Λεπτομερής επεξήγηση του γαλβανισμού εν θερμώ-και του ηλεκτρογαλβανισμού (κρύου γαλβανισμού)

Το πλήρες όνομα της επίστρωσης εν θερμώ-είναι επίστρωση εν θερμώ, η οποία αναφέρεται στη μέθοδο εμβάπτισης του επικαλυμμένου μεταλλικού υλικού σε άλλα υγρά μέταλλα ή κράματα με χαμηλότερα σημεία τήξης για επικάλυψη. Το κύριο υλικό υποστρώματος για την επίστρωση εν θερμώ-είναι ο χάλυβας, επομένως το σημείο τήξης του μετάλλου στο υλικό επίστρωσης πρέπει να είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό του χάλυβα, διαφορετικά θα επηρεάσει το υλικό του υποστρώματος.

Υλικό επίστρωσης
Τα κοινά μέταλλα επικάλυψης περιλαμβάνουν ψευδάργυρο (σημείο τήξης 419,5 βαθμοί ), αλουμίνιο (σημείο τήξης 658,7 μοίρες ), κασσίτερο (σημείο τήξης 231,9 μοίρες ) και μόλυβδο (σημείο τήξης 327,4 μοίρες ).

Ο γαλβανισμός εν θερμώ-, επίσης γνωστός ως γαλβανισμός, είναι μια μέθοδος λήψης μεταλλικής επικάλυψης σε εξαρτήματα χάλυβα με εμβάπτιση σε λιωμένο ψευδάργυρο.

Η διαδικασία του γαλβανισμού εν θερμώ-

Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός κράματος σιδήρου-ψευδαργύρου μεταξύ του υποστρώματος σιδήρου και του εξώτατου στρώματος καθαρού ψευδαργύρου. Ο σχηματισμός αυτού του στρώματος-κράματος ψευδάργυρου σιδήρου στην επιφάνεια του εξαρτήματος χάλυβα κατά τη διάρκεια του γαλβανισμού εν θερμώ-διασφαλίζει έναν ισχυρό δεσμό μεταξύ του σιδήρου και του στρώματος καθαρού ψευδαργύρου. Η διαδικασία μπορεί να περιγραφεί εν συντομία ως εξής:

Όταν το κατεργαζόμενο τεμάχιο σιδήρου βυθιστεί σε τετηγμένο ψευδάργυρο, σχηματίζεται πρώτα ένα στερεό διάλυμα ψευδαργύρου και -σιδήρου (σώμα-με κέντρο κυβικό) στη διεπιφάνεια. Αυτός είναι ένας κρύσταλλος που σχηματίζεται από τη διάλυση ατόμων ψευδαργύρου στη στερεά κατάσταση του σιδήρου του βασικού μετάλλου. τα δύο άτομα μετάλλου συντήκονται μεταξύ τους και η ελκτική δύναμη μεταξύ των ατόμων είναι σχετικά μικρή.

Επομένως, όταν ο ψευδάργυρος φτάσει σε κορεσμό στο στερεό διάλυμα, τα άτομα των δύο στοιχείων, ψευδάργυρου και σιδήρου, διαχέονται μεταξύ τους. Τα άτομα ψευδαργύρου που διαχέονται στο υπόστρωμα σιδήρου μεταναστεύουν στο πλέγμα βάσης, σχηματίζοντας σταδιακά ένα κράμα με σίδηρο.

Ο σίδηρος που διαχέεται στον λιωμένο ψευδάργυρο σχηματίζει τη διαμεταλλική ένωση FeZn13 με ψευδάργυρο, η οποία κατακάθεται στον πάτο του δοχείου γαλβανισμού εν θερμώ-, σχηματίζοντας σκωρία ψευδαργύρου.

