Thermisch verzinken is een van de effectieve methoden om de atmosferische corrosieweerstand van staal te verbeteren vanwege de uitstekende coatingprestaties en de lange levensduur.
Er zijn veel voorkomende kwaliteitsgebreken op het oppervlak van de thermisch verzinkte stalen spoel laag, zoals ontbrekende beplating, gestreept verenwit patroon, te dikke coating, ruwheid, grijsheid, scheurstrepen, schildpadscheuren, kristallijne verhoogde lijnen, "witte roest", enz. De beïnvloedende factoren worden steeds moeilijker te beheersen.
Hierbij kunnen we uitgaan van een versterking van de procesbeheersing, aangevuld met noodzakelijke procesmaatregelen om de oppervlaktekwaliteit van thermisch verzinken te verbeteren.
Het volgende is een analyse van de oorzaken en controlemethoden van de oppervlaktedefecten van de thermisch verzinkte coillaag:
1. Oppervlaktevoorbehandeling
Slechte voorbehandeling van het oppervlak is de belangrijkste reden voor lekkageplaten (blootliggend ijzer):
Staal wordt onvermijdelijk bevlekt met verf of mineraal vet tijdens levering, opslag, transport en verwerking.
Soms moet het foutopsporingsoppervlak van lasonderdelen worden ingesmeerd met speciaal vet dat moeilijk schoon te maken is. De meeste bedrijven hebben geen ontvettingsproces en vertrouwen alleen op beitsen om onzuiverheden aan het oppervlak te verwijderen. , zodat het gemakkelijk is om lekkageplating (blootliggend ijzer) te veroorzaken.
De andere situatie is dat de beitsdelen relatief geconcentreerd, dicht gestapeld, zwaar en andere factoren zijn tijdens het beitsproces, resulterend in onderbeitsen en draadknippen, of vanwege de hoge concentratie beitsen, wordt het zuur neergeslagen op het oppervlak en tussen de groeven.
Tijdens het proces, als het niet met water wordt gewassen of niet grondig wordt gewassen, is het gemakkelijk om lekplaten en virtuele platen te veroorzaken.
Bovendien, als gevolg van de veroudering en het falen van het oplosmiddel, en het werkstuk niet op tijd wordt geplaatst tijdens het droogproces, of wanneer de droogtijd te lang is, is het oppervlak van het staal onderhevig aan secundaire micro-oxidatie en de vorming van zure ijzerzouten die het oppervlak bedekken.
Het is vatbaar voor lekkagebeplating, vooral in klimaten met een hoge relatieve vochtigheid en mistig weer. Deze situatie wordt vaak gemakkelijk over het hoofd gezien.
Bovendien, wanneer thermisch verzinken met een oplosmiddel wordt gebruikt, wanneer de meest gebruikte ZnCl2 en NH4Cl gemengde waterige oplossing niet in de juiste verhouding is, wordt er geen eutectisch punt gevormd, vooral wanneer de concentratie te hoog is, in het ronde gat van de lashoek van de steunplaat Het is heel gemakkelijk om aslekkage te veroorzaken.
2. De dikte van de gegalvaniseerde stalen spiraallaag is niet voldoende
Als de dikte van de gegalvaniseerde stalen spoellaag niet voldoet aan de standaardvereisten, heeft dit direct invloed op de levensduur van het product. De redenen voor de onvoldoende dikte van de gegalvaniseerde laag zijn als volgt:
(1) De invloed van de zinkvloeistoftemperatuur. Wanneer de temperatuur van de zinkvloeistof lager is dan 430 ° C, is de diffusiesnelheid van zink en ijzer laag en is het moeilijk om voldoende ijzer-zinklegeringslaag te genereren en is de gehele coating dun; als de temperatuur lager is dan 460 °C wordt de zinklaag dikker, en als de temperatuur verder stijgt wordt de zinkvloeistof dunner, de zinklaag wordt weer dunner.
Daarom moet de temperatuur van gesmolten zink strikt worden gecontroleerd om de stabiliteit van de stripkwaliteit te waarborgen.
(2) De invloed van de verblijftijd van de strip in de zinkoplossing. Er is een bepaald tijdbereik voor de verblijftijd van de strip in de zinkoplossing. Bepaald volgens de dikte van de band, met de verlenging van de galvanisatietijd, zal de dikte van de coating toenemen, maar overmatige verlenging van de galvanisatietijd zal de zinklaag bros maken, wat de kwaliteit zal beïnvloeden.
(3) De invloed van de extractiemethode van gegalvaniseerde onderdelen uit zinkvloeistof. Wanneer de gegalvaniseerde delen uit de zinkvloeistof worden getrokken, moeten ze verticaal worden uitgetrokken en de zinklaag zal dun zijn wanneer de strip schuin wordt uitgetrokken. Daarom moet de strip, wanneer deze uit de zinkpot wordt getrokken, verticaal worden uitgetrokken.
