Analyse- und Kontrollverfahren von Oberflächenfehlern beim Feuerverzinken

Die Feuerverzinkung ist aufgrund ihrer hervorragenden Beschichtungsleistung und langen Lebensdauer eine der effektivsten Methoden zur Verbesserung der atmosphärischen Korrosionsbeständigkeit von Stahl.

Es gibt viele übliche Qualitätsmängel auf der Oberfläche der feuerverzinkten Schicht, wie z. B. fehlende Plattierung, federweißes Streifenmuster, zu dicke Beschichtung, Rauheit, Vergrauung, Tränenstreifen, Schildkrötenrisse, kristalline erhabene Linien, „Weißrost“. , etc. Die Einflussfaktoren immer schwieriger zu kontrollieren.

Dabei können wir von einer verstärkten Prozessführung ausgehen, ergänzt um notwendige Prozessmaßnahmen zur Verbesserung der Oberflächenqualität der Feuerverzinkung.

Das Folgende ist eine Analyse der Ursachen und Bekämpfungsmethoden der Oberflächenfehler der feuerverzinkten Schicht:

1. Oberflächenvorbehandlung

Schlechte Oberflächenvorbehandlung ist der Hauptgrund für Durchsickern (freiliegendes Eisen):
Während Lieferung, Lagerung, Transport und Verarbeitung wird Stahl zwangsläufig mit Farbe oder Mineralfett verschmutzt.

Manchmal muss die Fehlererkennungsfläche von Schweißteilen mit einem schwer zu reinigenden Spezialfett eingeschmiert werden. Die meisten Unternehmen haben keinen Entfettungsprozess und verlassen sich nur auf das Beizen, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen. , so dass es leicht ist, eine Leckbeschichtung (freiliegendes Eisen) zu verursachen.

Die andere Situation besteht darin, dass die Beizteile während des Beizprozesses relativ konzentriert, dicht gestapelt, schwer und andere Faktoren sind, was zu Unterbeizen und Drahtclipping führt, oder aufgrund der hohen Konzentration des Beizens die Säure auf der Oberfläche ausgefällt wird und zwischen den Rillen.

Wenn es dabei nicht mit Wasser gewaschen oder nicht gründlich gewaschen wird, ist es leicht, eine Leckplattierung und eine virtuelle Plattierung zu verursachen.

Außerdem wird die Oberfläche des Stahls aufgrund der Alterung und des Versagens des Lösungsmittels und wenn das Werkstück nicht rechtzeitig während des Trocknungsprozesses platziert wird oder wenn die Trocknungszeit zu lang ist, einer sekundären Mikrooxidation und der Bildung ausgesetzt von sauren Eisensalzen, die die Oberfläche bedecken.

Es ist anfällig für Leckbeschichtungen, insbesondere in Klimazonen mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit und nebligem Wetter. Diese Situation wird oft leicht übersehen.

Darüber hinaus wird, wenn Lösungsmittel-Feuerverzinkung verwendet wird, wenn die am häufigsten verwendete gemischte wässrige Lösung aus ZnCl2 und NH4Cl nicht im richtigen Verhältnis ist, kein eutektischer Punkt im kreisförmigen Loch des gebildet, insbesondere wenn die Konzentration zu hoch ist Schweißecke der Stützplatte Es ist sehr einfach, Ascheaustritt zu verursachen.

2. Die Dicke der verzinkten Schicht ist nicht ausreichend

Wenn die Dicke der verzinkten Schicht nicht den Standardanforderungen entspricht, wirkt sich dies direkt auf die Lebensdauer des Produkts aus. Die Gründe für die unzureichende Dicke der verzinkten Schicht sind wie folgt:

(1) Der Einfluss der Temperatur der Zinkflüssigkeit. Wenn die Temperatur der Zinkflüssigkeit niedriger als 430 °C ist, ist die Diffusionsrate von Zink und Eisen gering, und es ist schwierig, eine ausreichende Eisen-Zink-Legierungsschicht zu erzeugen, und die gesamte Beschichtung ist dünn; bei Temperaturen unter 460 °C wird die Zinkschicht dicker, bei weiter steigender Temperatur wird die Zinkflüssigkeit dünner, die Zinkschicht wird wieder dünner.