Όταν το συστατικό χάλυβα αφαιρείται από τον τετηγμένο ψευδάργυρο, σχηματίζεται ένα στρώμα καθαρού ψευδαργύρου στην επιφάνεια. Αυτό το στρώμα είναι ένας εξαγωνικός κρύσταλλος με περιεκτικότητα σε σίδηρο που δεν υπερβαίνει το 0,003%.

Η πραγματική διαδικασία γαλβανισμού της επιφάνειας των χαλύβδινων σωλήνων (λαμβάνοντας ως παράδειγμα τους χαλύβδινους σωλήνες)

Solid iron dissolves ->Iron combines with zinc to form an iron zinc alloy compound, producing an iron zinc alloy layer ->Η εξωτερική πλευρά του στρώματος κράματος ψευδάργυρου σιδήρου συνδέεται με ένα στρώμα καθαρού ψευδαργύρου. Μετά την ψύξη, το καθαρό στρώμα ψευδαργύρου κρυσταλλώνεται και συνδέεται με το χαλύβδινο υπόστρωμα στην εσωτερική πλευρά του στρώματος ψευδαργύρου. Επομένως, η διαδικασία γαλβανισμού εν θερμώ-είναι κυρίως η διαδικασία σχηματισμού ενός γαλβανισμένου στρώματος λόγω διάχυσης.

Η προστατευτική επίδραση της γαλβανισμένης επίστρωσης στην επιφάνεια του χάλυβα

Πλήρης κάλυψη,-προστασία που διαρκεί
Όταν το γαλβανισμένο στρώμα είναι άθικτο, ο ρυθμός διάβρωσης του ίδιου του ψευδαργύρου είναι εξαιρετικά αργός, γεγονός που μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του χάλυβα κατά 15-30 φορές. Το γαλβανισμένο στρώμα είναι μεταλλουργικά συνδεδεμένο με το υπόστρωμα, καλύπτοντας ολοκληρωμένα και σταθερά και μπορεί να αντισταθεί σε μηχανικές βλάβες.

Θυσιάστε την προστασία ανόδου όταν υπάρχει μερική ζημιά
Εάν η επίστρωση υποστεί μερική ζημιά, η εκτεθειμένη βάση από χάλυβα και ο ψευδάργυρος θα σχηματίσουν μια κύρια μπαταρία σε ένα υγρό περιβάλλον. Ο ψευδάργυρος, ως άνοδος (με πιο αρνητικό δυναμικό), διαβρώνεται κατά προτίμηση για να προστατεύσει τον χάλυβα ως κάθοδο, η οποία είναι γνωστή ως προστασία "θυσιαστικής ανόδου".

Η πρόσφυση είναι πιο σημαντική από το πάχος
Το γαλβανισμένο στρώμα συχνά διαβρώνεται από τον αδύναμο σύνδεσμο. Εάν η πρόσφυση είναι κακή, ακόμη και αν η επίστρωση είναι παχιά, θα διαβρωθεί και θα αποτύχει νωρίς, παρόμοια με το "φαινόμενο κοντής σανίδας των ξύλινων βαρελιών". Επομένως, η συνολική πρόσφυση είναι ένας βασικός παράγοντας που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής της προστασίας.

Η εν θερμώ-γαλβανισμένη επίστρωση παρέχει στο χαλύβδινο υπόστρωμα την ακόλουθη τριπλή-διαβρωτική προστασία:

Το εν θερμώ-γαλβανισμένο στρώμα μπορεί να παρέχει την ακόλουθη τριπλή αντιδιαβρωτική προστασία για το χαλύβδινο υπόστρωμα:

Προστασία στρώματος απομόνωσης
Οι δύο σημαντικές ιδιότητες του προστατευτικού στρώματος απομόνωσης είναι η πρόσφυσή του στα μέταλλα και η δική του αντοχή στη φθορά. Από αυτή την άποψη, ο γαλβανισμός εν θερμώ-παρέχει ένα σκληρό, μεταλλικό συγκολλητικό στρώμα απομόνωσης που μπορεί να καλύψει πλήρως την επιφάνεια του χάλυβα και να την απομονώσει από διαβρωτικά περιβάλλοντα.

