Алюминий, содержащийся в цинковой жидкости, является элементом, который оказывает сильное влияние на горячее оцинкование * *. Помимо алюминия, есть и другие элементы, которые обычно присутствуют в сырых слитках цинка в виде мелких примесей, которые оказывают минимальное влияние на формирование и рост слоя железо - цинкового сплава, а также на толщину и пластичность покрытия.
Иногда для определенной цели в цинковую жидкость специально добавляется определенное количество этого металла. Они могут влиять на горячее цинкование в различных формах: могут повышать или снижать температуру плавления цинковой жидкости; Может увеличивать или уменьшать поверхностное натяжение и вязкость цинка; Кристаллические цинковые цветки, которые расширяют или уменьшают поверхность; Сами элементы могут попадать в фазовые слои оцинкованного слоя и изменять состав, толщину и скорость образования кристаллической фазы.
Сегодня мы расскажем о некоторых из них.
1. Воздействие свинца
В природе всегда существуют симбиотические залежи свинца и цинка, и при выплавке цинка, несмотря на многократную ректификацию, в готовом цинке всех уровней все еще содержится определенное количество свинца. Следует отметить, что при горячем цинковании всегда специально добавляется свинец в цинковую жидкость. В цинковой жидкости при температуре 450°C предел растворения свинца составляет 1,5процента, и при дальнейшем добавлении свинца сверх этой концентрации насыщения на дне цинковой кастрюли образуется слой свинца.
Присутствие свинца также снижает вязкость и поверхностное натяжение цинковой жидкости, что повышает способность цинковой жидкости проникать на железную поверхность. При горячем цинковании добавление свинца в цинковый раствор позволяет поверхности покрытия получить красивые большие цинковые цветы, а также улучшает условия проникновения цинковой жидкости в стальную пластину, тем самым сокращая время проникновения полосовой стали
2 Воздействие железа
Когда температура цинковой жидкости составляет 450 °C, большая растворимость железа в цинковой жидкости * * (т. е. концентрация насыщения) составляет 0,03%, и если количество железа продолжает увеличиваться, железо связывается с цинком, чтобы создать железо - цинковый сплав, который погружается в дно кастрюли, так называемый шлак. Кроме того, железо также легко связывается с алюминием, чтобы создать шлак, уменьшая эффективное содержание алюминия, поэтому может привести к ухудшению адгезии покрытия. Кроме того, присутствие железа может увеличить вязкость и поверхностное натяжение цинковой жидкости, тем самым ухудшая условия смачивания цинковой жидкости на стальную пластину и увеличивая время оцинкования.
3 Влияние сурьмы
Добавление сурьмы в цинковый раствор позволяет получить красивые цинковые цветы.
4 Влияние других элементов
Помимо вышеуказанных элементов, есть и другие примеси, большинство из которых являются результатом симбиоза с цинковой рудой и остаются неочищенными при выплавке цинка (например, кадмий, олово, сурьма), а некоторые неизбежно вводятся в процесс производства (например, железо).
Содержание примесей в цинковой жидкости оказывает определенное влияние на цинкование, главным образом в следующих областях:
4.1 Влияние на характер и структуру покрытия. При увеличении или уменьшении скорости растворения железа в цинковой жидкости (например, кадмия, сурьмы), утолщении или истощении слоя ферроцинкового сплава, увеличении или уменьшении текучести цинка, уменьшении или утолщении чистого цинкового слоя (например, железа), повышении хрупкости цинка и хрупкости покрытия (например, мышьяка);
4.2 Изменение коррозионной стойкости цинкового слоя путем повышения или снижения коррозионной стойкости цинкового слоя;
4.3 Улучшить внешний вид покрытия, так что форма, размер, цвет цветов цинка меняются;
Влияние элементов в стальной основе на горячее цинкование
1 Влияние углерода
Чем выше содержание углерода в стали, тем сильнее реакция железа и цинка, тем больше потеря железа, тем сильнее участие стального основания в реакции, то есть чем толще слой железо - цинкового сплава ухудшает адгезию оцинкованного слоя. Таким образом, исходные листы, подходящие для горячего цинкования, должны содержать углерод менее 0,15% низкоуглеродистой стали.
2 Влияние кремния
Более высокое содержание кремния в стальной основе может вызвать трудности с горячим оцинкованием. Считается, что седативные стали с высоким содержанием кремния не могут использоваться для горячего цинкования, поэтому в течение длительного времени в качестве горячего оцинкованного исходного листа используется в основном кипящая сталь с содержанием кремния менее 0,07%.
Опыт показывает, что высокое содержание кремния в стальном фундаменте вызывает слой железо - цинкового сплава в оцинкованном слое ξ Фаза резко утолщается, образуя серое покрытие, которое ухудшает адгезию оцинкованного слоя.
Негативное влияние более высокого содержания кремния в стальной базе на горячее цинкование было признано, однако принцип его действия довольно сложен, но, как правило, считается, что влияние кремния на горячее цинкование в стальной пластине в основном зависит от диоксида кремния, а не от свободного кремния.
