Thép mạ kẽm nhúng nóng là sản phẩm thép được nhúng vào bể mạ kẽm nhúng nóng, tạo thành sản phẩm có bề mặt chống bào mòn cũng như gỉ sét vô cùng tốt. Thép mạ kẽm nhúng nóng là sản phẩm có độ bền cao, thường được ứng dụng ở nhiều những công trình khác nhau, đặc biệt là những công trình ở ngoài trời hoặc công trình ven biển, nơi phải chịu những ảnh hưởng khắc nghiệt của thời tiết. Hôm nay, Lương Sơn Bạc sẽ chia sẻ đến bạn những yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm mạ kẽm nhé.
Kích thước và hình dạng của sản phẩm ống thép luồn dây điện
Thông thường kẽm sẽ có nhiệt độ nóng chảy (đông đặc) ở 420 độ C. Vì các sản phẩm thép sau khi được mạ kẽm sẽ đông lại rất nhanh. Tạo thành lớp vỏ bao phủ sản phẩm sau khi được rút ra khỏi bể kẽm nóng chảy. Nếu ống thép càng dày thì sự lưu nhiệt lâu. Dẫn đến kẽm nóng chảy và rút đi rất nhanh.
Vì vậy, theo các kỹ sư cơ điện thì kích thước của ống thép phải tương thích với bể mạ. Ống thép mới được nhúng đồng thời hoàn toàn vào bể. Do vậy lớp mạ kẽm sẽ được phủ đều lên bề mặt thép.
Vì các sản phẩm thép sau khi được mạ kẽm sẽ đông lại rất nhanh. Tạo thành lớp vỏ bao phủ sản phẩm sau khi được rút ra khỏi bể kẽm nóng chảy. Nếu ống thép càng dày thì sự lưu nhiệt càng lâu. Dẫn đến kẽm nóng chảy và rút đi rất nhanh.
Vì vậy, theo các kỹ sư cơ điện thì kích thước của ống thép phải tương thích với bể mạ. Ông thép mới được nhúng đồng thời hoàn toàn vào bể. Do vậy, lớp mạ kẽm sẽ được phủ đều lên bề mặt thép.
Đặc điểm hóa học của thép
Tốc độ phản ứng của kẽm nóng chảy với thép để tạo thành lớp phủ mạ kẽm. Phụ thuộc vào các đặc điểm hóa học của thép. Sắt nguyên chất có tỷ lệ phản ứng với kẽm nóng chảy tương đối thấp. Théo được cấu tạo từ hợp chất gồm nhiều nguyên tố khác nhau.
Trong đó phổ biến là carbon, mangan và silic. Lưu huỳnh, phốt pho là những nguyên tố sinh ra trong quá trình chế tạo thép do phản ứng hóa học của các nguyên liệu được sử dụng.
Trong số nguyên tố này, Silic và Phốt pho có ảnh hưởng nhiều đến đặc điểm của lớp phủ mạ kẽm. Phần trăm của Silic cao (trên 0.2%) có thể làm cho lớp phủ mạ kẽm xuất hiện màu xám nhạt. Tệ hơn là xuất hiện nhiều vết loang lỗ. Lượng phốt pho cao có thể làm cho sản phẩm mạ kẽm có màu xám đậm hơn.
Các đặc tính của bề mặt thép
Các đặc điểm của bề mặt thép sẽ ảnh hưởng đến lớp phủ mạ kẽm theo 2 hướng. Bề mặt thép thô thì diện tích phủ kẽm trên 1 đơn vị bề mặt lớn hơn, do đó tạo nên lớp phủ mạ kẽm dày hơn.
Phần cán nóng thường tạo ra lớp phủ mạ kẽm dày hơn so với bề mặt nhẵn khoảng 30 – 50%. Những khuyết điểm đã có trên bề mặt thép sẽ vẫn xuất hiện trên bề mặt sản phẩm thép mạ kẽm nhúng nóng.
Thiết kế của sản phẩm
Việc thiết kế kết cấu ống có thể cũng ảnh hưởng đến chất lượng mạ kẽm. Quy trình mạ kẽm cũng đặt ra những yêu cầu về ống thép để đạt được sự phù hợp với quy trình.
Theo tiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng thì lớp kẽm phải được phủ đều lên toàn bộ ống thép. Đối với phần kẽm thừa phải được rút khỏi dễ dàng khi ống thép được nhấc ra. Lượng kẽm thừa đọng lại sẽ làm biến dạng đáng kể đến kết cấu của ống thép.
Quy trình mạ kẽm nhúng nóng
Trước khi mạ kẽm, sản phẩm thép được xử lý về mặt hóa học. Sau đó thép được nhúng vào dung dịch kẽm Amoni Clorua (ZAC). Quá trình này sẽ tạo ra một lớp tinh thể ZAC monrh trên bề mặt thép. Khi thép được nhúng và bể kẽm nóng chảy, một số phản ứng sẽ xảy ra:
Các tinh thể ZAC này được kích hoạt bởi kẽm nóng chảy và thực hiện một bước làm sạch cuối cùng trên bề mặt thép. Các sản phẩm oxy hóa bởi phản ứng này bao gồm hỗn hợp của kẽm Clorua và kẽm Oxit. Những sản phẩm Oxy hóa nhẹ hơn kẽm sẽ nổi lên bề mặt, chúng được gọi là tro kẽm.
Khi thép đạt đến nhiệt độ của bể chứa kẽm nóng chảy, kẽm phản ứng với thép để tạo thành một loạt các hợp kim kẽm sắt. Một số các tinh thể hợp kim kẽm sắt thoát ra khỏi bề mặt của thép, tan vào bể kẽm nóng chảy.
Bể kẽm nóng chảy trở nên bão hòa với sắt. Trạng thái bão hòa này thường là khoản 250 phần triệu tại nhiệt độ kẽm nóng chảy.
Theo thời gian, những tinh thể hợp kim kẽm sắt sẽ đông lại và chìm xuống đáy của bể chứa kẽm nóng chảy, chúng được gọi là xỉ kẽm. Xỉ kẽm được loại bỏ ra khỏi bể chứa định kỳ bằng các thiết bị chuyên dụng, là tinh thể và có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhiều so với kẽm (nhiệt độ nóng chảy của xỉ kẽm là 6500C, của kẽm là 4200C).
Bề mặt kẽm nóng chảy liên tục bị oxy hóa, lớp màng oxi này luôn luôn xuất hiện trên bề mặt kẽm. Trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng nếu ống thép mà xuất hiện xỉ kẽm và tro kẽm sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng mạ.
Xỉ kẽm, tro kẽm ảnh hưởng đến chất lượng mạ
Do các tinh thể hợp kim kẽm sắt hình thành do các phản ứng của ống thép và kẽm khi nhúng vào bể mạ.
Một số tinh thể từ hợp kim kẽm - sắt thoát ra ngoài bề mặt ống thép, rơi vào bể kẽm. Sau một thời gian, các tinh thể này sẽ lắng xuống đáy, gọi là xỉ kẽm.