Προστασία του στρώματος προϊόντος διάβρωσης
Τα προϊόντα διάβρωσης που σχηματίζονται στην επιφάνεια του γαλβανισμένου στρώματος εν θερμώ-θα προκαλέσουν διαστολή όγκου, εμποδίζοντας τα ασυνεχή κενά που προκαλούνται από την επιλεκτική διάλυση της επίστρωσης, εμποδίζοντας έτσι την περαιτέρω διάβρωση της επίστρωσης και μειώνοντας το ρυθμό διάβρωσης της γαλβανισμένης στρώσης σε περιβαλλοντικά διαβρωτικά μέσα.

Ηλεκτροχημική προστασία
Για τυχόν μικρές περιοχές που εκτίθενται από τυχαία ζημιά, όπως χτυπήματα ή γρατσουνιές, λόγω του αρνητικού δυναμικού του ψευδαργύρου σε σύγκριση με το σίδηρο, το γαλβανισμένο εν θερμώ{0}}στρώμα διαβρώνεται κατά προτίμηση ως θυσιαστική άνοδος, παρέχοντας καθοδική προστασία για τον χάλυβα.

Πλεονεκτήματα της διαδικασίας γαλβανισμού εν θερμώ-

Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους αντιδιαβρωτικής-μετάλλων, ο γαλβανισμός εν θερμώ-έχει απαράμιλλα πλεονεκτήματα όσον αφορά την ηλεκτροχημική προστασία, την πυκνότητα επίστρωσης, την ανθεκτικότητα της επίστρωσης, την επίστρωση χωρίς συντήρηση, την προσαρμοστικότητα στο σχήμα και το μέγεθος των χαλύβδινων εξαρτημάτων και την υψηλή απόδοση παραγωγής.

Ο γαλβανισμένος εν θερμώ-χάλυβας έχει πλεονεκτήματα όπως μορφοποίηση, συγκολλησιμότητα, δυνατότητα βαφής και καλή ολκιμότητα. Η τεχνολογία γαλβανισμού εν θερμώ-αναπτύσσεται όλο και περισσότερο προς παραγωγή μεγάλης-κλίμακας-χαμηλού κόστους.

Πάχος γαλβανισμένης στρώσης και διάρκεια ζωής

Δεδομένου ότι η διάρκεια ζωής του γαλβανισμένου στρώματος εξαρτάται κυρίως από το πάχος του, είναι εύκολο να επιθεωρηθεί οπτικά η επιφάνειά του για συνέχεια και φωτεινότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί μαγνητικό μετρητή πάχους για να μετρήσει εύκολα και με ακρίβεια εάν το πάχος πληροί τις τυπικές απαιτήσεις.

Οι δοκιμές ατμοσφαιρικής έκθεσης δείχνουν ότι ένα θερμό-γαλβανισμένο στρώμα πάχους 86 μm έχει διάρκεια ζωής 13 χρόνια σε βαριές βιομηχανικές περιοχές, 50 χρόνια σε θαλάσσια περιβάλλοντα, 104 χρόνια σε προαστιακές περιοχές και 30 χρόνια σε αστικές περιοχές.

Γενικά, ένα γαλβανισμένο στρώμα με επίστρωση ψευδαργύρου 600 g/m² έχει διάρκεια ζωής-δωρεάν συντήρησης 20-50 ετών. Για μη γαλβανισμένες έγχρωμες-επικαλυμμένες λαμαρίνες χάλυβα που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές, η διάρκεια ζωής είναι 3-5 χρόνια, ενώ τα χρωματιστά χαλύβδινα φύλλα με γαλβανισμένο υπόστρωμα μπορούν να διαρκέσουν 20-30 χρόνια.