Daher muss die Temperatur des geschmolzenen Zinks streng kontrolliert werden, um die Stabilität der Bandqualität sicherzustellen.

(2) Der Einfluss der Verweilzeit des Bandes in der Zinklösung. Für die Verweilzeit des Bandes in der Zinklösung gibt es einen bestimmten Zeitbereich. Abhängig von der Dicke des Bandes wird mit der Verlängerung der Verzinkungszeit die Dicke der Beschichtung zunehmen, aber eine übermäßige Verlängerung der Verzinkungszeit macht die Zinkschicht spröde, was die Qualität beeinträchtigt.

(3) Der Einfluss der Extraktionsmethode von verzinkten Teilen aus Zinkflüssigkeit. Wenn die verzinkten Teile aus der Zinkflüssigkeit herausgezogen werden, sollten sie vertikal herausgezogen werden, und die Zinkschicht wird dünn sein, wenn der Streifen schräg herausgezogen wird. Wenn der Streifen aus dem Zinktopf herausgezogen wird, sollte er daher vertikal herausgezogen gehalten werden.

3. Andere Komponenten in Zinklösung

Zu viele andere Metallkomponenten oder schädliche Elemente werden in die Zinkflüssigkeit gemischt, was zu Defekten wie z. B. an der Oberfläche der Beschichtung haftenden Zinkschlackepartikeln und einigen anormalen Mustern, Rissen und anderen Defekten führen kann:

(1) Eisen

Nach einer gewissen Zeit der Feuerverzinkung bilden sich auf der Oberfläche der Stahlteile Zinkablagerungen und winzige Schlackepartikel, was zu einer rauen Oberfläche der Beschichtung und einer Abnahme der Glätte führt. Solche winzigen Partikel sind im Allgemeinen Fe-Zn-Legierungspartikelschlacke.

Beim Verzinken bei 450 °C beträgt die Sättigungslöslichkeit von Eisen in der Zinklösung 0.02 %. Wenn der Eisengehalt in der Zinklösung diesen Wert übersteigt, scheiden sich die ζ- und δ1-Phasen unter Bildung von Zinkschlacke aus, da sich die Dichte dieser körnigen Schlacke nicht wesentlich von der von Zink unterscheidet.

Es sammelt und sinkt sehr langsam ab, und die in der Zinkflüssigkeit suspendierte Legierungsschlacke wird durch das Werkstück in der Zinkflüssigkeit herausgelöst und in die Beschichtung eingebettet, wodurch die Oberflächenqualität der Zinkbeschichtung beeinträchtigt wird.
Zu den Eisenquellen in der Zinkflüssigkeit gehören im Allgemeinen die Korrosion des Zinktiegels, die Auflösung der Teile, die Eisenionen im Flussmittel und die Eisensalze auf den Teilen.

Um eine glatte und glatte Beschichtung zu erhalten, ist es daher erforderlich, den Eisengehalt in der Zinklösung streng zu kontrollieren, die Einführung von Eisenionen zu reduzieren, die Temperatur der Zinklösung zu kontrollieren und plötzliche hohe und niedrige Temperaturen zu vermeiden Zinklösung und reduzieren die Korrosionsrate des Zinktopfes. Wenn der Eisengehalt in der Zinkflüssigkeit 0.20 % betragen soll, muss im Allgemeinen die Temperatur gekühlt und die Zinkschlacke zurückgewonnen werden.

(2) Aluminium

Aluminium ist das am häufigsten verwendete Zusatzelement beim Feuerverzinken. Der Zinklösung können unterschiedliche Aluminiumkonzentrationen zugesetzt werden, um galvanische Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erhalten.

