Méthode d'analyse et de contrôle des défauts de surface de la galvanisation à chaud

La galvanisation à chaud est l'une des méthodes efficaces pour améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique de l'acier en raison de ses excellentes performances de revêtement et de sa longue durée de vie.

Il existe de nombreux défauts de qualité courants à la surface de la couche galvanisée à chaud, tels que placage manquant, motif blanc plume rayé, revêtement trop épais, rugosité, grisaille, stries de déchirure, fissures de tortue, lignes surélevées cristallines, "rouille blanche" , etc. Les facteurs d'influence de plus en plus difficiles à contrôler.

À cet égard, nous pouvons commencer par renforcer le contrôle des processus, complété par les mesures de processus nécessaires pour améliorer la qualité de surface de la galvanisation à chaud.

Voici une analyse des causes et des méthodes de contrôle des défauts de surface de la couche galvanisée à chaud :

1. Prétraitement de surface

Un mauvais prétraitement de surface est la principale raison du placage de fuite (fer exposé):
L'acier est inévitablement taché de peinture ou de graisse minérale pendant la livraison, le stockage, le transport et le traitement.

Parfois, la surface de détection des défauts des pièces à souder doit être enduite d'une graisse spéciale difficile à nettoyer. La plupart des entreprises n'ont pas de processus de dégraissage et ne comptent que sur le décapage pour éliminer les impuretés de surface. , de sorte qu'il est facile de provoquer des fuites de placage (fer exposé).

L'autre situation est que les pièces de décapage sont relativement concentrées, densément empilées, lourdes et d'autres facteurs pendant le processus de décapage, entraînant un sous-décapage et un écrêtage de fil, ou en raison de la forte concentration de décapage, l'acide est précipité à la surface et entre les rainures.

Dans le processus, s'il n'est pas lavé à l'eau ou s'il n'est pas lavé à fond, il est facile de provoquer un placage de fuite et un placage virtuel.

De plus, en raison du vieillissement et de la défaillance du solvant, et la pièce n'est pas placée à temps pendant le processus de séchage, ou lorsque le temps de séchage est trop long, la surface de l'acier est sujette à une micro-oxydation secondaire et à la formation de sels de fer acides couvrant la surface.

Il est sujet aux fuites de placage, en particulier dans les climats à humidité relative élevée et par temps brumeux. Cette situation passe souvent inaperçue.

De plus, lorsque la galvanisation à chaud au solvant est utilisée, lorsque la solution aqueuse mixte ZnCl2 et NH4Cl la plus couramment utilisée n'est pas dans le bon rapport, aucun point eutectique ne se forme, en particulier lorsque la concentration est trop élevée, dans le trou circulaire du coin de soudure de la plaque de support Il est très facile de provoquer un placage de fuite de cendres.

2. L'épaisseur de la couche galvanisée n'est pas suffisante

Si l'épaisseur de la couche galvanisée ne répond pas aux exigences de la norme, cela affectera directement la durée de vie du produit. Les raisons de l'épaisseur insuffisante de la couche galvanisée sont les suivantes :

(1) L'influence de la température du liquide de zinc. Lorsque la température du liquide de zinc est inférieure à 430 °C, le taux de diffusion du zinc et du fer est faible, et il est difficile de générer suffisamment de couche d'alliage fer-zinc, et l'ensemble du revêtement est mince ; lorsque la température est inférieure à 460 °C, la couche de zinc s'épaissit, et lorsque la température continue d'augmenter, le zinc liquide s'amincissant, la couche de zinc s'amincit à nouveau.

Par conséquent, la température du zinc fondu doit être strictement contrôlée pour assurer la stabilité de la qualité de la bande.

(2) L'influence du temps de séjour de la bande dans la solution de zinc. Il existe une certaine plage de temps pour le temps de séjour de la bande dans la solution de zinc. Déterminée en fonction de l'épaisseur de la bande, avec l'allongement du temps de galvanisation, l'épaisseur du revêtement augmentera, mais un allongement excessif du temps de galvanisation rendra la couche de zinc cassante, ce qui en affectera la qualité.

(3) L'influence de la méthode d'extraction des pièces galvanisées du zinc liquide. Lorsque les pièces galvanisées sont extraites du liquide de zinc, elles doivent être extraites verticalement et la couche de zinc sera mince lorsque la bande est extraite obliquement. Par conséquent, lorsque la bande est extraite du pot de zinc, elle doit être maintenue à la verticale.

3. Autres composants de la solution de zinc

Trop d'autres composants métalliques ou éléments nocifs sont mélangés dans le liquide de zinc, ce qui peut provoquer des défauts tels que des particules de laitier de zinc adhérant à la surface du revêtement et certains motifs anormaux, fissures et autres défauts :

(1) Fer

Après une galvanisation à chaud pendant un certain temps, une accumulation de zinc et de minuscules particules de laitier apparaîtront à la surface des pièces en acier, entraînant une surface rugueuse du revêtement et une diminution du lissé. Ces minuscules particules sont généralement des scories de particules d'alliage Fe-Zn.

Lors de la galvanisation à 450 °C, la solubilité saturée du fer dans la solution de zinc est de 0.02 %. Lorsque la teneur en fer dans la solution de zinc dépasse cette valeur, les phases ζ et δ1 vont précipiter pour former du laitier de zinc, car la densité de ce laitier granulaire n'est pas très différente de celle du zinc.

