Galvanização a quente é um dos métodos eficazes para melhorar a resistência à corrosão atmosférica do aço devido ao seu excelente desempenho de revestimento e longa vida útil.
Existem muitos defeitos de qualidade comuns na superfície do bobina de aço galvanizado a quente como falta de chapeamento, padrão de penas listradas brancas, revestimento muito espesso, rugosidade, acinzentado, listras de rasgo, rachaduras de tartaruga, linhas salientes cristalinas, “ferrugem branca”, etc. Os fatores de influência são cada vez mais difíceis de controlar.
Nesse sentido, podemos começar pelo fortalecimento do controle do processo, complementado pelas medidas de processo necessárias para melhorar a qualidade da superfície da galvanização a quente.
A seguir, uma análise das causas e métodos de controle dos defeitos superficiais da camada de bobina galvanizada a quente:
1. Pré-tratamento de superfície
O pré-tratamento de superfície deficiente é a principal razão para o revestimento de vazamento (ferro exposto):
O aço é inevitavelmente manchado com tinta ou graxa mineral durante a entrega, armazenamento, transporte e processamento.
Às vezes, a superfície de detecção de falhas das peças de soldagem precisa ser untada com graxa especial que é difícil de limpar. A maioria das empresas não possui um processo de desengorduramento e conta apenas com a decapagem para remover as impurezas da superfície. , para que seja fácil causar vazamento de chapeamento (ferro exposto).
A outra situação é que as peças de decapagem são relativamente concentradas, densamente empilhadas, pesadas e outros fatores durante o processo de decapagem, resultando em decapagem e corte de arame, ou devido à alta concentração de decapagem, o ácido é precipitado na superfície e entre as ranhuras.
No processo, se não for lavado com água ou não for lavado completamente, é fácil causar vazamento de chapeamento e chapeamento virtual.
Além disso, devido ao envelhecimento e falha do solvente, e a peça não é colocada a tempo durante o processo de secagem, ou quando o tempo de secagem é muito longo, a superfície do aço fica sujeita a micro-oxidação secundária e a formação de sais de ferro ácidos que cobrem a superfície.
É propenso a vazamentos, especialmente em climas com alta umidade relativa e neblina. Esta situação é muitas vezes facilmente esquecida.
Além disso, quando a galvanização a quente com solvente é usada, quando a solução aquosa mista de ZnCl2 e NH4Cl mais comumente usada não está na proporção correta, nenhum ponto eutético é formado, especialmente quando a concentração é muito alta, no orifício circular do canto de soldagem da placa de suporte É muito fácil causar chapeamento de vazamento de cinzas.
2. A espessura da camada de bobina de aço galvanizado não é suficiente
Se a espessura da camada de bobina de aço galvanizado não atender aos requisitos padrão, afetará diretamente a vida útil do produto. As razões para a espessura insuficiente da camada galvanizada são as seguintes:
(1) A influência da temperatura do líquido de zinco. Quando a temperatura do líquido de zinco é inferior a 430 °C, a taxa de difusão de zinco e ferro é baixa e é difícil gerar uma camada suficiente de liga de ferro-zinco e todo o revestimento é fino; quando a temperatura está abaixo de 460 ° C, a camada de zinco engrossa, e quando a temperatura continua a subir, o zinco líquido Afinamento, a camada de zinco afina novamente.
Portanto, a temperatura do zinco fundido deve ser rigorosamente controlada para garantir a estabilidade da qualidade da tira.
(2) A influência do tempo de residência da tira na solução de zinco. Existe um certo intervalo de tempo para o tempo de residência da tira na solução de zinco. Determinada de acordo com a espessura da tira, com o prolongamento do tempo de galvanização, a espessura do revestimento aumentará, mas prolongar excessivamente o tempo de galvanização tornará a camada de zinco quebradiça, o que afetará a qualidade.
(3) A influência do método de extração de peças galvanizadas de zinco líquido. Quando as partes galvanizadas são extraídas do zinco líquido, elas devem ser extraídas verticalmente, e a camada de zinco será fina quando a tira for extraída obliquamente. Portanto, quando a tira é retirada do pote de zinco, ela deve ser mantida na vertical.
