Chuyển đến nội dung
MecAgentMecAgent

Mạ kẽm nhúng nóng

Thép nhúng kẽm nóng chảy tạo lớp kẽm liên kết

Mạ kẽm nhúng nóng bảo vệ thép khỏi gỉ bằng cách nhúng nó vào bể kẽm nóng chảy. Lớp hoàn thiện xám xỉn, hơi lốm đốm trên lan can đường cao tốc, cột điện và cổng trang trại đến từ quy trình này. Một chi tiết mạ kẽm thường bền vài thập kỷ ngoài trời mà không cần bảo dưỡng.

Mạ kẽm nhúng nóng: ảnh thực tế
Ảnh: Wertuose, CC BY-SA 4.0, qua Wikimedia Commons
Thép sạch nhúng vào kẽm nóng chảy khoảng 450 °C tạo ra lớp phủ kẽm–sắt liên kếtNhìn ngang dây chuyền mạ kẽm theo mẻ, từng bể một; hình nhỏ phóng đại lớp phủCầu trục chuyển chi tiết từ bể này sang bể khácTẩy dầu mỡbể kiềm nóngTẩy gỉ bằng axitaxit tẩy gỉThuốc hànmàng muối, rồi sấy khôNồi kẽmkẽm nóng chảy, khoảng 450 °CLàm nguộinước hoặc khíChi tiết thépNhấc ra;kẽm chảy hếtLớp phủ, phóng đạiKẽm nguyên chất (lớp ngoài)Các lớp hợp kim kẽm–sắt,cứng hơn thépThépTổng thường 50–150 µmVì sao vết xước không gỉKẽm ở gần ăn mòn trước,nên thép trần trong vết xước vẫn được bảo vệ123456Chi tiết thépBể và lớp phủ kẽmKẽm nóng chảyCác bể và cầu trục
Mạ kẽm nhúng nóng · dây chuyền bể, các lớp phủ và bảo vệ hy sinhCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Hình phụ cho thấy lớp phủ cận cảnh và vì sao vết xước không gỉ.

Cách hoạt động

  1. Tẩy dầu mỡ. Thép được treo trên cần trục và nhúng vào bể kiềm nóng (chất tẩy rửa xà phòng mạnh) loại bỏ dầu, mỡ và vết sơn.

  2. Tẩy gỉ bằng axit. Bể axit loãng, thường là axit clohydric, hòa tan gỉ và vảy cán (lớp vỏ oxit sẫm do cán để lại). Kẽm chỉ bám vào thép sạch hoàn toàn.

  3. Thuốc hàn và sấy. Nhúng vào thuốc hàn (dung dịch muối kẽm amoni clorua) để lại màng mỏng ngăn gỉ mới và giúp kẽm thấm ướt thép. Sau đó chi tiết được sấy khô.

  4. Nhúng vào kẽm nóng chảy. Chi tiết vào nồi kẽm ở khoảng 450 °C trong vài phút. Sắt và kẽm phản ứng và tạo các lớp hợp kim kẽm–sắt liên kết vào bề mặt thép.

  5. Nhấc ra và để ráo. Chi tiết được rút ra chậm để kẽm thừa chảy đi. Một lớp kẽm gần như nguyên chất ở lại phía trên các lớp hợp kim.

  6. Làm nguội và kiểm tra. Chi tiết được tôi trong nước hoặc làm nguội trong không khí, rồi kiểm tra độ dày và chỗ hở, và các giọt thừa được loại bỏ.

Cùng ý tưởng chạy liên tục trong nhà máy thép: cuộn tấm được tháo qua bể kẽm, thường với tốc độ hơn 100 m mỗi phút. Tấm đó trở thành thân xe, tấm lợp mái và tấm thiết bị gia dụng.

