ข่าว

กระบวนการ
ชิ้นงาน → การล้างไขมัน → การล้างด้วยน้ำ → การดอง → การล้างด้วยน้ำ → การแช่ในตัวทำละลายช่วยชุบ → การทำให้แห้งและอุ่น → การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน → การตกแต่ง → การทำความเย็น → การทำให้ขุ่น → การล้าง → การทำให้แห้ง → การตรวจสอบ
(1) การล้างไขมัน
น้ำยาล้างไขมันด้วยสารเคมีหรือน้ำยาทำความสะอาดโลหะแบบน้ำ สามารถใช้ล้างไขมันได้จนกว่าชิ้นงานจะเปียกด้วยน้ำจนหมด
(2) ดอง
สามารถดองด้วย H2SO4 15%, ไธโอยูเรีย 0.1%, 40～60℃ หรือ HCl 20%, hexamethylenetetramine 1～3g/L, 20～40℃ การเพิ่มสารยับยั้งการกัดกร่อนสามารถป้องกันเมทริกซ์จากการกัดกร่อนมากเกินไป และลดการดูดซึมไฮโดรเจนของเมทริกซ์เหล็ก การขจัดคราบไขมันและการดองที่ไม่ดีจะทำให้ชั้นเคลือบยึดเกาะได้ไม่ดี ไม่เคลือบสังกะสี หรือการหลุดลอกของชั้นสังกะสี
(3) ฟลักซ์การแช่
หรือที่เรียกว่าสารยึดเกาะ มันสามารถให้ชิ้นงานทำงานก่อนการชุบแช่เพื่อเพิ่มการยึดติดระหว่างชั้นการชุบกับพื้นผิว NH4Cl 15%～25%, ZnCl2 2.5%～3.5%, 55～65℃, 5～10นาที เพื่อลดการระเหยของ NH4Cl สามารถเพิ่มกลีเซอรีนได้อย่างเหมาะสม
(4) การทำให้แห้งและอุ่นก่อน
เพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานเสียรูปเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการชุบแบบจุ่ม และเพื่อขจัดความชื้นที่ตกค้าง เพื่อป้องกันการระเบิดของสังกะสี ส่งผลให้เกิดการระเบิดของของเหลวสังกะสี การอุ่นล่วงหน้าโดยทั่วไปคือ 120-180 องศาเซลเซียส
(5) ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิของสารละลายสังกะสี เวลาในการจุ่ม และความเร็วของการนำชิ้นงานออกจากสารละลายสังกะสี อุณหภูมิต่ำเกินไป การไหลของของเหลวสังกะสีไม่ดี การเคลือบมีความหนาและไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการหย่อนคล้อยได้ง่าย และคุณภาพของรูปลักษณ์ไม่ดี อุณหภูมิสูงของเหลวสังกะสีไหลได้ดีของเหลวสังกะสีแยกจากชิ้นงานได้ง่ายและปรากฏการณ์การหย่อนคล้อยและริ้วรอยลดลง แข็งแรง เคลือบบาง ลักษณะดี ประสิทธิภาพการผลิตสูง แต่ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป ชิ้นงานและหม้อสังกะสีจะเสียหายอย่างรุนแรง และจะมีการผลิตขี้สังกะสีจำนวนมาก ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของชั้นจุ่มสังกะสีและใช้สังกะสีในปริมาณมาก ที่อุณหภูมิเดียวกัน เวลาในการชุบแบบแช่จะนานและชั้นการชุบจะหนา เมื่อต้องการความหนาเท่ากันที่อุณหภูมิต่างกัน จะใช้เวลานานในการชุบแบบจุ่มที่อุณหภูมิสูง เพื่อป้องกันการเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิสูงของชิ้นงานและลดขี้สังกะสีที่เกิดจากการสูญเสียธาตุเหล็ก ผู้ผลิตทั่วไปจึงใช้ 450～470℃, 0.5～1.5 นาที โรงงานบางแห่งใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้นสำหรับชิ้นงานขนาดใหญ่และการหล่อเหล็ก แต่หลีกเลี่ยงช่วงอุณหภูมิของการสูญเสียเหล็กสูงสุด เพื่อปรับปรุงความลื่นไหลของสารละลายการชุบแบบจุ่มร้อนที่อุณหภูมิต่ำ ป้องกันไม่ให้สารเคลือบหนาเกินไป และปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของสารเคลือบ มักจะเติมอลูมิเนียมบริสุทธิ์ 0.01% ถึง 0.02% ควรเติมอลูมิเนียมในปริมาณเล็กน้อยหลายครั้ง
