Nóng nhúng nóng lên ASTM A123 Tờ thông tin
Galvanizing nóng (HDG) là quá trình nhúng thép chế tạo thành ấm đun nước hoặc thùng chứa kẽm nóng chảy. Trong khi thép nằm trong ấm, sắt trong luyện kim bằng thép phản ứng với kẽm nóng chảy để tạo thành một lớp phủ hợp kim liên kết chặt chẽ cung cấp bảo vệ ăn mòn vượt trội cho thép.
Quá trình mạ kẽm (HDG) nóng (HDG) bao gồm ba bước cơ bản:
Chuẩn bị bề mặt
Galvanizing
Kiểm tra
Chuẩn bị bề mặt là một bước quan trọng trong việc áp dụng bất kỳ lớp phủ nào. Quá trình mạ điện có phương tiện kiểm soát chất lượng tích hợp riêng vì kẽm sẽ không phản ứng với bề mặt thép ô uế. Bất kỳ sự cố hoặc bất cập trong việc chuẩn bị bề mặt sẽ được thể hiện ngay lập tức khi thép bị rút khỏi bồn tắm kẽm vì các khu vực ô uế sẽ vẫn không được xử lý, và có thể thực hiện hành động khắc phục ngay lập tức. Chuẩn bị bề mặt cho mạ kẽm bao gồm ba bước:
Làm sạch/làm sạch ăn da
Một dung dịch kiềm nóng, tắm axit nhẹ hoặc tắm làm sạch sinh học loại bỏ các chất gây ô nhiễm hữu cơ như bụi bẩn, đánh dấu sơn, dầu mỡ và dầu từ bề mặt kim loại. Epoxy, vinyl, nhựa đường, hoặc xỉ hàn, không thể loại bỏ bằng cách tẩy nhờn, phải được loại bỏ trước khi mạ kẽm bằng cách nổ, nổ cát hoặc các phương tiện cơ học khác.
Ngâm
Một dung dịch pha loãng của axit sunfuric nóng hoặc axit clohydric xung quanh sẽ loại bỏ quy mô mill và oxit sắt (rỉ sét) khỏi bề mặt thép. Thay thế cho hoặc kết hợp với ngâm, bước này cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng làm sạch mài mòn hoặc cát nổ không khí, bắn kim loại hoặc nghiền vào thép. Miễn là bề mặt của thép được làm sạch hoàn toàn thành kim loại trần và tất cả các chất phi kim loại được loại bỏ, phản ứng mạ kẽm không phù hợp với cách làm sạch.
Thông lượng
Bước chuẩn bị bề mặt cuối cùng trong quá trình mạ kẽm, dung dịch clorua ammonium kẽm, phục vụ hai mục đích. Nó loại bỏ bất kỳ oxit còn lại khỏi bề mặt thép và lắng đọng một lớp bảo vệ trên thép để ngăn chặn bất kỳ oxit nào nữa hình thành trên bề mặt trước khi ngâm trong kẽm nóng chảy.
Trong bước mạ kẽm thực tế của quá trình, vật liệu được ngâm hoàn toàn trong một bồn tắm của kẽm nóng chảy. Hóa học tắm được chỉ định bởi ASTM A123 và cần ít nhất 98% kẽm nguyên chất theo trọng lượng được duy trì ở nhiệt độ trên điểm nóng chảy của kẽm. Kim loại kẽm trong bồn tắm phải đáp ứng các yêu cầu của ASTM B6 hoặc ASTM B960.
Trong khi thép được ngâm trong ấm, kẽm phản ứng với sắt trong thép để tạo thành một loạt các lớp hợp kim intermetallic kẽm liên kết bằng kim loại, thường được phủ một lớp kim loại kẽm nguyên chất từ bồn tắm. Khi sự tăng trưởng của lớp phủ được chế tạo hoàn tất, nó được rút từ từ từ bồn tắm mạ kẽm, và kẽm dư thừa được loại bỏ bằng cách thoát nước, rung và/hoặc ly tâm. Phản ứng luyện kim sẽ tiếp tục sau khi các vật liệu được rút ra khỏi bồn tắm, miễn là phần thép vẫn ở gần nhiệt độ tắm. Các bài viết mạ kẽm được làm mát bằng cách ngâm trong dung dịch thụ động hoặc nước, hoặc được để trong không khí mở.
- Kiểm tra cực điện kim loại
Việc kiểm tra thép mạ kẽm nóng là đơn giản và nhanh chóng. Hai tính chất của lớp phủ mạ kẽm nóng hổi được xem xét kỹ lưỡng nhất là độ dày lớp phủ và điều kiện bề mặt/bề mặt. Một loạt các thử nghiệm vật lý đơn giản có thể được thực hiện để xác định độ dày, tính đồng nhất, tuân thủ và ngoại hình.