Ηλεκτρογαλβανισμός, κοινώς γνωστός ως "κρύος γαλβανισμός" ή "γαλβανισμός νερού". Χρησιμοποιεί ηλεκτροχημικές μεθόδους για τη χρήση πλινθωμάτων ψευδαργύρου ως ανόδους, όπου τα άτομα ψευδαργύρου χάνουν ηλεκτρόνια και διαλύονται στον ηλεκτρολύτη σε ιοντική κατάσταση. Τα υλικά χάλυβα λειτουργούν ως κάθοδοι, όπου τα ιόντα ψευδαργύρου μειώνονται σε άτομα ψευδαργύρου και εναποτίθενται στην επιφάνεια του χάλυβα, σχηματίζοντας ένα ομοιόμορφο, πυκνό και καλά συνδεδεμένο στρώμα απόθεσης μετάλλου ή κράματος.

Ροή διαδικασίας επιμετάλλωσης ψευδαργύρου (ασημί-λευκό / μπλε-λευκό)

Διαφορετικό πάχος επίστρωσης

Ο γαλβανισμός εν θερμώ-γενικά παράγει ένα παχύτερο στρώμα ψευδαργύρου, συνήθως πάνω από 40 μm, ακόμη και έως 200 μm ή περισσότερο. Το στρώμα γαλβανισμένου εν θερμώ-είναι γενικά 10 έως 20 φορές παχύτερο από το ηλεκτρογαλβανισμένο στρώμα.

Οι ηλεκτρογαλβανισμένες επιστρώσεις είναι πολύ λεπτές, περίπου 3–15 μm, με βάρος επίστρωσης μόνο 10–50 g/m².

Διαφορετικό βάρος επίστρωσης ψευδαργύρου

Το βάρος επίστρωσης ψευδαργύρου των γαλβανισμένων φύλλων εν θερμώ-δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλό, γενικά τουλάχιστον 50–60 g/m² και στις δύο πλευρές και μέγιστο 600 g/m². Τα ηλεκτρογαλβανισμένα φύλλα μπορούν να έχουν ένα πολύ λεπτό στρώμα ψευδαργύρου, με ελάχιστο 15 g/m², αλλά η επίτευξη παχύτερης επίστρωσης απαιτεί πολύ αργή ταχύτητα γραμμής παραγωγής, η οποία δεν είναι κατάλληλη για τα χαρακτηριστικά διαδικασίας των σύγχρονων γραμμών παραγωγής. Το μέγιστο είναι γενικά 100 g/m². Εξαιτίας αυτού, η παραγωγή ηλεκτρογαλβανισμένων φύλλων είναι σημαντικά περιορισμένη.

Διαφορετική μικροδομή επίστρωσης

Τα θερμά-γαλβανισμένα φύλλα έχουν ένα ελαφρώς εύθραυστο σύνθετο στρώμα μεταξύ της επικάλυψης καθαρού ψευδαργύρου και του χαλύβδινου υποστρώματος. Η επίστρωση καθαρού ψευδαργύρου σχηματίζει ως επί το πλείστον στίγματα ψευδαργύρου κατά την κρυστάλλωση και η επικάλυψη είναι ομοιόμορφη και μη{2}}πορώδης.

Στον ηλεκτρογαλβανισμό, τα άτομα ψευδαργύρου εναποτίθενται και κατακρημνίζονται μόνο στην επιφάνεια του φύλλου χάλυβα και συνδέονται με την επιφάνεια της χαλύβδινης ταινίας με φυσικές δυνάμεις. Υπάρχουν πολλοί πόροι, γεγονός που το καθιστά ιδιαίτερα ευαίσθητο στη διάβρωση που προκαλείται από διαβρωτικά μέσα. Επομένως, τα γαλβανισμένα φύλλα εν θερμώ-είναι πιο ανθεκτικά στη διάβρωση-από τα ηλεκτρογαλβανισμένα φύλλα.

