Una explicació detallada de la-galvanització en calent i l'electrogalvanització (galvanització en fred)

El nom complet de recobriment d'immersió en calent-és recobriment d'immersió en calent, que fa referència al mètode d'immersió del material metàl·lic recobert en altres metalls líquids o aliatges amb punts de fusió més baixos per al recobriment. El principal material de substrat per al recobriment d'immersió en calent és l'acer, de manera que el punt de fusió del metall en el material de recobriment ha de ser molt inferior al de l'acer, en cas contrari afectarà el material del substrat.

Material de recobriment
Els metalls de recobriment habituals inclouen zinc (punt de fusió 419,5 graus), alumini (punt de fusió 658,7 graus), estany (punt de fusió 231,9 graus) i plom (punt de fusió 327,4 graus).

La galvanització en calent-, també coneguda com a galvanització, és un mètode per obtenir un recobriment metàl·lic sobre components d'acer submergint-los en zinc fos.

El procés de galvanització en calent-

Aquest procés implica la formació d'un aliatge de ferro-zinc entre el substrat de ferro i la capa de zinc pur més externa. La formació d'aquesta capa d'aliatge de ferro-zinc a la superfície del component d'acer durant la galvanització en calent-assegura un fort enllaç entre el ferro i la capa de zinc pur. El procés es pot descriure breument de la següent manera:

Quan la peça de ferro es submergeix en zinc fos, primer es forma una solució sòlida de zinc i -ferro (cúbic-centrat en el cos) a la interfície. Aquest és un cristall format per la dissolució d'àtoms de zinc en estat sòlid del ferro de metall base; els dos àtoms metàl·lics es fusionen i la força d'atracció entre els àtoms és relativament petita.

Per tant, quan el zinc arriba a la saturació en la solució sòlida, els àtoms dels dos elements, zinc i ferro, es difonen entre si. Els àtoms de zinc que es difonen al substrat de ferro migren a la xarxa de base, formant gradualment un aliatge amb el ferro.

El ferro que es difon al zinc fos forma el compost intermetàl·lic FeZn13 amb zinc, que s'instal·la al fons de l'olla de galvanització en calent-, formant escoria de zinc.

Quan el component d'acer s'elimina del zinc fos, es forma una capa de zinc pur a la superfície. Aquesta capa és un cristall hexagonal amb un contingut de ferro no superior al 0,003%.

El procés real de galvanització de la superfície de les canonades d'acer (prenent les canonades d'acer com a exemple)

Solid iron dissolves ->Iron combines with zinc to form an iron zinc alloy compound, producing an iron zinc alloy layer ->El costat exterior de la capa d'aliatge de zinc de ferro està connectat a una capa de zinc pur. Després del refredament, la capa de zinc pur cristal·litza i es connecta al substrat d'acer a la part interior de la capa de zinc. Per tant, el procés de galvanització en calent-és principalment el procés de formació d'una capa galvanitzada a causa de la difusió.

L'efecte protector del recobriment galvanitzat a la superfície d'acer

Cobertura completa, protecció-de llarga durada
Quan la capa galvanitzada està intacta, la velocitat de corrosió del zinc en si és extremadament lenta, cosa que pot allargar la vida útil de l'acer entre 15 i 30 vegades. La capa galvanitzada està unida metal·lúrgicament al substrat, cobrint de manera completa i ferma, i pot resistir danys mecànics.

Sacrifici la protecció de l'ànode quan hi ha danys parcials
Si el recobriment està parcialment danyat, la base d'acer exposada i el zinc formaran una bateria primària en un ambient humit. El zinc, com a ànode (amb un potencial més negatiu), es corroeix preferentment per protegir l'acer com a càtode, que es coneix com a protecció "ànode sacrificial".

L'adhesió és més important que el gruix
La capa galvanitzada sovint es corroeix per l'articulació feble. Si l'adhesió és deficient, fins i tot si el recobriment és gruixut, es corroirà i fallarà aviat, similar a l'"efecte tauler curt dels barrils de fusta". Per tant, l'adhesió general és un factor clau que afecta la vida útil de la protecció.

El recobriment galvanitzat per immersió en calent proporciona al substrat d'acer la següent protecció contra la corrosió de tres-:

La-capa galvanitzada en calent pot proporcionar la següent protecció anticorrosió triple-per al substrat d'acer:

Protecció de capa d'aïllament
Les dues propietats importants de la capa protectora d'aïllament són la seva adhesió als metalls i la seva pròpia resistència al desgast. En aquest sentit, la galvanització en calent-per immersió proporciona una capa d'aïllament dura i unida a metall que pot cobrir completament la superfície de l'acer i aïllar-la dels ambients corrosius.

Protecció de la capa de producte corrosiu
Els productes de corrosió formats a la superfície de la-capa galvanitzada en calent provocaran una expansió de volum, bloquejant els buits discontinus causats per la dissolució selectiva del recobriment, impedint així una major corrosió del recobriment i reduint la taxa de corrosió de la capa galvanitzada en medis corrosius ambientals.

Protecció electroquímica
Per a les àrees petites exposades a danys accidentals, com ara cops o rascades, a causa del potencial negatiu del zinc en comparació amb el ferro, la capa galvanitzada per immersió en calent es corroeix preferentment com a ànode de sacrifici, proporcionant protecció catòdica per a l'acer.

Avantatges del procés de-galvanització en calent

En comparació amb altres mètodes anticorrosió de metalls, la galvanització en calent-per immersió té avantatges incomparables en termes de protecció electroquímica, densitat del recobriment, durabilitat del recobriment, sense manteniment del recobriment, adaptabilitat a la forma i mida de les peces d'acer i alta eficiència de producció.

L'acer galvanitzat-calent té avantatges com ara la conformabilitat, la soldabilitat, la capacitat de pintar i una bona ductilitat. La tecnologia de galvanització per immersió en calent s'està desenvolupant cada cop més cap a una producció a gran-escala i de baix-cost.

Gruix i vida útil de la capa galvanitzada

Com que la vida útil de la capa galvanitzada depèn principalment del seu gruix, és fàcil inspeccionar visualment la seva superfície per a la continuïtat i la brillantor, i es pot utilitzar un mesurador de gruix magnètic per mesurar de manera còmoda i precisa si el gruix compleix els requisits estàndard.

Les proves d'exposició atmosfèrica mostren que una capa galvanitzada en calent-immersió amb un gruix de 86 μm té una vida útil de 13 anys a les zones industrials pesades, 50 anys en entorns marins, 104 anys a les zones suburbanes i 30 anys a les zones urbanes.

En general, una capa galvanitzada amb un recobriment de zinc de 600 g/m² té una vida útil-libre de manteniment de 20-50 anys. Per a les làmines d'acer recobertes de color-no galvanitzats utilitzades a la construcció, la vida útil és de 3-5 anys, mentre que les làmines d'acer recobertes de color amb un substrat galvanitzat poden durar entre 20 i 30 anys.

Electrogalvanització, comunament coneguda com a "galvanització en fred" o "galvanització a l'aigua"; Utilitza mètodes electroquímics per utilitzar lingots de zinc com a ànodes, on els àtoms de zinc perden electrons i es dissolen a l'electròlit en estat iònic. Els materials d'acer actuen com a càtodes, on els ions de zinc es redueixen a àtoms de zinc i es dipositen a la superfície de l'acer, formant una capa de deposició de metall o aliatge uniforme, densa i ben unida.

Flux del procés de galvanoplastia de zinc (-plata/blau-blanc)

Diferents gruixos de recobriment

La galvanització en calent-generalment produeix una capa de zinc més gruixuda, normalment per sobre de 40 μm, i fins i tot fins a 200 μm o més. La capa galvanitzada en calent-generalment és de 10 a 20 vegades més gruixuda que la capa electrogalvanitzada.