Thông số chính

Vật liệu
Thép cacbon và thép hợp kim thấp, và gang; bể kẽm với các phụ gia nhỏ như nhôm
Chi tiết thường gặp
Dầm kết cấu, lan can, cột điện, cột, hàng rào, chi tiết ghép nối, rơ moóc, thiết bị nông nghiệp
Kích thước chi tiết
Từ bu lông đến dầm dài nhiều mét; nồi lớn nhất dài hơn 15 m
Độ chính xác
Lớp phủ thường 50–150 µm và không đều; ren và lỗ lắp khít cần làm sạch hoặc che
Bề mặt hoàn thiện
Xám xỉn hoặc bóng với hoa văn tinh thể (spangle), chuyển sang xám mờ theo thời gian; giọt thừa và chỗ thô là thường gặp
Số lượng phù hợp
Từ kết cấu đơn chiếc đến loạt lớn; xưởng mạ kẽm tính giá theo khối lượng thép
Chi phí khuôn dụng cụ và máy
Không cần khuôn dụng cụ riêng cho chi tiết; một nhà máy mạ kẽm tốn hàng triệu đô la
Tốc độ
Vài phút trong kẽm; một chu kỳ cả mẻ với làm sạch mất vài giờ; dây chuyền tấm liên tục chạy tốc độ cao

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

  • Tuổi thọ rất dài ngoài trời, thường vài thập kỷ không cần bảo dưỡng
  • Phủ mọi bề mặt, kể cả bên trong ống và góc, trong một lần nhúng
  • Lớp phủ dai, liên kết luyện kim chịu được va đập
  • Kẽm bảo vệ vết xước và mép cắt bằng cách ăn mòn trước

Hạn chế

  • Chỉ dành cho thép và sắt; trông công nghiệp trừ khi được sơn
  • Ở khoảng 450 °C chi tiết mỏng có thể cong vênh, và các khoang rỗng kín phải được thông hơi để tránh nổ
  • Lớp phủ dày, không đều, nên kém cho mối lắp chính xác và ren
  • Hàn hoặc cắt sau đó làm cháy kẽm và sinh khói

Ứng dụng

  • Xây dựngThép kết cấu, cầu thang, ban công, thép thanh
  • Hạ tầng giao thôngLan can đường cao tốc, giàn biển báo, cột đèn, cầu
  • Năng lượngCột điện, khung trạm biến áp, kết cấu đỡ tấm pin mặt trời
  • Nông nghiệpCổng, hàng rào, kết cấu chuồng trại, chuồng gia súc
  • Ô tôTấm thép mạ kẽm cho thân xe (dây chuyền liên tục), rơ moóc
  • Đồ ngũ kimBu lông, đai ốc, đinh, xích, dây thép

Cách nhận biết

  • Bề mặt xám bạc xỉn hoặc bóng, đôi khi có hoa văn tinh thể như sương giá gọi là spangle.
  • Những giọt, vệt hoặc cục kẽm nhỏ ở mép và đầu dưới, nơi kẽm chảy xuống.
  • Lỗ thông hơi và thoát được khoan ở các góc của ống và hình kín.
  • Trên thép ngoài trời cũ, màu xám mờ đều không gỉ, kể cả ở mép cắt và vết xước.

So sánh với

Xem video

Galvanizers Association · Các bước quy trình, giải thích bởi hiệp hội ngành của Anh

American Galvanizers Association · Lớp phủ thành phẩm trông thế nào, và vì sao

Joseph Ash Galvanizing · Một lần nhúng thực tế vào kẽm nóng chảy và việc rút ra

Brooke Alden · Tham quan nhà máy qua từng bể

Xem ảnh thật

Ghi nhớ

  • Thép sạch nhúng kẽm ở khoảng 450 °C tạo lớp phủ liên kết vào bề mặt.
  • Kẽm bảo vệ hai lần: như lớp chắn, và bằng cách ăn mòn trước ở bất cứ nơi nào thép bị lộ.
  • Đó là lựa chọn bền lâu cho thép ngoài trời, nhưng lớp phủ dày và không chính xác.

Dùng thử

Đưa AI vào công việc CAD của bạn.

Dựng chi tiết, tạo bản vẽ và tự động hóa công việc lặp lại ngay trong phần mềm CAD của bạn.