Es wird allgemein angenommen, dass die Zugabe von weniger als 1 % (Massenanteil, derselbe unten) Aluminium zu der Zinklösung während des Feuerverzinkens die folgenden Rollen spielen kann: ① Verbesserung des Glanzes der Beschichtung; ②Reduktion der Oxidation der Zinkflüssigkeitsoberfläche; XNUMX. die Bildung einer spröden Fe-Zn-Phase hemmen, um eine Beschichtung mit guter Haftung zu erhalten.

Bei der tatsächlichen Produktion kann die Zinkflüssigkeit, die 0.005 % bis 0.020 % Al enthält, den Zweck einer glänzenden Beschichtung erreichen und kann die Oxidation der Zinkflüssigkeitsoberfläche und die Erzeugung von Zinkasche verringern.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Art der Zugabe von Aluminium die Art der Zugabe von Zn-Al-Vorlegierung übernehmen sollte. Aufgrund der Qualität der zugesetzten Vorlegierung und der unsachgemäßen oder zu schnellen Zugabe von Aluminium und Zink-Aluminium-Legierungen bilden sich häufig große Mengen an Aluminium- und Eisenverbindungen in der Zinkflüssigkeit. ”

Oder die Partikel sind an der Oberfläche der Zinkflüssigkeit suspendiert und sehr zähflüssig und haften sehr leicht an den Stahlteilen, was die Qualität der Beschichtung ernsthaft beeinträchtigt.

Sobald diese Situation festgestellt wird, sollte die Zugabe von Legierungen sofort gestoppt werden, und Maßnahmen sollten ergriffen werden, um die Zinklösung zu reinigen, um den Aluminiumgehalt zu reduzieren. Wenn die Situation nicht schwerwiegend ist, kann die Luftkühlzeit entsprechend verlängert werden, um zu verhindern, dass nach einer schnellen Wasserkühlung Blasen und Falten auf der Oberfläche der Beschichtung erscheinen.

(3) Zinn, Blei

Zinkbarren enthalten im Allgemeinen kein Zinn, sondern nur eine geringe Menge Blei. In den letzten Jahren haben einige Anbieter von Zinklegierungen den sogenannten Mehrkomponentenlegierungen Zinn und Blei zugesetzt, um die Verzinkungstemperatur zu senken und eine hochweiße Beschichtung zu erhalten.

Wenn diese Mehrkomponentenlegierung der Zinkflüssigkeit zugesetzt wird, kann die Oberfläche der Zinkflüssigkeit bei 430 °C wie eine Spiegeloberfläche erscheinen und für 10–20 Minuten beibehalten werden, aber beim Feuerverzinken von Stahlteilen treten federartige Flecken auf klein und unansehnlich erscheinen auf der Oberfläche der Beschichtung.

Sobald die Zugabe von Zinn- und Bleilegierungen 0.5 % erreicht, treten Flitter auf, die Zinkasche wird erheblich zunehmen und die Produktionseffizienz wird ebenfalls abnehmen, was dem Unternehmen unangemessene Verluste verursacht.

Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes und des zu hohen Gehalts an Blei und Zinn sinkt die Erstarrungstemperatur der Zinklösung schnell ab, und beim Abkühlen der galvanischen Schicht bilden sich leicht grobe Kristalle und Risse, die die Oberfläche beeinträchtigen Glätte der Zinkschicht. Korrosionsbeständigkeit.

Korngrenzenkorrosion ist am empfindlichsten gegenüber Bleiverunreinigungen, und die Korrosionsrate nimmt mit zunehmendem Bleigehalt in der Beschichtung zu. Wenn der Bleigehalt 0.02 % erreicht, tritt interkristalline Korrosion auf, und die Beschichtung reißt entlang der Korngrenze und verliert die Haftung.

