Apakah Proses Galvanizing Steel?

Galvanizing ialah proses mengenakan salutan zink pelindung pada keluli untuk mengelakkan kakisan. Kaedah perindustrian yang paling biasa ialah galvanizing -panas celup berterusan, di mana jalur keluli atau bahagian fabrikasi dibersihkan, difluks dan direndam dalam zink cair supaya lapisan zink yang terikat secara metalurgi terbentuk pada permukaan. Oleh kerana zink lebih suka menghakis kepada keluli, salutan melindungi logam asas sebagai penghalang dan sebagai anod korban. Artikel ini menerangkan proses langkah demi langkah, sebutan salutan yang digunakan dalam perdagangan antarabangsa, dan faktor yang menentukan hayat perkhidmatan.

Mengapa Galvanize Steel?

Keluli kosong berkarat apabila kelembapan dan oksigen mencapai permukaannya. Salutan zink mengganggu proses ini dalam dua cara:

Perlindungan penghalang: lapisan zink padat secara fizikal memisahkan keluli dari atmosfera.

Perlindungan korban (katodik): pada calar dan tepi yang dipotong di mana keluli terdedah, zink menghakis berbanding keluli, jadi kawasan terdedah kekal dilindungi selagi zink ada berdekatan.

Mekanisme dwi ini menjadikan galvani sebagai salah satu sistem perlindungan kakisan-yang paling kos efektif untuk keluli struktur, dengan hayat perkhidmatan percuma-penyelenggaraan tipikal yang diukur dalam beberapa dekad dalam kebanyakan persekitaran atmosfera.

Proses Galvanisasi Panas-Selangkah demi Selangkah

1. Penyediaan Permukaan

Kualiti salutan zink bergantung hampir sepenuhnya pada kebersihan permukaan. Keluli mula-mula melalui mandian penyahgris beralkali untuk mengeluarkan minyak, gris dan sebatian lukisan, kemudian melalui penjerukan dalam asid hidroklorik atau sulfurik yang dicairkan untuk menghilangkan skala kilang dan karat. Selepas setiap peringkat kimia jalur dibilas dengan air.

2. Fluks

Sebelum rendaman, keluli disalut dengan fluks, biasanya larutan zink ammonium klorida. Fluks menghalang pengoksidaan permukaan yang dibersihkan antara penjerukan dan mencelup dan menggalakkan pembasahan keluli oleh zink cair.

3. Salutan-Panas

Keluli yang disediakan direndam dalam tab zink cair yang dikekalkan pada kira-kira 450 darjah (kira-kira 840 darjah F). Besi dan zink bertindak balas pada antara muka untuk membentuk satu siri zink-lapisan aloi antara logam, yang ditindih oleh lapisan zink yang agak tulen. Ikatan metalurgi inilah yang membezakan pegalvani-panas daripada cat atau salutan permukaan lain.

4. Penarikan dan Kawalan Berat Salutan

Apabila jalur keluar dari tab mandi, pisau gas (pengelap udara atau nitrogen) menanggalkan zink berlebihan dari permukaan dan mengawal ketebalan salutan akhir dengan tepat. Salutan kemudiannya disejukkan dan, untuk produk lembaran, mungkin menerima pas ringan atau rawatan kemasan lain.

5. Pemeriksaan

Berat salutan disahkan dengan menimbang spesimen sebelum dan selepas melarutkan lapisan zink (ujian tompok-tiga kali ganda) dan lekatan salutan diperiksa dengan ujian lenturan. Barisan pengeluaran berterusan memantau ketebalan salutan dalam talian dengan tolok.

Berat Salutan dan Jawatan setiap ASTM A653/A653M

Produk lembaran bergalvani diterangkan oleh gred logam asas dan penetapan salutan. ASTM A653/A653M, spesifikasi standard untuk kepingan keluli, zink-disalut oleh proses-panas, mentakrifkan sebutan salutan yang menyatakan jumlah berat salutan minimum pada kedua-dua permukaan.

G-60: jumlah berat salutan minimum 0.60 oz/kaki² (kira-kira 183 g/m²) digabungkan kedua-dua belah, biasanya sepadan dengan ketebalan salutan kira-kira 0.40 mil (10 µm) setiap sisi.

G-90: jumlah berat salutan minimum 0.90 oz/ft² (kira-kira 275 g/m²), kira-kira 0.60 mil (15 µm) setiap sisi.

G-110, G-140, G-165 dan G-185 menetapkan salutan yang semakin berat untuk persekitaran yang lebih menghakis.

