توضیح مفصلی در مورد-گالوانیزه گرم و الکتروگالوانیزه (گالوانیزه سرد)

نام کامل پوشش غوطه ور داغ، پوشش غوطه ور داغ است، که به روش غوطه وری مواد فلزی پوشش داده شده در سایر فلزات یا آلیاژهای مایع با نقطه ذوب پایین تر برای پوشش اشاره دارد. ماده اصلی زیرلایه برای پوشش گرم{2}}فولاد است، بنابراین نقطه ذوب فلز در مواد پوشش باید بسیار کمتر از فولاد باشد، در غیر این صورت بر روی مواد زیرلایه تأثیر می گذارد.

مواد پوشش
فلزات پوشش رایج عبارتند از: روی (نقطه ذوب 419.5 درجه)، آلومینیوم (نقطه ذوب 658.7 درجه)، قلع (نقطه ذوب 231.9 درجه)، و سرب (نقطه ذوب 327.4 درجه).

گالوانیزه گرم-که به نام گالوانیزه نیز شناخته می‌شود، روشی برای بدست آوردن پوشش فلزی روی اجزای فولادی با غوطه‌ور کردن آنها در روی مذاب است.

فرآیند-گالوانیزه کردن داغ

این فرآیند شامل تشکیل یک آلیاژ آهن-روی بین زیرلایه آهن و بیرونی ترین لایه روی خالص است. تشکیل این لایه آهن{2}}روی آلیاژی بر روی سطح قطعه فولادی در حین-گالوانیزه کردن گرم، پیوند قوی بین آهن و لایه روی خالص را تضمین می‌کند. فرآیند را می توان به طور خلاصه به شرح زیر شرح داد:

هنگامی که قطعه کار آهن در روی مذاب غوطه ور می شود، ابتدا یک محلول جامد از روی و -آهن (بدنه-مکعب مرکزی) در سطح مشترک تشکیل می شود. این کریستالی است که از انحلال اتم های روی در حالت جامد آهن فلز پایه تشکیل شده است. دو اتم فلز با هم ذوب می شوند و نیروی جاذبه بین اتم ها نسبتاً کم است.

بنابراین وقتی روی در محلول جامد به حد اشباع می رسد، اتم های دو عنصر روی و آهن در یکدیگر پخش می شوند. اتم های روی که در زیرلایه آهن منتشر می شوند در شبکه پایه مهاجرت می کنند و به تدریج آلیاژی با آهن تشکیل می دهند.

آهنی که در روی مذاب پخش می‌شود، ترکیب بین فلزی FeZn13 را با روی تشکیل می‌دهد که در ته دیگ-گالوانیزه داغ ته نشین می‌شود و تفاله روی تشکیل می‌دهد.

هنگامی که جزء فولادی از روی مذاب جدا می شود، یک لایه روی خالص روی سطح تشکیل می شود. این لایه یک کریستال شش ضلعی است که میزان آهن آن بیش از 0.003٪ نیست.

فرآیند واقعی گالوانیزه کردن سطح لوله های فولادی (به عنوان مثال لوله های فولادی)

Solid iron dissolves ->Iron combines with zinc to form an iron zinc alloy compound, producing an iron zinc alloy layer ->قسمت بیرونی لایه آلیاژ روی آهن به یک لایه روی خالص متصل است. پس از سرد شدن، لایه روی خالص متبلور شده و به زیرلایه فولادی در سمت داخلی لایه روی متصل می شود. بنابراین، فرآیند گالوانیزه گرم-عمدتاً فرآیند تشکیل یک لایه گالوانیزه در اثر انتشار است.

اثر محافظتی پوشش گالوانیزه بر روی سطح فولادی

پوشش کامل، حفاظت طولانی-
هنگامی که لایه گالوانیزه دست نخورده است، سرعت خوردگی خود روی بسیار کند است، که می تواند عمر مفید فولاد را 15-30 برابر افزایش دهد. لایه گالوانیزه به صورت متالورژیکی به بستر چسبیده است، به طور جامع و محکم پوشش می دهد و می تواند در برابر آسیب های مکانیکی مقاومت کند.

در صورت آسیب جزئی، حفاظت آند را قربانی کنید
اگر پوشش تا حدی آسیب دیده باشد، پایه فولادی و روی در معرض دید، یک باتری اولیه را در یک محیط مرطوب تشکیل می دهند. روی، به عنوان آند (با پتانسیل منفی تر)، ترجیحاً خورده می شود تا از فولاد به عنوان کاتد محافظت کند، که به عنوان محافظ "آند قربانی" شناخته می شود.

چسبندگی مهمتر از ضخامت است
لایه گالوانیزه اغلب از اتصال ضعیف خورده می شود. اگر چسبندگی ضعیف باشد، حتی اگر پوشش ضخیم باشد، مانند "اثر تخته کوتاه بشکه های چوبی" زود خورده و خراب می شود. بنابراین، چسبندگی کلی یک عامل کلیدی است که بر عمر حفاظت تأثیر می گذارد.