In schweren Fällen erscheinen auf der Oberfläche sojabohnengroße Luftblasen. Wenn wir also eine Zink-Aluminium-Legierung oder Mehrkomponentenlegierung auftragen, müssen wir den Gehalt an Blei, Zinn und Aluminium darin herausfinden und entscheiden, ob wir es der Zinklösung hinzufügen.

(4) Nickel

Nickel in der Zinkflüssigkeit wird als Legierungselement hinzugefügt, um das Sterling-Phänomen zu lösen, das aufgrund des Vorhandenseins von Silizium im Stahl in der heißen Wolframbeschichtung auftritt.

Die Zugabe einer Zink-Nickel-Legierung zu der Zinklösung kann die Diffusionsrate von Zink- und Eisenatomen in der ζ-Phase effektiv reduzieren, so dass das Wachstum der Dicke der Tauchbeschichtung kontrolliert werden kann.
Wenn der Ni-Gehalt in der Zinklösung 0.06 % beträgt, kann der Ni-Gehalt 0.8 % erreichen, nach Zugabe von Ni wird das Dickenwachstum offensichtlich kontrolliert, sodass das Wachstum der Dicke der Tauchbeschichtung effektiv kontrolliert werden kann, und die Fließeigenschaften der Zinklösung verbessert werden.

Daher ist die Beschichtungsdicke beim Feuerverzinken mit einer Zink-Nickel-Legierung gleichmäßiger, die Oberfläche heller und die Flitter sind geringer.
galvanischer Prozess

Die Hauptprobleme des unvollkommenen Feuerverzinkungsprozesses sind wie folgt:

(1) Nach dem Beizen ohne Waschen mit Wasser oder unzureichendem Waschen mit Wasser tritt es direkt in den Lösungsmittelpool ein, um den Säuregehalt des Lösungsmittels zu erhöhen und die Eisenionen zu erhöhen; In der Zinkflüssigkeit bildet sich beim Verzinken Legierungsschlacke auf der Oberfläche des Werkstücks;

(2) Das Lösungsmittel altert, es gibt viele Eisenionen und viele Verunreinigungen. Wenn es ohne Filterung zusammen mit dem Bandstahl in die Zinklösung gelangt, erhöht sich die Viskosität der Zinklösung, die Beschichtung wird dicker und rauer und die Haftung wird schlechter;

(3) Das Werkstück wird nicht getrocknet und Zn(OH)2-Partikel werden gebildet, wenn das Lösungsmittel mit Wasser feuerverzinkt wird, was die Erscheinungsqualität des Produkts beeinträchtigt;

(4) Das Lösungsmittel ist im Allgemeinen schwach sauer. Ohne Erwärmung oder niedrige Temperatur wird die Trocknungszeit verlängert und die Oberfläche des Werkstücks wird korrodiert, um anhaftende Eisensalze zu bilden. Beim Galvanisieren haftet die Legierungsschlacke an der Oberfläche des Werkstücks, wodurch die Oberfläche der Beschichtung rau wird.

„Weißer Rost“ ist ein häufiger Mangel der verzinkten Schicht. Der Hauptgrund ist, dass das Fehlen einer Passivierungsbehandlung im Verzinkungsprozess, das auf dem Band verbleibende Wasser oder die unqualifizierte Passivierungslösung keine Passivierung erreichen können. Es ist nicht vollständig getrocknet und es kommt zu elektrochemischer Korrosion, wenn es in einer feuchten und schlecht belüfteten Umgebung gelagert wird, was zu „Weißrost“ oder grauen pulvrigen Korrosionsablagerungen führt, die sich direkt auf die Qualität von Produkten und Projekten auswirken. Diese weiße oder graue pulvrige Substanz wird hauptsächlich durch basisches Zinkcarbonat und andere Verbindungen verursacht.

Kurz gesagt, die Oberflächenfehler von Bandstahl nach dem Feuerverzinken sind komplizierter und es gibt viele Gründe. Es gibt viele Lösungen, und es muss viel schwierige und akribische Arbeit geleistet werden, um die Feuerverzinkungstechnologie zu verbessern.

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