Els recobriments electrogalvanitzats són molt prims, d'aproximadament 3-15 μm, amb un pes de recobriment de només 10-50 g/m².

Pes de recobriment de zinc diferent

El pes del recobriment de zinc de les làmines galvanitzades en calent-no pot ser massa baix, generalment un mínim de 50-60 g/m² a les dues cares i un màxim de 600 g/m². Les làmines electrogalvanitzades poden tenir una capa de zinc molt prima, amb un mínim de 15 g/m², però aconseguir un recobriment més gruixut requereix una velocitat de línia de producció molt lenta, que no és adequada per a les característiques del procés de les línies de producció modernes. El màxim és generalment de 100 g/m². Per això, la producció de làmines electrogalvanitzades és significativament limitada.

Microestructura de recobriment diferent

Les xapes galvanitzades per immersió en calent-tenen una capa composta lleugerament trencadissa entre el recobriment de zinc pur i el substrat d'acer. El recobriment de zinc pur forma principalment lluents de zinc durant la cristal·lització, i el recobriment és uniforme i no -porós.

En l'electrogalvanització, els àtoms de zinc només es dipositen i es precipiten a la superfície de la xapa d'acer i s'uneixen a la superfície de la cinta d'acer per forces físiques. Hi ha molts porus, cosa que el fa molt susceptible a la corrosió causada pels mitjans corrosius. Per tant, les xapes galvanitzades en calent-són més resistents a la corrosió-que les làmines electrogalvanitzades.

Diferents processos de tractament tèrmic

Les làmines galvanitzades en calent-generalment utilitzen xapes-laminades en fred com a matèries primeres. El recuit i la galvanització per immersió en calent es realitzen contínuament a la línia de galvanització. La cinta d'acer s'escalfa i després es refreda en un curt període de temps, de manera que la seva resistència i plasticitat es veuen afectades fins a cert punt. El seu rendiment d'estampació és inferior al de làmines laminades en fred-similars que han estat sotmeses a desgreixatge i recuit en una línia de producció professional.

Les làmines electro-galvanitzades utilitzen xapes-laminades en fred com a matèries primeres, bàsicament assegurant el mateix rendiment de processament que les làmines-laminades en fred. Tanmateix, el seu complex procés també augmenta els costos de producció.

Aspecte diferent

La superfície de la-capa galvanitzada en calent és rugosa i brillant i, en casos greus, hi ha lluents de zinc;

La capa electro-galvanitzada és llisa i opaca (bruta).

Diferent àmbit d'aplicació i procés

La galvanització en calent és adequada per a components i equips grans; La xapa d'acer galvanitzat per immersió en calent es decapa primer per eliminar l'òxid de ferro de la superfície de la canonada d'acer. Després del decapat, es neteja en una solució aquosa de clorur d'amoni o de clorur de zinc o un dipòsit de solució aquosa de clorur d'amoni i clorur de zinc, i després s'envia al dipòsit de revestiment per immersió-calent.

L'electrogalvanització és adequada per a components petits. Utilitzant una solució de galvanoplastia, apliqueu elèctrodes positius i negatius a la placa d'acer i la solució de galvanoplastia respectivament.

revisió

La galvanització en calent té una bona capacitat de cobertura, un recobriment dens i sense impureses. Té els avantatges d'un recobriment uniforme, una forta adhesió i una llarga vida útil. La galvanització en calent té una millor resistència a la corrosió atmosfèrica que la galvanització galvanitzada al ferro de metall base.

El mètode de galvanoplastia per a la fabricació de làmines d'acer galvanitzat té un bon rendiment de processament, però el recobriment és més prim i la resistència a la corrosió no és tan bona com les xapes d'acer galvanitzats en calent-; La quantitat de zinc adherida a la xapa galvanitzada galvanitzada és molt petita, només galvanitzada a la paret exterior de la canonada, mentre que el recobriment d'immersió calent-es xapa tant a l'interior com a l'exterior.