پوشش گالوانیزه گرم-حفاظت در برابر خوردگی سه برابر زیر لایه فولادی را فراهم می کند:

لایه گالوانیزه گرم-می تواند حفاظت سه گانه ضد خوردگی زیر را برای زیرلایه فولادی ایجاد کند:

حفاظت از لایه ایزوله
دو ویژگی مهم لایه محافظ عایق، چسبندگی آن به فلزات و مقاومت در برابر سایش آن است. در این راستا،-گالوانیزه گرم یک لایه جداسازی چسبیده فلزی سخت ایجاد می‌کند که می‌تواند سطح فولاد را کاملاً بپوشاند و آن را از محیط‌های خورنده جدا کند.

حفاظت از لایه محصول خوردگی
محصولات خوردگی تشکیل شده روی سطح-لایه گالوانیزه داغ باعث انبساط حجمی می‌شوند و شکاف‌های ناپیوسته ناشی از انحلال انتخابی پوشش را مسدود می‌کنند و در نتیجه مانع از خوردگی بیشتر پوشش و کاهش نرخ خوردگی لایه گالوانیزه در محیط‌های خورنده محیطی می‌شوند.

حفاظت الکتروشیمیایی
برای هر قسمت کوچکی که در معرض آسیب تصادفی، مانند ضربه یا خراش، به دلیل پتانسیل منفی روی در مقایسه با آهن قرار می گیرد، لایه گالوانیزه داغ ترجیحاً به عنوان آند قربانی خورده می شود و محافظت کاتدی برای فولاد ایجاد می کند.

مزایای فرآیند گالوانیزه گرم-

در مقایسه با سایر روش‌های ضد خوردگی فلز، گالوانیزه گرم-از نظر حفاظت الکتروشیمیایی، چگالی پوشش، دوام پوشش، بدون تعمیر و نگهداری پوشش، سازگاری با شکل و اندازه قطعات فولادی و راندمان تولید بالا مزایای بی‌نظیری دارد.

فولاد گالوانیزه گرم{0}} دارای مزایایی مانند شکل پذیری، جوش پذیری، رنگ پذیری و شکل پذیری خوب است. فناوری گالوانیزه گرم-به طور فزاینده ای به سوی تولید-در مقیاس بزرگ و کم هزینه- در حال توسعه است.

ضخامت لایه گالوانیزه و طول عمر

از آنجایی که طول عمر لایه گالوانیزه عمدتاً به ضخامت آن بستگی دارد، بررسی بصری سطح آن برای تداوم و روشنایی آسان است و می توان از یک ضخامت سنج مغناطیسی برای اندازه گیری راحت و دقیق استفاده کرد که آیا ضخامت با الزامات استاندارد مطابقت دارد یا خیر.

آزمایش‌های نوردهی جوی نشان می‌دهد که یک لایه-گالوانیزه داغ با ضخامت 86 میکرومتر دارای عمر مفید 13 سال در مناطق صنعتی سنگین، 50 سال در محیط‌های دریایی، 104 سال در مناطق حومه شهر و 30 سال در مناطق شهری است.

به طور کلی، یک لایه گالوانیزه با پوشش روی 600 گرم بر متر مربع، عمر مفیدی دارد-20-50 سال. برای ورق‌های فولادی رنگی{6} روکش شده که در ساخت‌وساز استفاده می‌شوند، عمر مفید 3 تا 5 سال است، در حالی که ورق‌های فولادی با پوشش رنگی با بستر گالوانیزه می‌توانند 20 تا 30 سال عمر کنند.

الکتروگالوانیزه کردن، که معمولا به عنوان "گالوانیزه سرد" یا "گالوانیزه آب" شناخته می شود. از روش‌های الکتروشیمیایی برای استفاده از شمش روی به عنوان آند استفاده می‌کند، جایی که اتم‌های روی الکترون‌های خود را از دست می‌دهند و در الکترولیت در حالت یونی حل می‌شوند. مواد فولادی به‌عنوان کاتد عمل می‌کنند، جایی که یون‌های روی به اتم‌های روی کاهش می‌یابند و روی سطح فولاد رسوب می‌کنند و یک لایه رسوب فلزی یا آلیاژی یکنواخت، متراکم و به خوبی به هم متصل می‌شوند.

جریان فرآیند آبکاری روی (نقره ای-سفید / آبی-سفید)

ضخامت پوشش متفاوت

گالوانیزه گرم{0}}به طور کلی لایه روی ضخیم‌تری تولید می‌کند، معمولاً بالای 40 میکرومتر و حتی تا 200 میکرومتر یا بیشتر. لایه{4}}گالوانیزه گرم معمولاً 10 تا 20 برابر ضخیم‌تر از لایه گالوانیزه است.