3. Andere componenten in zinkoplossing
Er zijn te veel andere metalen componenten of schadelijke elementen gemengd in de zinkvloeistof, wat defecten kan veroorzaken zoals zinkslakdeeltjes die aan het oppervlak van de coating hechten en sommige abnormale patronen, scheuren en andere defecten:
(1) IJzer
Na enige tijd thermisch verzinken, zal zinkophoping en kleine slakdeeltjes op het oppervlak van stalen onderdelen verschijnen, wat resulteert in een ruw oppervlak van de coating en een afname van de gladheid. Dergelijke kleine deeltjes zijn over het algemeen deeltjesslak van Fe-Zn-legeringen.
Bij verzinken bij 450 °C is de verzadigde oplosbaarheid van ijzer in de zinkoplossing 0.02%. Wanneer het ijzergehalte in de zinkoplossing deze waarde overschrijdt, zullen de ζ- en δ1-fasen neerslaan en zinkslak vormen, omdat de dichtheid van deze korrelige slak niet veel verschilt van die van zink.
Het verzamelt en zinkt zeer langzaam, en de legeringsslakken die in de zinkvloeistof zijn gesuspendeerd, worden door het werkstuk in de zinkvloeistof verwijderd en ingebed in de coating, waardoor de oppervlaktekwaliteit van de zinkcoating wordt beïnvloed.
De bronnen van ijzer in de zinkvloeistof zijn over het algemeen de corrosie van de zinkpot, het oplossen van de onderdelen, de ijzerionen in de flux en de ijzerzouten op de onderdelen.
Om een gladde en gladde coating te verkrijgen, is het daarom noodzakelijk om het ijzergehalte in de zinkoplossing strikt te controleren, de introductie van ijzerionen te verminderen, de temperatuur van de zinkoplossing te regelen, de plotselinge hoge en lage temperatuur van de zinkoplossing te vermijden. zinkoplossing en verminder de corrosiesnelheid van de zinkpot. Over het algemeen geldt dat wanneer het ijzergehalte in de zinkvloeistof 0.20% moet zijn, de temperatuur moet worden gekoeld en de zinkslak moet worden geborgen.
(2) Aluminium
Aluminium is het meest gebruikte additieve element bij thermisch verzinken. Aan de zinkoplossing kunnen verschillende concentraties aluminium worden toegevoegd om gegalvaniseerde lagen met verschillende eigenschappen te verkrijgen.
Algemeen wordt aangenomen dat het toevoegen van minder dan 1% (massafractie, hetzelfde hieronder) aluminium aan de zinkoplossing tijdens thermisch verzinken de volgende rollen kan spelen: ① de helderheid van de coating verbeteren; ②verminder de oxidatie van het zinkvloeistofoppervlak; ③ de vorming van de brosse Fe-Zn-fase remmen om een coating met goede hechting te verkrijgen.
Bij de daadwerkelijke productie kan de zinkvloeistof die 0.005% tot 0.020% Al bevat het doel van een heldere coating bereiken en de oxidatie van het zinkvloeistofoppervlak en de vorming van zinkas verminderen.
Er moet op worden gewezen dat de manier om aluminium toe te voegen de manier moet zijn om Zn-Al-hoofdlegering toe te voegen. Vaak wordt door de kwaliteit van de toegevoegde moederlegering en de onjuiste of te snelle manier van toevoegen van aluminium en zink-aluminiumlegeringen een grote hoeveelheid aluminium- en ijzerverbindingen gevormd in de zinkvloeistof. ”
Of de deeltjes worden gesuspendeerd op het oppervlak van de zinkvloeistof en zijn erg stroperig, en het is heel gemakkelijk om aan de stalen onderdelen te hechten, wat de kwaliteit van de coating ernstig schaadt.
Zodra deze situatie is gevonden, moet de toevoeging van legeringen onmiddellijk worden stopgezet en moeten maatregelen worden genomen om de zinkoplossing te zuiveren om het aluminiumgehalte te verminderen. Als de situatie niet ernstig is, kan de luchtkoeltijd op passende wijze worden verlengd om te voorkomen dat luchtbellen en rimpels op het oppervlak van de coating verschijnen na snelle waterkoeling.
(3) Tin, lood
Over het algemeen bevatten zinkstaven geen tin, maar slechts een kleine hoeveelheid lood. In de afgelopen jaren hebben sommige leveranciers van zinklegeringen tin en lood toegevoegd aan de zogenaamde meercomponentenlegeringen om de verzinktemperatuur te verlagen en een helderwitte coating te verkrijgen.
Wanneer deze meercomponentenlegering aan de zinkvloeistof wordt toegevoegd, kan het zinkvloeistofoppervlak bij 430 ° C een spiegelend oppervlak lijken en 10-20 minuten behouden blijven, maar bij thermisch verzinken van stalen onderdelen, veerachtige vlekken en klein en lelijk verschijnen op het oppervlak van de coating.
