Tecnologia de linha de galvanização contínua por imersão a quente
Bobinas de aço carbono Linha de galvanização por imersão a quente com recozimento contínuo, linha Galvalume
O processo de formação da camada galvanizada a quente é o processo de formação de uma liga de ferro-zinco entre a matriz de ferro e a camada externa de zinco puro. A camada de liga de ferro-zinco é formada na superfície da peça de trabalho durante o revestimento por imersão a quente, o que torna as camadas de ferro e zinco puro muito próximas. Boa combinação, o processo pode ser simplesmente descrito como: quando a peça de ferro é imersa em zinco fundido, uma solução sólida de zinco e ferro α (núcleo do corpo) é formada primeiramente na interface. Este é um cristal formado pela dissolução de átomos de zinco no metal base ferro em estado sólido.
Os dois átomos de metal são fundidos e a atração entre os átomos é relativamente pequena. Portanto, quando o zinco atinge a saturação na solução sólida, os dois átomos dos elementos zinco e ferro se difundem, e os átomos de zinco que se difundiram (ou se infiltraram) na matriz de ferro migram na rede da matriz e gradualmente formam ligas com ferro e se difundem. O ferro e o zinco no zinco fundido formam um composto intermetálico FeZn13, que afunda no fundo do recipiente de galvanização a quente, chamado de escória de zinco. Quando a peça de trabalho é removida da solução de imersão de zinco, uma camada de zinco puro é formada na superfície, que é um cristal hexagonal. Seu teor de ferro não é superior a 0,003%.
Desempenho de proteção da camada galvanizada a quente
A espessura da camada eletrogalvanizada é geralmente de 5 a 15 μm, e a camada galvanizada a quente é geralmente acima de 65 μm, chegando até 100 μm. A galvanização por imersão a quente tem boa cobertura, revestimento denso e sem inclusões orgânicas. Como todos sabemos, o mecanismo de resistência do zinco à corrosão atmosférica inclui proteção mecânica e proteção eletroquímica. Sob condições de corrosão atmosférica, há películas protetoras de ZnO, Zn(OH)2 e carbonato de zinco básico na superfície da camada de zinco, o que pode retardar a corrosão do zinco até certo ponto.
A camada protetora (também chamada de ferrugem branca) é danificada e uma nova camada é formada. Quando a camada de zinco é seriamente danificada e a matriz de ferro está em risco, o zinco produz proteção eletroquímica na matriz. O potencial padrão do zinco é -0,76 V, e o potencial padrão do ferro é -0,44 V. Quando o zinco e o ferro formam uma microbateria, o zinco é dissolvido como um ânodo. Protegido como um cátodo. Obviamente, a galvanização por imersão a quente tem melhor resistência à corrosão atmosférica do ferro do metal base do que a eletrogalvanização.
Controle de formação de cinzas e escórias de zinco durante galvanização a quente
Cinzas de zinco e escória de zinco não só afetam seriamente a qualidade da camada de zinco, mas também fazem com que o revestimento fique áspero e produza nódulos de zinco. Além disso, o custo da galvanização a quente aumenta muito. Normalmente, o consumo de zinco é de 80-120 kg por peça de 1t. Se as cinzas e escórias de zinco forem graves, o consumo de zinco será de até 140-200 kg.
O controle do carbono do zinco serve principalmente para controlar a temperatura e reduzir a espuma produzida pela oxidação da superfície do líquido de zinco. Alguns fabricantes nacionais usam areia refratária, cinzas de carvão, etc. Países estrangeiros usam bolas de cerâmica ou vidro que têm baixa condutividade térmica, alto ponto de fusão, baixa gravidade específica e não reagem com líquido de zinco, o que pode reduzir a perda de calor e prevenir a oxidação. Esse tipo de bola é facilmente empurrada para longe da peça de trabalho e não tem aderência à peça de trabalho. Efeito colateral.
Para a formação de escória de zinco no líquido de zinco, é principalmente uma liga de zinco-ferro com fluidez extremamente baixa, formada quando o teor de ferro dissolvido no líquido de zinco excede a solubilidade a esta temperatura. O teor de zinco na escória de zinco pode chegar a 95%, o que é galvanização por imersão a quente. A chave para o alto custo do zinco.
A partir da curva de solubilidade do ferro no zinco líquido, pode-se observar que a quantidade de ferro dissolvido, ou seja, a quantidade de perda de ferro, é diferente em diferentes temperaturas e diferentes tempos de retenção. Em torno de 500℃, a perda de ferro aumenta acentuadamente com o aquecimento e o tempo de espera, quase em uma relação linear.
Abaixo ou acima da faixa de 480 a 510℃, a perda de ferro aumenta lentamente com o tempo. Portanto, as pessoas chamam 480～510℃ de zona de dissolução maligna. Nessa faixa de temperatura, a solução de zinco corroerá mais severamente a peça de trabalho e a panela de zinco. A perda de ferro aumentará significativamente quando a temperatura estiver acima de 560℃. Se a temperatura estiver acima de 660℃, o zinco irá corroer destrutivamente a matriz de ferro. A escória de zinco aumentará acentuadamente e o revestimento não será possível. . Portanto, o revestimento é atualmente realizado nas duas regiões de 450-480°C e 520-560°C.
