تقنية خط الجلفنة بالغمس الساخن المستمر

لفائف الفولاذ الكربوني، خط الجلفنة بالغمس الساخن المستمر، خط الجلفنة بالجلفنة بالجلفنة

عملية تشكيل طبقة المجلفنة بالغمس الساخن هي عملية تشكيل سبيكة من الحديد والزنك بين مصفوفة الحديد وطبقة الزنك النقية الخارجية. يتم تشكيل طبقة سبيكة الحديد والزنك على سطح قطعة العمل أثناء طلاء الغمس الساخن، مما يجعل طبقة الحديد والزنك النقي قريبة جدًا. مزيج جيد، يمكن وصف العملية ببساطة على النحو التالي: عندما يتم غمر قطعة العمل الحديدية في الزنك المنصهر، يتم أولاً تشكيل محلول صلب من الزنك والحديد α (قلب الجسم) على الواجهة. وهي عبارة عن بلورة تتشكل عن طريق إذابة ذرات الزنك في المعدن الأساسي الحديد في الحالة الصلبة.

يتم دمج ذرتي المعدن، وتكون قوة الجذب بين الذرتين صغيرة نسبيًا. لذلك، عندما يصل الزنك إلى التشبع في المحلول الصلب، تنتشر ذرات عنصر الزنك والحديد مع بعضها البعض، وتهاجر ذرات الزنك التي انتشرت (أو تسللت) إلى مصفوفة الحديد في شبكة المصفوفة، وتشكل تدريجيًا سبائك مع الحديد وتنتشر. يشكل الحديد والزنك في الزنك المنصهر مركبًا بين معدني FeZn13، والذي يغرق في قاع وعاء الجلفنة بالغمس الساخن، والذي يسمى خبث الزنك. عندما يتم إزالة قطعة العمل من محلول غمر الزنك، يتم تشكيل طبقة زنك نقية على السطح، وهي عبارة عن بلورة سداسية. لا تزيد نسبة الحديد فيها عن 0.003%.

أداء حماية الطبقة المجلفنة بالغمس الساخن

يبلغ سمك الطبقة المجلفنة كهربائياً عادة 5-15 ميكرومتر، وتكون الطبقة المجلفنة بالغمس الساخن عموماً أعلى من 65 ميكرومتر، وحتى تصل إلى 100 ميكرومتر. تتميز عملية الجلفنة بالغمس الساخن بتغطية جيدة وطلاء كثيف ولا تحتوي على شوائب عضوية. كما نعلم جميعًا، فإن آلية مقاومة الزنك للتآكل الجوي تشمل الحماية الميكانيكية والحماية الكهروكيميائية. في ظل ظروف التآكل الجوي، توجد أغشية واقية من ZnO وZn(OH)2 وكربونات الزنك الأساسية على سطح طبقة الزنك، مما يمكن أن يبطئ تآكل الزنك إلى حد ما.

يتم إتلاف طبقة الفيلم الواقية (وتسمى أيضًا الصدأ الأبيض) ويتم تشكيل طبقة جديدة. عندما تتعرض طبقة الزنك لأضرار بالغة وتتعرض مصفوفة الحديد للخطر، فإن الزنك ينتج حماية كهروكيميائية للمصفوفة. الجهد القياسي للزنك هو -0.76 فولت، والجهد القياسي للحديد هو -0.44 فولت. عندما يشكل الزنك والحديد بطارية صغيرة، يذوب الزنك كأنود. محمي مثل الكاثود. من الواضح أن الجلفنة بالغمس الساخن تتمتع بمقاومة أفضل للتآكل الجوي للحديد المعدني الأساسي مقارنة بالجلفنة الكهربائية.

التحكم في تكوين رماد الزنك والخبث أثناء عملية الجلفنة بالغمس الساخن

لا يؤثر رماد الزنك وخبث الزنك بشكل خطير على جودة طبقة غمس الزنك فحسب، بل يتسبب أيضًا في أن يكون الطلاء خشنًا وينتج عقيدات الزنك. علاوة على ذلك، فإن تكلفة الجلفنة بالغمس الساخن ترتفع بشكل كبير. عادة، يكون استهلاك الزنك 80-120 كجم لكل قطعة عمل تزن 1 طن. إذا كانت كمية رماد الزنك والخبث كبيرة، فإن استهلاك الزنك قد يصل إلى 140-200 كجم.

إن التحكم في كربون الزنك يهدف بشكل أساسي إلى التحكم في درجة الحرارة وتقليل الرغوة الناتجة عن أكسدة سطح سائل الزنك. يستخدم بعض المصنعين المحليين الرمل المقاوم للحرارة ورماد الفحم وما إلى ذلك. تستخدم الدول الأجنبية كرات سيراميكية أو زجاجية ذات موصلية حرارية منخفضة ونقطة انصهار عالية وثقل نوعي منخفض ولا تتفاعل مع سائل الزنك، مما يقلل من فقدان الحرارة ويمنع الأكسدة. هذا النوع من الكرات من السهل دفعه بعيدًا عن قطعة العمل ولا يلتصق بقطعة العمل. أثر جانبي.

بالنسبة لتكوين خبث الزنك في سائل الزنك، فهو في الأساس عبارة عن سبيكة من الزنك والحديد ذات سيولة رديئة للغاية تتشكل عندما يتجاوز محتوى الحديد المذاب في سائل الزنك قابلية الذوبان عند هذه درجة الحرارة. يمكن أن يصل محتوى الزنك في خبث الزنك إلى 95٪، وهو ما يحدث في الجلفنة بالغمس الساخن. مفتاح ارتفاع تكلفة الزنك.

ومن منحنى ذوبان الحديد في سائل الزنك، يمكن ملاحظة أن كمية الحديد المذاب، أي كمية فقدان الحديد، تختلف عند درجات حرارة مختلفة وأوقات احتجاز مختلفة. عند حوالي 500 درجة مئوية، يزداد فقدان الحديد بشكل حاد مع التسخين ووقت الاحتفاظ، في علاقة خطية تقريبًا.

تحت أو فوق نطاق 480～510℃، تزداد خسارة الحديد ببطء مع مرور الوقت. لذلك، يطلق الناس على 480～510℃ اسم منطقة التحلل الخبيث. في هذا النطاق من درجات الحرارة، سوف يؤدي محلول الزنك إلى تآكل قطعة العمل ووعاء الزنك بشكل خطير. ستزداد خسارة الحديد بشكل كبير عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 560 درجة مئوية. إذا كانت درجة الحرارة أعلى من 660 درجة مئوية، فإن الزنك سوف يتسبب في تآكل مصفوفة الحديد بشكل مدمر. ستزداد كمية خبث الزنك بشكل حاد ولن يكون الطلاء ممكنًا. . ولذلك، يتم تنفيذ عملية الطلاء حاليًا في منطقتين 450-480 درجة مئوية و520-560 درجة مئوية.