Причина в основном заключается в том, что кремний имеет меньший размер атомов и кремний имеет большую сродство к кислороду, трудно восстанавливается водородом в отжигательной печи, сталь при нагревании или рекристаллизации отжига в колпачковой печи может вызвать поверхностное обогащение кремния и следующие химические реакции:
Si + O2 = SiO2
Si + 2 FeO = SiO2 + 2FE
Таким образом, не только на поверхности листовой стали, но и внутри образуется слой оксидной пленки SiO2, который после цинкования получает серое покрытие.
Наблюдение за золотой тканью показало хрупкость в сером покрытии ξ Фаза особенно развита, что приводит к резкому росту слоя железо - цинкового сплава, что приводит к снижению адгезии покрытия. Таким образом, SiO2 в стальной пластине является основным фактором, влияющим на горячее цинкование.
3 Влияние титана
Титан является основным дополнительным элементом для производства высокопрочных термоцинкованных листов с низким сплавом и не оказывает большого влияния на процесс оцинкования, но оказывает определенное влияние на механические свойства стали. Поскольку титан имеет большую близость к углероду и азоту, он может быть в состоянии TiC и TiN в стали, поскольку углерод и азот являются основными элементами, вызывающими старение стали, поэтому титан, содержащийся в стали, фиксирует азот и углерод и играет важную роль в защите стали от старения.
4. Марганец, фосфор, сера
В низкоуглеродистой стали, как правило, содержится меньше марганца, фосфора и серы. Как показывает практика, содержание марганца и серы в стали оказывает незначительное влияние на структуру оцинкованного слоя. Фосфор в стали оказывает значительное негативное влияние на горячее цинкование. При содержании фосфора около 0,15% из - за η Тонкая фаза и ξ А δ Одна фаза быстро растет. В η Тонкая фаза или вообще ничего. η Там, где фаза, в покрытии появляются бледные пятна, и оно прилипает.
5.Горячее цинкование.
Необходимо контролировать температуру цинковой жидкости, время погружения и скорость извлечения деталей из цинковой жидкости. Скорость выхода обычно составляет 1,5 м / мин. Слишком низкая температура, плохая текучесть цинковой жидкости, толстое покрытие и неравномерное, легко генерирует потоковую подвеску, плохое внешнее качество; Высокая температура, хорошая текучесть цинковой жидкости, цинковая жидкость легко отделяется от деталей, уменьшает возникновение явления струйной подвески и морщинистой кожи, сильное сцепление, тонкое покрытие, хороший внешний вид, высокая эффективность производства; Тем не менее, температура слишком высока, детали и цинковая кастрюля серьезно повреждены железом, образуя большое количество цинкового шлака, влияя на качество цинкового слоя, погруженного в цинк, и легко вызывая цветовую аберрацию, чтобы сделать цвет поверхности уродливым, высокое потребление цинка.
Толщина цинкового слоя зависит от температуры цинковой жидкости, времени погружения цинка, материала стали и состава цинка.
Обычные производители для предотвращения высокотемпературной деформации деталей и уменьшения количества цинкового шлака, вызванного потерей железа, используют 450 - 470 °C, 0,5 - 1,5 мин. Некоторые заводы используют более высокие температуры для больших деталей и чугуна, но избегают температурного диапазона пиковых потерь железа. Однако мы рекомендуем добавить в цинковую жидкость сплавы, которые имеют функцию обезжелезивания и снижают температуру эвтектики, а также снизить температуру оцинкования до 435 - 445°C.
6. Уборка
После покрытия отделка деталей в основном для удаления остаточного цинка и цинковой опухоли на поверхности, с использованием специального вибратора для горячего цинкования для завершения.
7.Пассивность.
Цель состоит в том, чтобы улучшить стойкость поверхности изделия к атмосферной коррозии, уменьшить или продлить время появления белой ржавчины, сохранить покрытие с хорошим внешним видом. Все пассивируются хроматами, такими как Na2Cr2O7 80 - 100 г / л, серная кислота 3 - 4 мл / л, но этот пассивирующий раствор серьезно влияет на окружающую среду, * * хорошо пассивируется без хрома.
8 Охлаждение
Как правило, водяное охлаждение, но температура не может быть слишком низкой или слишком высокой, как правило, не менее 30°C не выше 70°C
9 Проверка
Внешний вид покрытия яркий, дотошный, бестекучая подвеска, феномен морщинистой кожи. Тест толщины может быть выполнен с помощью толщиномера покрытия, метод относительно прост. Толщина покрытия также может быть получена путем пересчета адгезии цинка. Интенсивность соединения может быть использована изогнутым прессом, образец для изгиба от 90 до 180°, должен быть без трещин и выпадения покрытия. Кроме того, можно проводить испытания на удар тяжелым молотом, а также испытания на соляной туман и травление сульфатом меди партиями.