3. Outros componentes em solução de zinco
Muitos outros componentes metálicos ou elementos nocivos são misturados no líquido de zinco, o que pode causar defeitos como partículas de escória de zinco aderidas à superfície do revestimento e alguns padrões anormais, rachaduras e outros defeitos:
(1) Ferro
Após a galvanização por imersão a quente por um período de tempo, o acúmulo de zinco e pequenas partículas de escória aparecerão na superfície das peças de aço, resultando em uma superfície áspera do revestimento e uma diminuição na suavidade. Essas partículas minúsculas são geralmente escórias de partículas de liga Fe-Zn.
Ao galvanizar a 450°C, a solubilidade saturada do ferro na solução de zinco é de 0.02%. Quando o teor de ferro na solução de zinco excede este valor, as fases ζ e δ1 irão precipitar para formar escória de zinco, porque a densidade desta escória granular não é muito diferente daquela do zinco.
Ele se acumula e afunda muito lentamente, e a escória da liga suspensa no zinco líquido será retirada pela peça no zinco líquido e incorporada no revestimento, afetando assim a qualidade da superfície do revestimento de zinco.
As fontes de ferro no zinco líquido geralmente incluem a corrosão do pote de zinco, a dissolução das peças, os íons de ferro no fluxo e os sais de ferro nas peças.
Portanto, para obter um revestimento liso e liso, é necessário controlar rigorosamente o teor de ferro na solução de zinco, reduzir a introdução de íons de ferro, controlar a temperatura da solução de zinco, evitar a alta e baixa temperatura repentina do solução de zinco e reduzir a taxa de corrosão do pote de zinco. Geralmente, quando o teor de ferro no zinco líquido deve ser de 0.20%, a temperatura deve ser resfriada e a escória de zinco deve ser recuperada.
(2) Alumínio
O alumínio é o elemento aditivo mais comumente usado na galvanização a quente. Diferentes concentrações de alumínio podem ser adicionadas à solução de zinco para obter camadas galvanizadas com propriedades diferentes.
Acredita-se geralmente que a adição de menos de 1% (fração de massa, o mesmo abaixo) de alumínio à solução de zinco durante a galvanização a quente pode desempenhar as seguintes funções: ①melhorar o brilho do revestimento; ②reduzir a oxidação da superfície do líquido de zinco; ③inibir a formação da Fase Fe-Zn frágil para obter um revestimento com boa adesão.
Na produção real, o líquido de zinco contendo 0.005% a 0.020% de Al pode atingir a finalidade de revestimento brilhante e pode reduzir a oxidação da superfície do líquido de zinco e a geração de cinzas de zinco.
Deve-se ressaltar que a forma de adição de alumínio deve adotar a forma de adição da liga principal Zn-Al. Muitas vezes, devido à qualidade da liga principal adicionada e ao método impróprio ou muito rápido de adicionar alumínio e ligas de zinco-alumínio, uma grande quantidade de compostos de alumínio e ferro é formada no líquido de zinco. ”
Ou as partículas ficam suspensas na superfície do zinco líquido e são muito viscosas, e é muito fácil aderir às peças de aço, o que prejudica seriamente a qualidade do revestimento.
Uma vez constatada esta situação, a adição de ligas deve ser interrompida imediatamente e devem ser tomadas medidas para purificar a solução de zinco para reduzir o teor de alumínio. Se a situação não for grave, o tempo de resfriamento do ar pode ser estendido adequadamente para evitar que bolhas e rugas apareçam na superfície do revestimento após o resfriamento rápido com água.
(3) Estanho, chumbo
Em geral, os lingotes de zinco não contêm estanho, mas apenas uma pequena quantidade de chumbo. Nos últimos anos, alguns fornecedores de ligas de zinco adicionaram estanho e chumbo às chamadas ligas multicomponentes para reduzir a temperatura de galvanização e obter um revestimento branco brilhante.
Quando esta liga multicomponente é adicionada ao zinco líquido, a superfície do zinco líquido pode parecer uma superfície espelhada a 430 ° C e pode ser mantida por 10 a 20 minutos, mas ao galvanizar peças de aço por imersão a quente, manchas semelhantes a penas e pequenos e feios aparecem na superfície do revestimento.