(6) การตกแต่ง
การตกแต่งชิ้นงานหลังจากการชุบเป็นส่วนใหญ่เพื่อเอาสังกะสีและก้อนสังกะสีที่พื้นผิวออก ไม่ว่าจะด้วยวิธีเขย่าหรือด้วยมือ
(7) ทู่
จุดประสงค์คือเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของบรรยากาศบนพื้นผิวของชิ้นงาน ลดหรือยืดอายุการเกิดสนิมขาว และรักษาลักษณะที่ดีของสารเคลือบ พวกมันทั้งหมดผ่านการฆ่าเชื้อด้วยโครเมต เช่น Na2Cr2O7 80～100g/L, กรดซัลฟิวริก 3～4ml/L
(8) คูลลิ่ง
โดยทั่วไปจะระบายความร้อนด้วยน้ำ แต่อุณหภูมิไม่ควรต่ำเกินไปที่จะป้องกันชิ้นงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการหล่อจากการแตกร้าวในเมทริกซ์เนื่องจากการแช่เย็นและการหดตัว
(9) การตรวจสอบ
ลักษณะของสารเคลือบจะสว่าง มีรายละเอียด ไม่หย่อนคล้อยหรือริ้วรอย การตรวจสอบความหนาสามารถใช้เกจวัดความหนาเคลือบ วิธีการค่อนข้างง่าย ความหนาของสารเคลือบยังสามารถหาได้โดยการแปลงปริมาณการยึดเกาะของสังกะสี แรงยึดเหนี่ยวสามารถดัดงอได้โดยการกดดัด และตัวอย่างควรโค้งงอที่ 90-180 ° และไม่ควรมีรอยแตกหรือการลอกของสารเคลือบ นอกจากนี้ยังสามารถทดสอบได้ด้วยการกระแทกด้วยค้อนหนัก
2. กระบวนการสร้างชั้นเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน กระบวนการสร้างชั้นเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อนเป็นกระบวนการสร้างโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีระหว่างเมทริกซ์เหล็กกับชั้นสังกะสีบริสุทธิ์ที่อยู่นอกสุด ชั้นโลหะผสมเหล็ก-สังกะสีถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นงานในระหว่างการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ชั้นของเหล็กและสังกะสีบริสุทธิ์รวมกันเป็นอย่างดี และสามารถอธิบายกระบวนการได้ง่ายๆ ว่า: เมื่อชิ้นงานเหล็กถูกจุ่มลงในสังกะสีหลอมเหลว สารละลายที่เป็นของแข็งของสังกะสีและเหล็กอัลฟา (แกนลำตัว) จะก่อตัวขึ้นบนอินเทอร์เฟซ นี่คือผลึกที่เกิดขึ้นจากการละลายอะตอมของสังกะสีในเหล็กโลหะพื้นฐานในสถานะของแข็ง อะตอมของโลหะทั้งสองหลอมรวมกัน และแรงดึงดูดระหว่างอะตอมนั้นค่อนข้างเล็ก ดังนั้นเมื่อสังกะสีถึงความอิ่มตัวในสารละลายที่เป็นของแข็ง อะตอมของธาตุสังกะสีและเหล็กทั้งสองจะกระจายตัวกัน และอะตอมของสังกะสีที่กระจาย (หรือแทรกซึม) เข้าไปในเมทริกซ์ของเหล็กจะย้ายในเมทริกซ์แลตทิซ และค่อยๆ ก่อตัวเป็นโลหะผสมด้วย เหล็กและกระจาย เหล็กและสังกะสีในสังกะสีหลอมเหลวก่อตัวเป็นสารประกอบระหว่างโลหะ FeZn13 ซึ่งจมลงสู่ก้นหม้อชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนซึ่งเรียกว่าขี้ผงสังกะสี เมื่อนำชิ้นงานออกจากสารละลายจุ่มสังกะสี จะเกิดชั้นสังกะสีบริสุทธิ์ขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งเป็นผลึกหกเหลี่ยม ปริมาณธาตุเหล็กไม่เกิน 0.003%