Zodra de toevoeging van tin- en loodlegeringen 0.5% bereikt, zullen lovertjes verschijnen, zal de zinkas aanzienlijk toenemen en zal de productie-efficiëntie ook afnemen, wat leidt tot onnodige verliezen voor de onderneming.
Vanwege het lage smeltpunt en het te hoge gehalte aan lood en tin, zal de stollingstemperatuur van de zinkoplossing snel dalen en is het gemakkelijk om grove kristallen en scheuren te vormen tijdens het koelproces van de gegalvaniseerde stalen spoellaag, wat van invloed zal zijn op de oppervlaktegladheid van de zinklaag. Corrosieweerstand.
Interkristallijne corrosie is het meest gevoelig voor onzuiverheid lood, en de corrosiesnelheid neemt toe met de toename van het loodgehalte in de coating. Interkristallijne corrosie zal optreden wanneer het loodgehalte 0.02% bereikt, en de coating zal scheuren langs de korrelgrens en hechting verliezen.
In ernstige gevallen verschijnen luchtbellen ter grootte van een sojaboon op het oppervlak. Daarom moeten we, wanneer we een zink-aluminiumlegering of een meercomponentenlegering toepassen, het gehalte aan lood, tin en aluminium erin achterhalen en beslissen of we het aan de zinkoplossing willen toevoegen.
(4) Nikkel
Nikkel in de zinkvloeistof wordt toegevoegd als legeringselement om het Sterling-fenomeen op te lossen dat optreedt als gevolg van de aanwezigheid van silicium in het staal in de hete wolfraambekleding.
De toevoeging van een zink-nikkellegering aan de zinkoplossing kan de diffusiesnelheid van zink- en ijzeratomen in de ζ-fase effectief verminderen, zodat de groei van de dikte van de immersiecoating kan worden gecontroleerd.
Wanneer het Ni-gehalte in de zinkoplossing 0.06% is, kan het Ni-gehalte 0.8% bereiken, na toevoeging van Ni wordt de diktegroei duidelijk gecontroleerd, zodat de groei van de dikte van de immersiecoating effectief kan worden gecontroleerd en de vloei-eigenschappen van de zinkoplossing kan worden verbeterd.
Daarom is de laagdikte van thermisch verzinken met een zink-nikkellegering uniformer, het oppervlak helderder en de lovertjes minder.
gegalvaniseerd proces
De belangrijkste problemen van het imperfecte thermisch verzinkproces zijn als volgt:
(1) Na het beitsen, zonder wassen met water of onvoldoende wassen met water, komt het direct in de oplosmiddelpool om de zuurgraad van het oplosmiddel te verhogen en de ijzerionen te verhogen; In de zinkvloeistof wordt tijdens het galvaniseren legeringsslak gevormd op het oppervlak van het werkstuk;
(2) Het oplosmiddel veroudert, er zijn veel ijzerionen en er zijn veel onzuiverheden. Als het samen met het bandstaal zonder filtering in de zinkoplossing komt, zal de viscositeit van de zinkoplossing toenemen, zal de coating dikker en ruwer worden en zal de hechting slecht zijn;
(3) Het werkstuk is niet gedroogd en Zn (OH) 2-deeltjes zullen worden gevormd wanneer het oplosmiddel thermisch verzinkt wordt met water, wat de uiterlijke kwaliteit van het product beïnvloedt;
(4) Het oplosmiddel is over het algemeen zwak zuur. Zonder verwarming of lage temperatuur zal de droogtijd worden verlengd en zal het oppervlak van het werkstuk worden gecorrodeerd om aangehechte ijzerzouten te vormen. Bij het verzinken zal de legeringsslak aan het oppervlak van het werkstuk worden bevestigd, waardoor het oppervlak van de coating ruw wordt.
"Witte roest" is een veel voorkomend defect van de gegalvaniseerde stalen spoellaag. De belangrijkste reden is dat het ontbreken van een passiveringsbehandeling in het galvanisatieproces, het achtergebleven water op de band of de niet-gekwalificeerde passiveringsoplossing geen passivering kan bewerkstelligen. Het is niet volledig gedroogd en er treedt elektrochemische corrosie op wanneer het wordt bewaard in een vochtige en slecht geventileerde omgeving, wat resulteert in "witte roest" of grijze poederachtige corrosieafzettingen, die rechtstreeks van invloed zijn op de kwaliteit van producten en projecten. Deze witte of grijze poederachtige substantie wordt voornamelijk veroorzaakt door basisch zinkcarbonaat en andere verbindingen.
Kortom, de oppervlaktedefecten van bandstaal na thermisch verzinken zijn gecompliceerder en er zijn vele redenen. Er zijn veel oplossingen en er moet veel moeilijk en nauwgezet werk worden verzet om de technologie voor thermisch verzinken te verbeteren.