Người chế tạo - các biến có thể kiểm soát được
Để thúc đẩy kết quả tốt nhất có thể từ quá trình mạ kẽm nóng, người chế tạo nên xem xét kiểm soát một số biến ảnh hưởng đến sự xuất hiện và đặc điểm của lớp phủ.
Thép có một hóa học cụ thể được biết đến thường là dẫn đến lớp phủ mạ kẽm với độ dày lớp phủ trên mức tối thiểu được chỉ định trong ASTM A123. Thép với silicon và phốt pho bên ngoài các phạm vi được quy định trong ASTM A385 có thể dẫn đến lớp phủ kẽm dày quá mức có thể dẫn đến sự phân tách khi bị ảnh hưởng bởi các lực bên ngoài trong quá trình xử lý và cương cứng. Phụ gia tắm thường được sử dụng để giảm thiểu sự tăng trưởng của lớp phủ ở mức gần độ dày tối thiểu nhưng không hiệu quả cho tất cả các thép. Giảm thời gian ngâm trong kẽm nóng chảy để dẫn đến lớp phủ kẽm mỏng hơn không phải lúc nào cũng có thể.
Thép với các lỗ thông hơi và thoát nước được thiết kế đúng cách, các tấm gusset cắt và các bề mặt chồng chéo được dây có dây theo quy định của ASTM A385 thường sẽ dẫn đến lớp phủ mạ kẽm mà không tích tụ kẽm quá mức bên trong hoặc bên ngoài bài viết bằng thép.
Nhúng tối ưu và tốc độ loại bỏ từ bể chứa kẽm nóng chảy là tốc độ chậm, ổn định. Điều này cho phép làm nóng thậm chí trong quá trình ngâm và thậm chí đóng băng kẽm trong quá trình loại bỏ. Quá ít hoặc quá nhỏ và lỗ thông hơi làm cho ngâm và loại bỏ rất chậm và không hiệu quả, và kết quả là một lớp phủ rất không đồng đều. Các mối hàn con dấu kém hoặc hàn khâu gây ra `` thổi 'các hóa chất bị mắc kẹt từ các bề mặt chồng chéo và thép xung quanh khu vực hàn có thể vẫn không được đo lường.
Thép hàn không có thông lượng và xỉ và việc sử dụng thanh hàn tương tự trong hóa học với thép được hàn.
Thông lượng dư và xỉ không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy đối với bộ mạ điện và không được loại bỏ trong các bước làm sạch hóa học. Kết quả là các khu vực không có tính cách xung quanh mối hàn. Nếu thanh hàn không giống nhau trong hóa học với thép được hàn, phản ứng kẽm với kim loại hàn có thể sẽ mang lại sự xuất hiện khác nhau và độ dày lớp phủ khác nhau so với các thành viên thép.
Hạt thép/mối hàn giảm căng thẳng gần khu vực của các cạnh đối phó ngọn lửa.
Độ dốc nhiệt vốn có trong quá trình mạ kẽm ảnh hưởng đến các ứng suất dư trong thép kết cấu gây ra bởi các cảnh sát cắt ngọn lửa. Nếu không có sự giảm căng thẳng trước khi mạ kẽm, các khu vực cắt đối phó có thể biểu hiện các vết nứt sau khi mạ kẽm. Người chế tạo có thể thay thế đặt hạt hàn trên web chùm liền kề với khu vực đối phó, do đó làm giảm một số ứng suất dư trong khu vực này.
Giảm thiểu việc làm việc lạnh, nhưng nếu cần thiết, hãy làm điều đó theo bán kính uốn được khuyến nghị.
Làm việc lạnh gây ra căng thẳng vào thép kết cấu và ứng suất dư dư thừa có thể làm tuổi thép ở nhiệt độ mạ kẽm, do đó thay đổi tính chất thép. Nhiệt của quá trình mạ điện tăng tốc sự xuất hiện của các vết nứt nhưng không gây ra vết nứt.
Sử dụng thẻ thép có thể tháo rời, hạt hàn hoặc stenciling để đánh dấu các mảnh bịa đặt.
Sơn, sơn mài và một số vật liệu bút đánh dấu không được loại bỏ trong quá trình làm sạch và phải được loại bỏ một cách cơ học trước khi bắt đầu quá trình mạ kẽm.
