Kontinuierliche Feuerverzinkungslinientechnologie
Kontinuierliche Glüh-Feuerverzinkungslinie für Kohlenstoffstahl-Coils, Galvalume-Linie
Der Entstehungsprozess der feuerverzinkten Schicht ist der Prozess der Bildung einer Eisen-Zink-Legierung zwischen der Eisenmatrix und der äußersten Schicht aus reinem Zink. Beim Feuerverzinken bildet sich auf der Oberfläche des Werkstücks eine Eisen-Zink-Legierungsschicht, die eine sehr enge Verbindung zwischen der Eisen- und der reinen Zinkschicht bewirkt. Gute Kombination, der Vorgang lässt sich einfach wie folgt beschreiben: Wenn das Eisenwerkstück in geschmolzenes Zink getaucht wird, bildet sich an der Schnittstelle zunächst eine feste Lösung aus Zink und α-Eisen (Körperkern). Dabei handelt es sich um einen Kristall, der durch die Auflösung von Zinkatomen im unedlen Metall Eisen im festen Zustand entsteht.
Die beiden Metallatome sind miteinander verschmolzen und die Anziehung zwischen den Atomen ist relativ gering. Wenn Zink in der festen Lösung die Sättigung erreicht, diffundieren daher die beiden Elementatome Zink und Eisen ineinander, und die in die Eisenmatrix diffundierten (oder infiltrierten) Zinkatome wandern im Matrixgitter und bilden allmählich Legierungen mit Eisen und diffundieren. Das Eisen und Zink im geschmolzenen Zink bilden eine intermetallische Verbindung FeZn13, die auf den Boden des Feuerverzinkungstopfs sinkt und als Zinkschlacke bezeichnet wird. Beim Herausnehmen des Werkstücks aus der Zinktauchlösung bildet sich auf der Oberfläche eine reine Zinkschicht, die aus einem hexagonalen Kristall besteht. Sein Eisengehalt beträgt nicht mehr als 0,003 %.
Schutzleistung der feuerverzinkten Schicht
Die Dicke der elektrolytisch verzinkten Schicht beträgt üblicherweise 5–15 μm, und die feuerverzinkte Schicht liegt im Allgemeinen über 65 μm, sogar bis zu 100 μm. Die Feuerverzinkung weist eine gute Deckkraft, eine dichte Beschichtung und keine organischen Einschlüsse auf. Wie wir alle wissen, umfasst der Mechanismus der Beständigkeit von Zink gegen atmosphärische Korrosion einen mechanischen und einen elektrochemischen Schutz. Unter atmosphärischen Korrosionsbedingungen bilden sich auf der Oberfläche der Zinkschicht Schutzfilme aus ZnO, Zn(OH)2 und basischem Zinkcarbonat, die die Korrosion des Zinks bis zu einem gewissen Grad verlangsamen können.
Der Schutzfilm der Schicht (auch Weißrost genannt) wird beschädigt und es bildet sich eine neue Schicht. Wenn die Zinkschicht ernsthaft beschädigt und die Eisenmatrix gefährdet ist, erzeugt Zink einen elektrochemischen Schutz für die Matrix. Das Standardpotential von Zink beträgt -0,76 V und das Standardpotential von Eisen beträgt -0,44 V. Wenn Zink und Eisen eine Mikrobatterie bilden, wird Zink als Anode aufgelöst. Als Kathode geschützt. Offensichtlich weist die Feuerverzinkung gegenüber unedlen Metallen wie Eisen eine bessere Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion auf als die galvanische Verzinkung.
Bildungskontrolle von Zinkasche und -schlacke beim Feuerverzinken
Zinkasche und Zinkschlacke beeinträchtigen nicht nur die Qualität der Zinktauchschicht erheblich, sondern führen auch zu einer Aufrauung der Beschichtung und zur Bildung von Zinkknollen. Darüber hinaus erhöhen sich die Kosten für die Feuerverzinkung erheblich. Normalerweise liegt der Zinkverbrauch bei 80–120 kg pro 1 t Werkstück. Bei starker Zinkasche- und Zinkschlackenbildung beträgt der Zinkverbrauch bis zu 140–200 kg.
Die Kontrolle des Zink-Kohlenstoffs dient hauptsächlich der Kontrolle der Temperatur und der Reduzierung des Schaums, der durch die Oxidation der Zinkflüssigkeitsoberfläche entsteht. Einige inländische Hersteller verwenden feuerfesten Sand, Holzkohlenasche usw. Im Ausland werden Keramik- oder Glaskugeln verwendet, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit, einen hohen Schmelzpunkt und ein geringes spezifisches Gewicht aufweisen und nicht mit Zinkflüssigkeit reagieren, wodurch der Wärmeverlust verringert und eine Oxidation verhindert werden kann. Diese Art von Kugel lässt sich leicht vom Werkstück weggedrückt und haftet nicht am Werkstück. Nebenwirkung.
Bei der Bildung von Zinkschlacke in Zinkflüssigkeit handelt es sich hauptsächlich um eine Zink-Eisen-Legierung mit extrem schlechter Fließfähigkeit, die entsteht, wenn der in der Zinkflüssigkeit gelöste Eisengehalt die Löslichkeit bei dieser Temperatur übersteigt. Der Zinkgehalt in der Zinkschlacke kann bis zu 95 % betragen, was einer Feuerverzinkung entspricht. Der Grund für die hohen Kosten von Zink.
Aus der Löslichkeitskurve von Eisen in Zinkflüssigkeit ist ersichtlich, dass die Menge des gelösten Eisens, also die Menge des Eisenverlusts, bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen Haltezeiten unterschiedlich ist. Bei etwa 500 °C steigt der Eisenverlust mit zunehmender Erwärmung und Haltezeit stark an, und zwar in nahezu linearer Beziehung.
Unterhalb oder oberhalb des Bereichs von 480–510 °C steigt der Eisenverlust mit der Zeit langsam an. Daher spricht man von einer Temperatur von 480 bis 510 °C als bösartiger Auflösungsbereich. In diesem Temperaturbereich greift die Zinklösung das Werkstück und den Zinktopf am stärksten an. Der Eisenverlust steigt deutlich an, wenn die Temperatur über 560 °C liegt. Bei Temperaturen über 660 °C ätzt das Zink die Eisenmatrix zerstörend. Die Zinkkrätze nimmt stark zu und eine Beschichtung ist nicht möglich. . Daher wird die Plattierung derzeit in den beiden Bereichen 450–480 °C und 520–560 °C durchgeführt.