Διαφορετικές διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας

Τα θερμά-γαλβανισμένα φύλλα συνήθως χρησιμοποιούν ως πρώτες ύλες ψυχρή-έλαση. Η ανόπτηση και ο γαλβανισμός εν θερμώ-διενεργούνται συνεχώς στη γραμμή γαλβανισμού. Η χαλύβδινη λωρίδα θερμαίνεται και στη συνέχεια ψύχεται σε σύντομο χρονικό διάστημα, επομένως η αντοχή και η πλαστικότητά της επηρεάζονται σε κάποιο βαθμό. Η απόδοση σφράγισης είναι κατώτερη από αυτή παρόμοιων φύλλων ψυχρής{{6} έλασης που έχουν υποστεί απολίπανση και ανόπτηση σε επαγγελματική γραμμή παραγωγής.

Τα ηλεκτρο-γαλβανισμένα φύλλα χρησιμοποιούν φύλλα ψυχρής-έλασης ως πρώτες ύλες, διασφαλίζοντας βασικά την ίδια απόδοση επεξεργασίας με τα φύλλα ψυχρής-έλασης. Ωστόσο, η πολύπλοκη διαδικασία του αυξάνει και το κόστος παραγωγής.

Διαφορετική Εμφάνιση

Η επιφάνεια του γαλβανισμένου στρώματος εν θερμώ-είναι τραχιά και φωτεινή και σε σοβαρές περιπτώσεις υπάρχουν φλύκταινες ψευδαργύρου.

Η ηλεκτρο-γαλβανισμένη στρώση είναι λεία και θαμπή (βρώμικη).

Διαφορετικό πεδίο εφαρμογής και διαδικασία

Ο γαλβανισμός εν θερμώ είναι κατάλληλος για μεγάλα εξαρτήματα και εξοπλισμό. Το γαλβανισμένο εν θερμώ φύλλο χάλυβα παστώνεται πρώτα για να αφαιρεθεί το οξείδιο του σιδήρου στην επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα. Μετά την αποξήρανση, καθαρίζεται σε ένα υδατικό διάλυμα χλωριούχου αμμωνίου ή χλωριούχου ψευδαργύρου ή σε δεξαμενή μικτού υδατικού διαλύματος χλωριούχου αμμωνίου και χλωριούχου ψευδαργύρου και, στη συνέχεια, αποστέλλεται στη δεξαμενή εν θερμώ- εμβάπτισης.

Ο ηλεκτρογαλβανισμός είναι κατάλληλος για μικρά εξαρτήματα. Χρησιμοποιώντας διάλυμα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, εφαρμόστε θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια στη χαλύβδινη πλάκα και στο διάλυμα επιμετάλλωσης αντίστοιχα.

κριτική

Ο γαλβανισμός εν θερμώ έχει καλή ικανότητα κάλυψης, πυκνή επίστρωση και χωρίς ακαθαρσίες. Έχει τα πλεονεκτήματα της ομοιόμορφης επίστρωσης, της ισχυρής πρόσφυσης και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Ο γαλβανισμός εν θερμώ έχει καλύτερη αντοχή στην ατμοσφαιρική διάβρωση από τον γαλβανισμό με ηλεκτρολυτική επίστρωση στο βασικό σίδερο.

Η μέθοδος ηλεκτρολυτικής για την κατασκευή γαλβανισμένων φύλλων χάλυβα έχει καλή απόδοση επεξεργασίας, αλλά η επίστρωση είναι πιο λεπτή και η αντίσταση στη διάβρωση δεν είναι τόσο καλή όσο τα γαλβανισμένα φύλλα χάλυβα εν θερμώ-. Η ποσότητα ψευδαργύρου που προσαρτάται στο ηλεκτρολυμένο γαλβανισμένο φύλλο είναι πολύ μικρή, γαλβανισμένη μόνο στο εξωτερικό τοίχωμα του σωλήνα, ενώ η επίστρωση εν θερμώ-βυθίζεται τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό.