Hai quy trình chỉ chia sẻ một tên
Mạ kẽm lạnh và mạ kẽm nhúng nóng đều sử dụng kẽm để bảo vệ thép, nhưng chúng hoạt động thông qua các cơ chế khác nhau và mang lại khối lượng lớp phủ rất khác nhau. Mạ kẽm lạnh, đôi khi được gọi là sơn giàu kẽm, dựa trên lớp phủ trong đó các hạt kẽm được liên kết trong chất kết dính hữu cơ hoặc vô cơ và được thi công bằng cọ, con lăn hoặc phun ở nhiệt độ môi trường. Mạ kẽm nhúng nóng nhúng thép đã chuẩn bị vào kẽm nóng chảy, thường ở nhiệt độ khoảng 450 độ C, do đó các phản ứng hợp kim hóa ở bề mặt phân cách tạo ra lớp phủ liên kết luyện kim thay vì màng ứng dụng.
Cấu trúc và khối lượng lớp phủ
| Tính năng | Mạ kẽm lạnh | Mạ kẽm nhúng nóng |
|---|---|---|
| Nhiệt độ ứng dụng | Môi trường xung quanh | Khoảng 450 độ C |
| Loại trái phiếu | Màng dính | Hợp kim sắt{0}}kẽm cộng với kẽm nguyên chất |
| Khối lượng kẽm điển hình | 10-50 g/m2 | Từ khoảng 145 g/m2 trở lên, 20 micromet trở lên |
| Kiểm soát độ dày | Mỏng, đồng đều theo từng lớp | Được điều chỉnh bởi thời gian nhúng và tốc độ rút tiền |
| Khả năng sửa chữa hiện trường | Dễ dàng chỉnh sửa một thành phần | Yêu cầu hợp chất sửa chữa giàu kẽm tại chỗ |
Sự khác biệt về khối lượng này là lý do khiến hai phương pháp có tuổi thọ khác nhau. Lớp mạ kẽm nguội được đo bằng hàng chục gam trên mét vuông không thể sánh được với lớp phủ cuộn mạ kẽm liên tục 275 g trên mét vuông và nó thường được chọn ở những nơi có cấu trúc quá lớn để tắm hoặc nơi chỉ cần bảo vệ cục bộ.
Kẽm bảo vệ thép như thế nào
Kẽm bảo vệ thép theo hai cách. Là một rào cản, nó cách ly chất nền khỏi độ ẩm và oxy, đồng thời tạo thành một màng oxit kẽm, hydroxit kẽm và kẽm cacbonat cơ bản ổn định trên bề mặt và làm chậm sự tấn công tiếp theo. Lớp màng đó, đôi khi được coi là rỉ sét trắng, liên tục bị phá vỡ và tái tạo trong quá trình sử dụng mà không tiêu tốn lớp phủ với tốc độ không thể kiểm soát. Là một cực dương hy sinh, nó hoạt động về mặt điện hóa: điện thế tiêu chuẩn của kẽm là âm 0,76 volt so với âm 0,44 volt đối với sắt, do đó, trong một cặp điện cực, kẽm hòa tan khi cực dương và thép vẫn là cực âm được bảo vệ. Đây là lý do tại sao bề mặt mạ kẽm bị trầy xước tiếp tục chống ăn mòn ở khu vực bị hư hỏng cho đến khi hết kẽm xung quanh.
Hóa chất tắm và lớp hợp kim
Trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng, phôi sẽ đi vào kẽm nóng chảy và lớp hợp kim sắt{0}}kẽm đầu tiên hình thành ở bề mặt tiếp xúc, sau đó là lớp ngoài bằng kẽm gần như nguyên chất. Lớp hợp kim phát triển nhờ sự khuếch tán xen kẽ của sắt và kẽm, và độ dày của nó phụ thuộc vào nhiệt độ bể, thời gian ngâm cũng như hàm lượng silicon và phốt pho trong thép. Silicon trên khoảng 0,04 phần trăm có thể đẩy nhanh quá trình phát triển của hợp kim và tạo ra lớp phủ quá dày, giòn, đó là lý do tại sao thép dành cho mạ kẽm nhúng nóng thường được chỉ định với silicon bị hạn chế. Ở nhiệt độ sử dụng trên khoảng 220 độ C, quá trình khuếch tán xen kẽ tiếp tục ở trạng thái rắn và sự khác biệt về tốc độ khuếch tán giữa sắt và kẽm gây ra các khoảng trống ở bề mặt phân cách, một hiện tượng được gọi là hiệu ứng Kirkendall.
Lựa chọn biện pháp bảo vệ phù hợp cho một dự án
Sử dụng cuộn mạ kẽm nhúng nóng liên tục trong đó yêu cầu khối lượng lớp phủ đồng nhất, được kiểm soát tại nhà máy trên khối lượng sản xuất lớn của tấm và dải.
Chọn mạ kẽm nhúng nóng hàng loạt cho các sản phẩm chế tạo hoàn thiện như khung, cấu trúc lưới và bệ, trong đó lớp phủ phải bao phủ tất cả các bề mặt kể cả các góc bên trong.
Sử dụng mạ kẽm nguội để xử lý các mối hàn, các cạnh bị cắt và các hư hỏng cơ học tại chỗ cũng như đối với các bộ phận nhỏ không thể sử dụng được trong bể.
Không chỉ dựa vào mạ kẽm lạnh cho dịch vụ nhúng chìm hoặc ướt liên tục, khi cần có lớp phủ nhúng nóng dày hơn hoặc hệ thống song công.
Khi kết hợp kẽm với sơn, phải đảm bảo khoảng thời gian bảo dưỡng được chỉ định; lớp phủ được xử lý hoàn toàn mang lại độ bám dính cần thiết cho công trình song công.
Đối với sản phẩm mạ kẽm nhúng nóng, khối lượng lớp phủ được xác minh bằng trọng lượng trên phiếu đo và độ dày lớp phủ được kiểm tra bằng máy đo từ tính ở nhiều vị trí. Độ bám dính được đánh giá bằng cách uốn cong hoặc uốn cong theo bán kính quy định và kiểm tra độ bong tróc, và bề ngoài được đánh giá dựa trên tình trạng bề mặt và hình dạng đã thỏa thuận. Đối với màng mạ kẽm nguội, việc kiểm tra là độ dày màng khô, điều kiện xử lý và độ bám dính bằng cửa chéo, vì khả năng bảo vệ phụ thuộc vào tính toàn vẹn của màng hơn là vào hợp kim. Hồ sơ kiểm tra theo EN 10204 loại 3.1 với lớp phủ được công bố trên giấy chứng nhận nhà máy là bằng chứng thương mại thông thường đối với cuộn mạ kẽm liên tục.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Mạ kẽm lạnh có bền như mạ kẽm nhúng nóng không?
Trả lời: Không. Màng mạ kẽm nguội chỉ chứa 10 đến 50 gam kẽm trên một mét vuông, ít hơn nhiều so với lớp phủ nhúng nóng, do đó tuổi thọ sử dụng của nó trong môi trường khắc nghiệt sẽ ngắn hơn nhiều.
Hỏi: Có thể sử dụng mạ kẽm lạnh để sửa chữa lớp phủ nhúng nóng không?
Đáp: Có, các hợp chất sửa chữa giàu kẽm là phương pháp được chấp nhận để chỉnh sửa các mối hàn, các cạnh cắt và xử lý hư hỏng tại chỗ.
Hỏi: Tại sao thép mạ kẽm nhúng nóng có hình dạng lốm đốm?
Trả lời: Mẫu có thể nhìn thấy là cấu trúc hạt kẽm tinh thể được hình thành khi lớp phủ đông cứng lại và kích thước của nó có thể được kiểm soát bởi nhà máy.
Hỏi: Nguyên nhân gây ra rỉ sét trắng trên thép mạ kẽm là gì?
Đáp: Độ ẩm bị giữ lại giữa các bề mặt xếp chồng lên nhau phản ứng với kẽm tạo thành kẽm hydroxit và kẽm cacbonat bazơ, xuất hiện dưới dạng cặn màu trắng; bảo quản khô và thụ động hạn chế nó.
Hỏi: Lớp phủ nhúng nóng bị phân hủy ở nhiệt độ nào?
Đáp: Bảo trì ở nhiệt độ trên khoảng 220 độ C sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán của sắt{1}}kẽm và có thể dẫn đến bong tróc lớp phủ, vì vậy việc bảo trì liên tục thường bị giới hạn ở mức đó.