ประการที่สาม ประสิทธิภาพการป้องกันของชั้นสังกะสีแบบจุ่มร้อน ความหนาของชั้นสังกะสีด้วยไฟฟ้ามักจะอยู่ที่ 5-15μm และชั้นสังกะสีแบบจุ่มร้อนโดยทั่วไปจะสูงกว่า 65μm แม้จะสูงถึง100μm การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนมีความครอบคลุมที่ดี การเคลือบหนาแน่นและไม่มีสิ่งเจือปนอินทรีย์ อย่างที่เราทราบกันดีว่ากลไกการสึกกร่อนของสังกะสีที่ต้านบรรยากาศประกอบด้วยการป้องกันทางกลและการป้องกันไฟฟ้าเคมี ภายใต้สภาวะการกัดกร่อนในบรรยากาศ มีฟิล์มป้องกันของ ZnO, Zn(OH)2 และซิงค์คาร์บอเนตพื้นฐานอยู่บนพื้นผิวของชั้นสังกะสี ซึ่งสามารถชะลอการกัดกร่อนของสังกะสีได้ในระดับหนึ่ง ฟิล์มป้องกัน (หรือที่เรียกว่าสนิมขาว) เสียหายและเกิดฟิล์มใหม่ขึ้น เมื่อชั้นสังกะสีเสียหายอย่างรุนแรงและเมทริกซ์ของเหล็กใกล้สูญพันธุ์ สังกะสีจะสร้างการป้องกันไฟฟ้าเคมีสำหรับเมทริกซ์ ศักย์มาตรฐานของสังกะสีคือ -0.76V และศักย์มาตรฐานของเหล็กคือ -0.44V เมื่อสังกะสีและเหล็กก่อตัวเป็นไมโครแบตเตอรี่ สังกะสีจะละลายเป็นแอโนด มีการป้องกันเป็นแคโทด เห็นได้ชัดว่าการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนมีความต้านทานการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศต่อเหล็กโลหะพื้นฐานได้ดีกว่าการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า
ประการที่สี่ การควบคุมการก่อตัวของเถ้าสังกะสีและตะกรันสังกะสีในระหว่างการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน
ขี้เถ้าสังกะสีและขี้สังกะสีไม่เพียงส่งผลร้ายแรงต่อคุณภาพของชั้นการแช่สังกะสีเท่านั้น แต่ยังทำให้สารเคลือบหยาบและทำให้เกิดก้อนสังกะสี นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายในการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนยังเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยปกติ ปริมาณการใช้สังกะสี 80-120 กิโลกรัมต่อชิ้นงาน 1 ตัน หากขี้เถ้าและขี้เถ้าสังกะสีรุนแรง ปริมาณการใช้สังกะสีจะสูงถึง 140-200 กก. การควบคุมสังกะสีคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่เพื่อควบคุมอุณหภูมิและลดคราบที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวของเหลวสังกะสี ผู้ผลิตในประเทศบางรายใช้ทรายทนไฟ เถ้าถ่าน ฯลฯ ในต่างประเทศใช้ลูกแก้วเซรามิกหรือแก้วที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ จุดหลอมเหลวสูง ความถ่วงจำเพาะต่ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับของเหลวสังกะสี ซึ่งสามารถลดการสูญเสียความร้อนและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน ลูกบอลชนิดนี้ถูกผลักออกจากชิ้นงานได้ง่าย และไม่เหนียวเหนอะกับชิ้นงาน ผลข้างเคียง. สำหรับการก่อตัวของขี้สังกะสีในของเหลวสังกะสี ส่วนใหญ่เป็นโลหะผสมสังกะสี-เหล็กที่มีความลื่นไหลต่ำมาก ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อปริมาณธาตุเหล็กที่ละลายในของเหลวสังกะสีเกินความสามารถในการละลายที่อุณหภูมินี้ ปริมาณสังกะสีในขี้สังกะสีอาจสูงถึง 95% ซึ่งเป็นการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ที่สำคัญราคาสังกะสีสูง เห็นได้จากเส้นกราฟความสามารถในการละลายของเหล็กในของเหลวสังกะสีว่าปริมาณของเหล็กที่ละลายได้ กล่าวคือ ปริมาณธาตุเหล็กที่สูญเสียไป จะแตกต่างกันตามอุณหภูมิและระยะเวลาในการจับที่ต่างกัน ที่อุณหภูมิประมาณ 500 องศาเซลเซียส การสูญเสียธาตุเหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามการให้ความร้อนและระยะเวลาในการจับ เกือบจะเป็นความสัมพันธ์เชิงเส้น ต่ำกว่าหรือสูงกว่าช่วง 480 ~ 510 ℃ การสูญเสียธาตุเหล็กเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ตามเวลา ดังนั้น ผู้คนจึงเรียก 480~510℃ โซนการสลายตัวที่ร้ายแรง ในช่วงอุณหภูมินี้ ของเหลวสังกะสีจะกัดกร่อนชิ้นงานและหม้อสังกะสีอย่างร้ายแรง การสูญเสียธาตุเหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 560 ℃ และสังกะสีจะกัดเซาะเมทริกซ์ของเหล็กอย่างทำลายล้างเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 660 ℃ . ดังนั้นการชุบจึงดำเนินการในสองภูมิภาคที่อุณหภูมิ 450-480 องศาเซลเซียส และ 520-560 องศาเซลเซียส
5. การควบคุมปริมาณสังกะสีขี้เถ้า
เพื่อลดปริมาณสังกะสี จำเป็นต้องลดปริมาณธาตุเหล็กในสารละลายสังกะสี โดยเริ่มจากการลดปัจจัยการละลายของธาตุเหล็ก:
⑴การชุบและเก็บรักษาความร้อนควรหลีกเลี่ยงบริเวณจุดสูงสุดของการละลายของเหล็ก กล่าวคือ ห้ามใช้งานที่ 480～510℃
⑵ เท่าที่เป็นไปได้ วัสดุหม้อสังกะสีควรเชื่อมด้วยแผ่นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนและซิลิกอนต่ำ ปริมาณคาร์บอนสูงจะช่วยเร่งการกัดกร่อนของกระทะเหล็กโดยของเหลวสังกะสี และปริมาณซิลิกอนที่สูงยังสามารถส่งเสริมการกัดกร่อนของเหล็กด้วยของเหลวสังกะสี ปัจจุบันใช้แผ่นเหล็กคาร์บอนคุณภาพสูงของ 08F เป็นส่วนใหญ่ ปริมาณคาร์บอนของมันคือ 0.087% (0.05% ~ 0.11%) ปริมาณซิลิกอนคือ ≤0.03% และมีองค์ประกอบเช่นนิกเกิลและโครเมียมที่สามารถยับยั้งเหล็กจากการสึกกร่อน อย่าใช้เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา มิฉะนั้น ปริมาณการใช้สังกะสีจะมีมาก และอายุของหม้อสังกะสีจะสั้น มีการเสนอให้ใช้ซิลิกอนคาร์ไบด์เพื่อทำถังหลอมสังกะสี แม้ว่าจะสามารถแก้ปัญหาการสูญเสียเหล็กได้ แต่กระบวนการสร้างแบบจำลองก็เป็นปัญหาเช่นกัน
⑶ ขจัดตะกรันบ่อยๆ ขั้นแรกให้เพิ่มอุณหภูมิถึงขีดจำกัดบนของอุณหภูมิกระบวนการเพื่อแยกตะกรันสังกะสีออกจากของเหลวสังกะสี จากนั้นจึงลดระดับลงต่ำกว่าอุณหภูมิกระบวนการ เพื่อให้ตะกรันสังกะสีจมลงสู่ก้นถังแล้วจึงหยิบขึ้นมา ช้อน. ชิ้นส่วนที่ชุบแล้วซึ่งตกลงไปในของเหลวสังกะสีก็ควรได้รับการกอบกู้ให้ทันเวลาเช่นกัน
⑷จำเป็นต้องป้องกันไม่ให้นำเหล็กในสารชุบเข้าสู่ถังสังกะสีพร้อมกับชิ้นงาน สารประกอบที่มีธาตุเหล็กสีน้ำตาลแดงจะเกิดขึ้นเมื่อใช้สารชุบในช่วงระยะเวลาหนึ่ง และจะต้องกรองออกอย่างสม่ำเสมอ เป็นการดีกว่าที่จะรักษาค่า pH ของสารชุบไว้ประมาณ 5
⑸ อะลูมิเนียมน้อยกว่า 0.01% ในสารละลายชุบจะช่วยเร่งการเกิดขี้เถ้า ปริมาณอลูมิเนียมที่เหมาะสมไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มความลื่นไหลของสารละลายสังกะสีและเพิ่มความสว่างของสารเคลือบ แต่ยังช่วยลดขี้ผงสังกะสีและฝุ่นสังกะสีอีกด้วย อลูมิเนียมจำนวนเล็กน้อยที่ลอยอยู่บนผิวของเหลวนั้นมีประโยชน์ในการลดการเกิดออกซิเดชัน และส่งผลต่อคุณภาพของการเคลือบมากเกินไป ทำให้เกิดจุดบกพร่อง
⑹ เครื่องทำความร้อนและความร้อนควรสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการระเบิดและความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่