- Người chế tạo - các biến không thể kiểm soát
Sản xuất thép không phải là một quá trình chính xác về mặt hóa học kết quả và sự phân phối chẵn các yếu tố trong suốt. Một số chế tạo kết hợp thép của hóa học và độ dày khác nhau. Cả hai đều ảnh hưởng đến kết quả của sự xuất hiện lớp phủ mạ kẽm và ý nghĩa của người chế tạo như sau.
Chế tạo sử dụng hai hoặc nhiều độ dày thép của cùng một hóa học
Một trong những lợi thế của việc mạ kẽm nóng là hoàn toàn ngâm mình, vì vậy có sự bảo vệ hoàn toàn của tất cả các bề mặt thép, khu vực chung chặt chẽ và không gian bên trong. Khi một chế tạo bao gồm hai hoặc nhiều độ dày thép được ngâm, thép mỏng hơn nhiệt độ lên đến nhiệt độ tắm sớm hơn so với thép dày hơn. Thời gian phản ứng giữa sắt trong thép và kẽm sẽ khác nhau và có thể dẫn đến hai lần xuất hiện khá khác nhau, từ sáng/sáng bóng đến xám mờ.
Các chế độ bịa đặt sử dụng thép với hai hoặc nhiều hóa chất khác nhau
Tốc độ phản ứng luyện kim giữa kẽm nóng chảy và mỗi loại thép có thể khá khác nhau và dẫn đến cả độ dày lớp phủ khác nhau và sự xuất hiện khác nhau, mặc dù mỗi phần của lắp ráp được ngâm trong cùng một bồn tắm trong cùng một khoảng thời gian. Không có cách nào để sửa đổi thời gian ngâm để tạo ra độ dày hoặc hình dạng lớp phủ đồng đều.
Khối lượng chế tạo không đủ để được mạ kẽm trong một lô tương thích
Để hiệu quả và hiệu quả nhất có thể, máy điện dung sẽ kết hợp một số công việc, có thể chứa độ dày và hóa chất bằng thép khá khác nhau giữa các mặt hàng của nó, và sử dụng dây để treo thép từ giá dùng để ngâm tất cả các bộ phận vào việc làm sạch và nóng chảy phòng tắm kẽm cùng một lúc. Không có cách nào để dự đoán hoặc đảm bảo sự xuất hiện của các mảnh thép khác nhau sẽ phù hợp. Ngay cả khi tất cả các vật phẩm thép có cùng độ dày và thời gian ngâm chính xác cho độ dày cụ thể đó đã được sử dụng, độ dày lớp phủ và ngoại hình từ mảnh này sang mảnh khác có thể khá khác nhau.
Thép với một hóa học đồng nhất trong đó tất cả các yếu tố được phân phối đều trong suốt bài viết bằng thép
Cả đúc liên tục và các phương pháp sản xuất bằng thép/than cốc/đá vôi truyền thống không đảm bảo hóa học của thép như báo cáo trên báo cáo thử nghiệm Mill là nhất quán trong suốt chùm tia, tấm hoặc ống. Trong thực tế, nó là bình thường đối với hóa học từ điểm A đến điểm B trên một mảnh thép kết cấu hơi khác nhau. Sự khác biệt này trong silicon và/hoặc phốt pho, hai nguyên tố trong thép gây ra khả năng phản ứng nhất giữa sắt và kẽm nóng chảy, thường dẫn đến độ dày lớp phủ mạ kẽm và/hoặc xuất hiện khác nhau trên cùng một mảnh thép. Ngay cả khi hóa học được biết đến chính xác và 100% đồng nhất trong suốt miếng thép, có thời gian ngâm theo quy định và nhiệt độ kẽm nóng chảy không đảm bảo kết quả có thể dự đoán được. Có những yếu tố chưa biết khác trong thép và các ứng suất cuộn hoặc bịa đặt có thể gây ra trong thép có thể gây ra một khu vực hoàn thiện mờ liền kề với một khu vực có lớp hoàn thiện sáng và sáng bóng.
Biến Galvanizer
Nghiên cứu và thử nghiệm mở rộng của ngành công nghiệp mạ kẽm đã dẫn đến các thực tiễn tốt nhất không phải là dự đoán 100% về sự xuất hiện và độ dày của lớp phủ, nhưng cung cấp chất lượng nhất quán nhất trong các thông số mà quá trình này cho phép sự đa dạng của vật liệu được mạ kẽm. Đây là những gì chúng ta biết.
Việc sử dụng kẽm cao cấp, cao cấp, cao cấp hoặc prime, được sản xuất từ quặng thô hoặc thông qua việc tái tạo kẽm thứ cấp, không đảm bảo sự xuất hiện hoặc độ dày cụ thể.
Việc bổ sung một lượng nhỏ niken vào dung dịch kẽm nóng chảy giúp kiểm soát khả năng phản ứng giữa sắt và silicon cũng như sắt và phốt pho đối với một số hóa chất thép nhưng một phạm vi độ dày lớp phủ cụ thể không thể dự đoán được cho bất kỳ độ dày của thép.
Việc bổ sung nhôm vào bể chứa kẽm nóng chảy thường dẫn đến lớp phủ kẽm sáng hơn, nhưng không đảm bảo sẽ không có sự xuất hiện phủ mờ trên một phần hoặc tất cả một miếng thép.
Không có cách nào để đo mức độ của quy mô nhà máy và sự ăn mòn trên một mảnh thép trước khi ngâm trong các bể xử lý làm sạch. Do đó, lượng thời gian để thép cư trú trong bồn tắm axit được xác định bởi các nhà khai thác có kinh nghiệm và không có sẵn từ bảng giá trị.
Dưa chua với hydrochloric hoặc axit sunfuric đều là phương tiện hiệu quả để loại bỏ quy mô Mill và rỉ sét. Có thể chuyển quá mức khi sử dụng axit sunfuric nhưng lớp phủ kẽm thu được chỉ dày hơn so với thời gian ngâm chính xác. Galvanizer cẩn thận không chuyển quá mức vì áp dụng kẽm dư thừa làm cho việc sản xuất ít kinh tế hơn.
Nước ngay lập tức hoặc sự cố gắng làm nguội sau khi thép được loại bỏ khỏi bồn tắm mạ kẽm ngăn chặn phản ứng giữa sắt và kẽm, thường dẫn đến lớp phủ sáng hơn, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Đối với các sản phẩm hình ống, việc làm nguội làm mát vật liệu một cách nhanh chóng và thường ngăn ngừa bong tróc, tức là sự phân tách lớp bên ngoài kẽm tinh khiết của lớp phủ từ các lớp hợp kim. Dựa trên tính đối xứng và độ dày của thép, một số chế tạo không thể bị làm dịu nước do những lo ngại liên quan đến biến dạng.
Ga điện thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh độ bền của các dung dịch axit và thông lượng của chúng, và thay đổi hoàn toàn chúng hoặc sử dụng một hệ thống lọc để duy trì hiệu quả của chúng. Bất kỳ phương sai nào từ cường độ tối ưu và/hoặc độ sạch chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình chứ không phải chất lượng của lớp phủ mạ kẽm. Nếu thông lượng thất bại, thì điều này có thể nhìn thấy ngay lập tức là các khu vực không có tính hợp nhất trên chế tạo ngay sau khi loại bỏ khỏi bồn tắm kẽm.
Galvanizer thường xuyên loại bỏ các hợp chất kẽm được gọi là Dross từ đáy ấm mạ điện nơi chúng định cư theo thời gian. Hiệu quả [Drossing "rất quan trọng để duy trì ấm theo thứ tự làm việc thích hợp và cũng giảm thiểu lượng dross có khả năng kết thúc trên thép mạ kẽm vì nó được loại bỏ khỏi ấm. bao nhiêu khối lượng thép đang được xử lý và độ sạch của việc làm sạch thông lượng
dung dịch. Đây là một quá trình liên quan và sản xuất không thể được thực hiện trong khi [Drossing; "Do đó, các bộ mạ điện rất linh hoạt trong việc lên lịch cho việc drossing để đảm bảo họ đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Trước khi các vật phẩm thép và chế tạo được loại bỏ khỏi tổng số ngâm trong phòng tắm kẽm, máy mạ kẽm paddle kẽm (kẽm-oxit) vào bên cạnh ấm đun nước rất ít, nếu có, skimmings lắng xuống trên bề mặt mới của bồn tắm. Bởi vì quá trình oxy hóa kẽm nóng chảy là một quá trình liên tục, không phải lúc nào cũng có thể có tất cả các bề mặt hoàn toàn không có skimmings.
Bản quyền 2017 Hiệp hội Kính sáng Mỹ. Các tài liệu được cung cấp ở đây đã được phát triển để cung cấp thông tin chính xác và có thẩm quyền về thép mạ kẽm nóng sau khi chế tạo. Tài liệu này chỉ cung cấp thông tin chung và không nhằm mục đích thay thế cho kiểm tra và xác minh chuyên môn có thẩm quyền về sự phù hợp và khả năng ứng dụng. Thông tin được cung cấp ở đây không được dự định là một đại diện hoặc bảo hành đối với một phần của AGA. Bất cứ ai sử dụng thông tin này đều giả định tất cả các trách nhiệm phát sinh từ việc sử dụng đó.