Quando a adição de ligas de estanho e chumbo atingir 0.5%, as lantejoulas aparecerão, as cinzas de zinco aumentarão significativamente e a eficiência da produção também diminuirá, causando perdas indevidas à empresa.
Devido ao seu baixo ponto de fusão e teor excessivamente alto de chumbo e estanho, a temperatura de solidificação da solução de zinco cairá rapidamente, e é fácil formar cristais grosseiros e rachaduras durante o processo de resfriamento da camada de bobina de aço galvanizado, o que afetará a lisura da superfície da camada de zinco. Resistência à corrosão.
A corrosão intergranular é mais sensível ao chumbo impuro, e a taxa de corrosão aumenta com o aumento do teor de chumbo no revestimento. A corrosão intergranular ocorrerá quando o teor de chumbo atingir 0.02%, e o revestimento rachará ao longo do contorno de grão e perderá a adesão.
Em casos graves, a superfície apresentará bolhas de ar do tamanho de grãos de soja. Portanto, quando aplicamos liga de zinco-alumínio ou liga multicomponente, devemos descobrir o conteúdo de chumbo, estanho e alumínio e decidir se adicioná-lo à solução de zinco.
(4) Níquel
O níquel no zinco líquido é adicionado como elemento de liga para resolver o fenômeno Sterling que ocorre devido à presença de silício no aço no chapeamento de tungstênio a quente.
A adição de liga de zinco-níquel à solução de zinco pode reduzir efetivamente a taxa de difusão dos átomos de zinco e ferro na fase ζ, de modo que o crescimento da espessura do revestimento de imersão pode ser controlado.
Quando o teor de Ni na solução de zinco é de 0.06%, o teor de Ni pode chegar a 0.8%, após a adição de Ni, o crescimento da espessura é obviamente controlado, de modo que o crescimento da espessura do revestimento de imersão pode ser efetivamente controlado e as propriedades de fluxo da solução de zinco pode ser melhorada.
Portanto, a espessura do revestimento de galvanização a quente usando liga de zinco-níquel é mais uniforme, a superfície é mais brilhante e a lantejoula é menor.
processo galvanizado
Os principais problemas do processo imperfeito de galvanização a quente são os seguintes:
(1) Após a decapagem, sem lavagem com água ou lavagem com água insuficiente, entra diretamente na piscina de solvente para aumentar a acidez do solvente e aumentar os íons de ferro; No zinco líquido, a escória de liga é formada na superfície da peça durante a galvanização;
(2) O solvente está envelhecendo, existem muitos íons de ferro e muitas impurezas. Se entrar na solução de zinco junto com a tira de aço sem filtragem, a viscosidade da solução de zinco aumentará, o revestimento se tornará mais espesso e áspero e a adesão será ruim;
(3) A peça de trabalho não é seca, e partículas de Zn(OH)2 serão formadas quando o solvente for galvanizado a quente com água, o que afeta a qualidade da aparência do produto;
(4) O solvente é geralmente fracamente ácido. Sem aquecimento ou baixa temperatura, o tempo de secagem será prolongado e a superfície da peça será corroída para formar sais de ferro aderidos. Ao galvanizar, a escória de liga ficará presa à superfície da peça de trabalho, tornando a superfície do revestimento áspera.
A “ferrugem branca” é um defeito comum da camada de bobina de aço galvanizado. A principal razão é que a falta de tratamento de passivação no processo de galvanização, a água deixada na tira ou a solução de passivação não qualificada não conseguem atingir a passivação. Não é completamente seco e ocorre corrosão eletroquímica quando armazenado em ambiente úmido e pouco ventilado, resultando em depósitos de “ferrugem branca” ou corrosão pulverulenta cinza, que afeta diretamente a qualidade dos produtos e projetos. Esta substância pulverulenta branca ou cinza é causada principalmente por carbonato de zinco básico e outros compostos.
Em suma, os defeitos de superfície de tiras de aço após a galvanização a quente são mais complicados e existem muitas razões. Existem muitas soluções, e muito trabalho difícil e meticuloso precisa ser feito para melhorar a tecnologia de galvanização por imersão a quente.
