فناوری خط گالوانیزه گرم پیوسته

خط گالوانیزه گرم آنیل پیوسته کویل‌های فولاد کربنی، خط گالوانوم

فرآیند تشکیل لایه گالوانیزه گرم، فرآیند تشکیل آلیاژ آهن-روی بین ماتریس آهن و بیرونی‌ترین لایه روی خالص است. لایه آلیاژ آهن-روی در طول پوشش‌دهی گرم روی سطح قطعه کار تشکیل می‌شود که باعث می‌شود لایه آهن و روی خالص بسیار به هم نزدیک باشند. با ترکیب خوب، این فرآیند را می‌توان به سادگی اینگونه توصیف کرد: وقتی قطعه کار آهنی در روی مذاب غوطه‌ور می‌شود، ابتدا یک محلول جامد از روی و آهن α (هسته بدنه) روی سطح مشترک تشکیل می‌شود. این کریستالی است که با حل شدن اتم‌های روی در فلز پایه آهن در حالت جامد تشکیل می‌شود.

دو اتم فلزی با هم ترکیب شده‌اند و جاذبه بین اتم‌ها نسبتاً کم است. بنابراین، وقتی روی در محلول جامد به اشباع می‌رسد، دو اتم عنصر روی و آهن به یکدیگر نفوذ می‌کنند و اتم‌های روی که در ماتریس آهن نفوذ کرده‌اند (یا به آن نفوذ کرده‌اند) در شبکه ماتریس مهاجرت می‌کنند و به تدریج آلیاژهایی با آهن تشکیل می‌دهند و پخش می‌شوند. آهن و روی در روی مذاب، یک ترکیب بین فلزی FeZn13 تشکیل می‌دهند که در کف دیگ گالوانیزه گرم فرو می‌رود و به آن تفاله روی می‌گویند. وقتی قطعه کار از محلول غوطه‌وری روی خارج می‌شود، یک لایه روی خالص روی سطح تشکیل می‌شود که یک کریستال شش ضلعی است. میزان آهن آن بیش از 0.003٪ نیست.

عملکرد محافظتی لایه گالوانیزه گرم

ضخامت لایه الکتروگالوانیزه معمولاً ۵-۱۵ میکرومتر است و لایه گالوانیزه گرم معمولاً بالای ۶۵ میکرومتر و حتی تا ۱۰۰ میکرومتر نیز می‌رسد. گالوانیزه گرم پوشش خوب، پوشش متراکم و بدون آخال‌های آلی دارد. همانطور که همه ما می‌دانیم، مکانیسم مقاومت روی در برابر خوردگی اتمسفری شامل حفاظت مکانیکی و حفاظت الکتروشیمیایی است. در شرایط خوردگی اتمسفری، لایه‌های محافظ ZnO، Zn(OH)2 و کربنات روی بازی روی سطح لایه روی وجود دارند که می‌توانند خوردگی روی را تا حدی کند کنند.

لایه محافظ (که به آن زنگ سفید نیز گفته می‌شود) آسیب دیده و یک لایه جدید تشکیل شده است. وقتی لایه روی به طور جدی آسیب ببیند و ماتریس آهن در معرض خطر قرار گیرد، روی از ماتریس محافظت الکتروشیمیایی می‌کند. پتانسیل استاندارد روی -0.76 ولت و پتانسیل استاندارد آهن -0.44 ولت است. وقتی روی و آهن یک میکروباتری تشکیل می‌دهند، روی به عنوان آند حل می‌شود. به عنوان کاتد محافظت می‌شود. بدیهی است که گالوانیزه گرم مقاومت به خوردگی جوی بهتری نسبت به آهن فلز پایه نسبت به گالوانیزه الکتریکی دارد.

کنترل تشکیل خاکستر روی و سرباره در طول گالوانیزه گرم

خاکستر روی و سرباره روی نه تنها به طور جدی بر کیفیت لایه روی تأثیر می‌گذارند، بلکه باعث زبری پوشش و ایجاد گره‌های روی نیز می‌شوند. علاوه بر این، هزینه گالوانیزه گرم به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. معمولاً میزان مصرف روی 80 تا 120 کیلوگرم به ازای هر قطعه کار 1 تنی است. اگر خاکستر و تفاله روی زیاد باشد، مصرف روی به ۱۴۰ تا ۲۰۰ کیلوگرم خواهد رسید.

کنترل کربن روی عمدتاً برای کنترل دما و کاهش کف تولید شده توسط اکسیداسیون سطح مایع روی است. برخی از تولیدکنندگان داخلی از ماسه نسوز، خاکستر زغال چوب و غیره استفاده می‌کنند. کشورهای خارجی از گوی‌های سرامیکی یا شیشه‌ای استفاده می‌کنند که رسانایی حرارتی کم، نقطه ذوب بالا، وزن مخصوص کم دارند و با مایع روی واکنش نمی‌دهند، که می‌تواند اتلاف گرما را کاهش داده و از اکسیداسیون جلوگیری کند. این نوع ساچمه به راحتی توسط قطعه کار هل داده می‌شود و هیچ چسبندگی به قطعه کار ندارد. عوارض جانبی.

برای تشکیل تفاله روی در مایع روی، عمدتاً از آلیاژ روی-آهن با سیالیت بسیار ضعیف استفاده می‌شود که وقتی محتوای آهن حل شده در مایع روی از حلالیت در این دما بیشتر شود، تشکیل می‌شود. میزان روی موجود در تفاله روی می‌تواند تا ۹۵٪ باشد که همان گالوانیزه گرم است. کلید هزینه بالای روی.

از منحنی حلالیت آهن در مایع روی، می‌توان دریافت که مقدار آهن حل شده، یعنی مقدار از دست دادن آهن، در دماهای مختلف و زمان‌های مختلف نگهداری متفاوت است. در حدود دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد، میزان اتلاف آهن با افزایش زمان گرمایش و نگهداری، تقریباً به صورت خطی افزایش می‌یابد.

در دماهای پایین‌تر یا بالاتر از محدوده ۴۸۰ تا ۵۱۰ درجه سانتیگراد، اتلاف آهن با گذشت زمان به آرامی افزایش می‌یابد. بنابراین، مردم دمای ۴۸۰ تا ۵۱۰ درجه سانتیگراد را منطقه انحلال بدخیم می‌نامند. در این محدوده دمایی، محلول روی، قطعه کار و دیگ روی را به شدت دچار خوردگی می‌کند. وقتی دما بالاتر از ۵۶۰ درجه سانتیگراد باشد، اتلاف آهن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. اگر دما بالاتر از 660 درجه سانتیگراد باشد، روی به طور مخرب ماتریس آهن را حکاکی می‌کند. سرباره روی به شدت افزایش می‌یابد و آبکاری امکان‌پذیر نخواهد بود. . بنابراین، آبکاری در حال حاضر در دو ناحیه ۴۵۰-۴۸۰ درجه سانتیگراد و ۵۲۰-۵۶۰ درجه سانتیگراد انجام می‌شود.