Dari segi metrik, sebutan biasa ialah Z180, Z275 dan Z350, di mana nombor itu ialah jumlah jisim salutan dalam g/m². Salutan fizikal yang sama boleh dipesan di bawah mana-mana sistem; ASTM A653/A653M ialah piawaian pentadbir untuk penetapan inci-paun, manakala ISO 1461 meliputi-salutan bergalvani celup panas pada artikel besi dan keluli terfabrikasi, dan GB/T 2518 mentadbir lembaran keluli bersalut-panas{10}}dip{11}}panas di China.

Kaedah Galvanizing Lain

Selain salutan -celupan panas berterusan pada helaian dan jalur, beberapa proses berkaitan digunakan:

Batch (umum) hot galvanizing-dip galvanizing mengikut ISO 1461: struktur fabrikasi seperti menara penghantaran dan susur tangan dibersihkan, difluks dan dicelup dalam zink cair.

Electrogalvanizing: zink didepositkan secara elektrolitik, memberikan salutan yang lebih nipis dan licin digunakan terutamanya untuk panel badan automotif di mana lekatan cat adalah penting.

Penyemburan haba zink: zink cair atau serbuk disembur pada struktur besar yang tidak boleh dicelup.

Sherardizing: bahagian kecil dijatuhkan dengan habuk zink pada suhu tinggi untuk membentuk salutan resapan.

Hayat Perkhidmatan dan Perlindungan Kakisan

Hayat perkhidmatan salutan tergalvani bergantung pada ketebalan salutan dan kekakisan persekitaran. Sebagai peraturan praktikal, zink menghakis pada kira-kira 1 µm setahun dalam suasana luar bandar yang sederhana, dan lebih cepat dalam persekitaran perindustrian atau marin. Oleh itu, salutan G-90 menyediakan dekad perlindungan dalam kebanyakan aplikasi pedalaman. Data kadar kakisan diterbitkan dalam ISO 9223 dan piawaian yang berkaitan, yang mengklasifikasikan kekakisan atmosfera dan membolehkan jurutera memilih berat salutan untuk hayat reka bentuk.

Aplikasi Biasa

Keluli bergalvani digunakan di mana-mana tempoh hayat yang panjang dan penyelenggaraan yang rendah diperlukan: bingkai bangunan, bumbung dan lembaran dinding, menara penghantaran dan tiang utiliti, pagar lebuh raya, bangunan pertanian, saluran HVAC, penutup elektrik dan tangki pengubah. Dalam industri elektrik, tangki minyak pengubah selalunya dibuat daripada keluli tergalvani atau sebaliknya{1}}kakisan untuk bertahan dalam perkhidmatan luar.

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara salutan G-60 dan G-90?

Kedua-dua sebutan ditakrifkan dalam ASTM A653/A653M sebagai jumlah berat salutan minimum pada kedua-dua permukaan. G-90 (0.90 oz/kaki², kira-kira 275 g/m²) adalah kira-kira 50% lebih berat daripada G-60 (0.60 oz/kaki², kira-kira 183 g/m²) dan memberikan hayat perkhidmatan secara berkadar lebih lama dalam persekitaran yang sama.

Adakah galvanizing melindungi tepi potong dan calar?

ya. Oleh kerana zink adalah anodik kepada keluli, keluli terdedah pada bahagian tepi yang dipotong dan calar dilindungi secara korban oleh salutan zink di sekelilingnya. Ciri penyembuhan diri-ini ialah kelebihan utama berbanding sistem cat.

Mengapa keluli dibersihkan sebelum dicelup?

Zink tidak membasahi keluli berminyak atau bersisik. Penyahgris, penjerukan dan pengaliran memastikan permukaan bebas oksida-secara kimia supaya zink cair boleh bertindak balas dengan keluli dan membentuk ikatan metalurgi berterusan.

Berapakah suhu mandian zink cair?

Talian celup panas-berterusan beroperasi pada kira-kira 450 darjah . Suhu yang lebih tinggi mempercepatkan pembentukan lapisan aloi besi-zink rapuh, jadi suhu mandi dikawal dalam tingkap yang sempit.

Bolehkah keluli tergalvani dicat?

Ya, dengan penyediaan permukaan yang sesuai seperti pembersihan dan primer yang sesuai. Sistem dupleks bagi galvanizing plus cat memberikan hayat yang lebih lama berbanding mana-mana sistem sahaja dan digunakan secara meluas untuk-struktur keterlihatan tinggi.

Bagaimanakah cara memilih berat salutan yang betul?

Pilih berat salutan daripada kategori kekakisan tapak pemasangan (ISO 9223) dan hayat reka bentuk yang diperlukan. Salutan yang lebih berat seperti G-140 atau G-185 ditetapkan untuk suasana marin dan perindustrian, manakala G-60 atau G-90 meliputi kebanyakan aplikasi dalaman dan luar bandar.