پوشش های الکتروگالوانیزه بسیار نازک، تقریباً 3-15 میکرومتر، با وزن پوشش تنها 10-50 گرم در متر مربع هستند.

وزن مختلف پوشش روی

وزن پوشش روی ورق‌های گالوانیزه داغ{0} نمی‌تواند خیلی کم باشد، معمولاً حداقل 50 تا 60 گرم در متر مربع در هر دو طرف و حداکثر 600 گرم در متر مربع. ورق های الکتروگالوانیزه می توانند یک لایه روی بسیار نازک با حداقل 15 گرم بر متر مربع داشته باشند، اما دستیابی به پوشش ضخیم تر نیاز به سرعت خط تولید بسیار پایین دارد که برای ویژگی های فرآیند خطوط تولید مدرن مناسب نیست. حداکثر معمولاً 100 گرم در متر مربع است. به همین دلیل، تولید ورق های الکتروگالوانیزه به میزان قابل توجهی محدود است.

ریزساختار پوشش های مختلف

ورق های گالوانیزه گرم-یک لایه ترکیبی کمی شکننده بین پوشش روی خالص و زیرلایه فولادی دارند. پوشش روی خالص عمدتاً در طی کریستالیزاسیون اسپنگ های روی را تشکیل می دهد و پوشش یکنواخت و غیر متخلخل- است.

در الکتروگالوانیزه کردن، اتم های روی تنها بر روی سطح ورق فولادی رسوب و رسوب می کنند و توسط نیروهای فیزیکی به سطح نوار فولادی متصل می شوند. منافذ زیادی وجود دارد که آن را به خوردگی حفره ای ناشی از محیط های خورنده بسیار حساس می کند. بنابراین، ورق‌های گالوانیزه گرم-در برابر خوردگی-از ورق‌های الکتروگالوانیزه مقاوم‌تر هستند.

فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی

ورق های گالوانیزه گرم-به طور کلی از ورق های نورد سرد-به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند. بازپخت و گالوانیزه گرم-به طور مداوم روی خط گالوانیزه انجام می شود. نوار فولادی گرم شده و سپس در مدت کوتاهی سرد می شود، بنابراین استحکام و انعطاف پذیری آن تا حدی تحت تأثیر قرار می گیرد. عملکرد مهر زنی آن پایین تر از ورق های نورد سرد{{6} مشابهی است که در یک خط تولید حرفه ای چربی زدایی و بازپخت شده اند.

ورق‌های الکترو{0}گالوانیزه از ورق‌های نورد سرد{{1} به عنوان مواد خام استفاده می‌کنند که اساساً عملکرد پردازشی مشابه ورق‌های نورد سرد- را تضمین می‌کنند. با این حال، فرآیند پیچیده آن نیز هزینه های تولید را افزایش می دهد.

ظاهر متفاوت

سطح لایه گالوانیزه داغ- ناهموار و روشن است و در موارد شدید، اسپنگل های روی وجود دارد.

لایه گالوانیزه الکترو{0} صاف و کدر (کثیف) است.

دامنه کاربرد و فرآیند متفاوت

گالوانیزه گرم برای قطعات و تجهیزات بزرگ مناسب است. ورق فولادی گالوانیزه گرم ابتدا برای حذف اکسید آهن از سطح لوله فولادی ترشی می شود. پس از ترشی، آن را در یک محلول آبی کلرید آمونیوم یا کلرید روی یا یک مخزن مخلوط کلرید آمونیوم و محلول آبی کلرید روی تمیز می کنند و سپس به مخزن آبکاری گرم- فرستاده می شود.

الکتروگالوانیزه برای قطعات کوچک مناسب است. با استفاده از محلول آبکاری، الکترودهای مثبت و منفی را به ترتیب روی صفحه فولادی و محلول آبکاری اعمال کنید.

بررسی کنید

گالوانیزه گرم دارای قابلیت پوشش دهی خوب، پوشش متراکم و بدون ناخالصی است. دارای مزایای پوشش یکنواخت، چسبندگی قوی و عمر طولانی است. گالوانیزه گرم مقاومت بهتری در برابر خوردگی جوی نسبت به گالوانیزه آبکاری روی آهن پایه دارد.

روش آبکاری برای تولید ورق‌های فولادی گالوانیزه عملکرد پردازش خوبی دارد، اما پوشش نازک‌تر است و مقاومت در برابر خوردگی به خوبی ورق‌های فولادی گالوانیزه داغ نیست. مقدار روی متصل به ورق گالوانیزه آبکاری شده بسیار کم است، فقط روی دیواره لوله بیرونی گالوانیزه شده است، در حالی که پوشش گرم{1}}در داخل و خارج آبکاری شده است.