตามความหนาของเหล็ก ความหนาเฉลี่ยและความหนาเฉพาะของการเคลือบสังกะสีควรถึงความหนาที่สอดคล้องกันเพื่อกำหนดประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของการเคลือบสังกะสี ชิ้นงานที่มีความหนาของเหล็กต่างกันต้องใช้เวลาต่างกันเพื่อให้ได้สมดุลทางความร้อนและความสมดุลในการแลกเปลี่ยนสังกะสี-เหล็ก และความหนาของการเคลือบที่เกิดขึ้นก็แตกต่างกันเช่นกัน ความหนาเฉลี่ยของการเคลือบในมาตรฐานขึ้นอยู่กับค่าประสบการณ์การผลิตทางอุตสาหกรรมของกลไกการชุบสังกะสีดังกล่าวข้างต้น และความหนาในท้องถิ่นเป็นค่าเชิงประจักษ์ที่ต้องคำนึงถึงการกระจายความหนาที่ไม่สม่ำเสมอของการเคลือบสังกะสีและข้อกำหนดสำหรับ ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคลือบ
ดังนั้นมาตรฐาน ISO, มาตรฐาน ASTM ของอเมริกา, มาตรฐาน JIS ของญี่ปุ่น และมาตรฐานของจีน จึงมีข้อกำหนดความหนาของการเคลือบสังกะสีที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่จะเหมือนกัน
บทบาทและอิทธิพลของความหนาของการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
ความหนาของการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนจะกำหนดประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่ชุบ สำหรับการอภิปรายโดยละเอียด โปรดดูข้อมูลที่แนบมาโดยชาวอเมริกันการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนสมาคม. ผู้ใช้สามารถเลือกความหนาการชุบสังกะสีสูงหรือต่ำกว่ามาตรฐานได้
สำหรับแผ่นเหล็กบางที่มีพื้นผิวเรียบน้อยกว่า 3 มม. เป็นเรื่องยากที่จะได้การเคลือบที่หนาขึ้นในการผลิตทางอุตสาหกรรม นอกจากนี้ความหนาของการเคลือบสังกะสีที่ไม่สมส่วนกับความหนาของเหล็กจะส่งผลต่อแรงยึดเกาะระหว่างการเคลือบกับวัสดุฐานและคุณภาพรูปลักษณ์ของการเคลือบ การเคลือบที่หนามากเกินไปจะทำให้การเคลือบมีลักษณะหยาบและลอกง่าย และชิ้นส่วนที่ชุบจะไม่สามารถทนต่อการชนกันระหว่างการขนส่งและการติดตั้ง
หากมีธาตุซิลิกอนและฟอสฟอรัสที่ออกฤทธิ์มากกว่าในเหล็ก การเคลือบผิวให้บางลงในการผลิตทางอุตสาหกรรมจะเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากปริมาณซิลิกอนในเหล็กส่งผลต่อโหมดการเจริญเติบโตของชั้นโลหะผสมระหว่างสังกะสีและเหล็ก ซึ่งจะทำให้ชั้นโลหะผสมสังกะสีและเหล็กเติบโตขึ้น มันเติบโตอย่างรวดเร็วและดันเฟส ζ ไปที่พื้นผิวของสารเคลือบ ทำให้พื้นผิวของสารเคลือบมีความหยาบและหมองคล้ำ กลายเป็นสารเคลือบสีเข้มที่มีการยึดเกาะไม่ดี
ดังนั้นตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การเติบโตของชั้นสังกะสีจึงมีความไม่แน่นอน มักจะเป็นเรื่องยากที่จะได้ความหนาของชั้นเคลือบในระดับหนึ่งในการผลิตจริง ความหนาที่ระบุในมาตรฐานการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเป็นค่าเชิงประจักษ์ที่เกิดขึ้นหลังจากการทดลองจำนวนมาก โดยคำนึงถึงปัจจัยและข้อกำหนดต่างๆ และมีความสมเหตุสมผลมากกว่า