Il se rassemble et coule très lentement, et le laitier d'alliage en suspension dans le liquide de zinc sera retiré par la pièce dans le liquide de zinc et noyé dans le revêtement, affectant ainsi la qualité de surface du revêtement de zinc.
Les sources de fer dans le zinc liquide comprennent généralement la corrosion du pot de zinc, la dissolution des pièces, les ions de fer dans le flux et les sels de fer sur les pièces.

Par conséquent, afin d'obtenir un revêtement lisse et lisse, il est nécessaire de contrôler strictement la teneur en fer dans la solution de zinc, de réduire l'introduction d'ions de fer, de contrôler la température de la solution de zinc, d'éviter les températures élevées et basses soudaines du solution de zinc et réduire le taux de corrosion du pot de zinc. Généralement, lorsque la teneur en fer du zinc liquide doit être de 0.20 %, la température doit être refroidie et le laitier de zinc doit être récupéré.

(2) Aluminium

L'aluminium est l'élément additif le plus couramment utilisé dans la galvanisation à chaud. Différentes concentrations d'aluminium peuvent être ajoutées à la solution de zinc pour obtenir des couches galvanisées aux propriétés différentes.

On pense généralement que l'ajout de moins de 1 % (fraction massique, la même ci-dessous) d'aluminium à la solution de zinc pendant la galvanisation à chaud peut jouer les rôles suivants : ① améliorer la brillance du revêtement ; ②réduire l'oxydation de la surface liquide de zinc ; ③inhiber la formation fragile de la phase Fe-Zn pour obtenir un revêtement avec une bonne adhérence.

Dans la production réelle, le liquide de zinc contenant 0.005 % à 0.020 % d'Al peut atteindre l'objectif d'un revêtement brillant et peut réduire l'oxydation de la surface du liquide de zinc et la génération de cendres de zinc.

Il faut préciser que la manière d'ajouter l'aluminium doit adopter la manière d'ajouter l'alliage mère Zn-Al. Souvent en raison de la qualité de l'alliage mère ajouté et de la méthode inappropriée ou trop rapide d'ajout d'alliages d'aluminium et de zinc-aluminium, une grande quantité de composés d'aluminium et de fer se forme dans le liquide de zinc. ”

Or les particules sont en suspension à la surface du zinc liquide et sont très visqueuses, et il est très facile d'adhérer aux pièces en acier, ce qui nuit gravement à la qualité du revêtement.

Une fois cette situation trouvée, l'ajout d'alliages doit être arrêté immédiatement et des mesures doivent être prises pour purifier la solution de zinc afin de réduire la teneur en aluminium. Si la situation n'est pas grave, le temps de refroidissement à l'air peut être prolongé de manière appropriée pour empêcher l'apparition de bulles et de rides à la surface du revêtement après un refroidissement rapide à l'eau.

(3) Étain, plomb

En général, les lingots de zinc ne contiennent pas d'étain, mais seulement une petite quantité de plomb. Ces dernières années, certains fournisseurs d'alliages de zinc ont ajouté de l'étain et du plomb aux alliages dits multi-composants afin de réduire la température de galvanisation et d'obtenir un revêtement blanc brillant.

Lorsque cet alliage multi-composants est ajouté au zinc liquide, la surface du zinc liquide peut apparaître comme une surface miroir à 430 ° C et peut être maintenue pendant 10 à 20 minutes, mais lors de la galvanisation à chaud de pièces en acier, des taches en forme de plumes et petites et disgracieuses apparaissent à la surface du revêtement.

Une fois que l'ajout d'alliages d'étain et de plomb atteindra 0.5%, des paillettes apparaîtront, les cendres de zinc augmenteront considérablement et l'efficacité de la production diminuera également, entraînant des pertes indues pour l'entreprise.

En raison de son point de fusion bas et de sa teneur excessivement élevée en plomb et en étain, la température de solidification de la solution de zinc chutera rapidement et il est facile de former des cristaux grossiers et des fissures pendant le processus de refroidissement de la couche galvanisée, ce qui affectera la surface. lissé de la couche de zinc. Résistance à la corrosion.

La corrosion intergranulaire est la plus sensible à l'impureté plomb, et la vitesse de corrosion augmente avec l'augmentation de la teneur en plomb dans le revêtement. La corrosion intergranulaire se produira lorsque la teneur en plomb atteindra 0.02 %, et le revêtement se fissurera le long de la limite des grains et perdra son adhérence.

Dans les cas graves, la surface apparaîtra des bulles d'air de la taille d'un soja. Par conséquent, lorsque nous appliquons un alliage zinc-aluminium ou un alliage à plusieurs composants, nous devons connaître la teneur en plomb, en étain et en aluminium et décider de l'ajouter ou non à la solution de zinc.

(4) Nickel

Le nickel dans le liquide de zinc est ajouté comme élément d'alliage pour résoudre le phénomène de Sterling qui se produit en raison de la présence de silicium dans l'acier dans le placage de tungstène chaud.

L'ajout d'alliage zinc-nickel à la solution de zinc peut réduire efficacement la vitesse de diffusion des atomes de zinc et de fer dans la phase ζ, de sorte que la croissance de l'épaisseur du revêtement par immersion peut être contrôlée.
Lorsque la teneur en Ni dans la solution de zinc est de 0.06 %, la teneur en Ni peut atteindre 0.8 %, après l'ajout de Ni, la croissance de l'épaisseur est évidemment contrôlée, de sorte que la croissance de l'épaisseur du revêtement par immersion peut être efficacement contrôlée et les propriétés d'écoulement de la solution de zinc peut être améliorée.

Par conséquent, l'épaisseur du revêtement de la galvanisation à chaud utilisant un alliage zinc-nickel est plus uniforme, la surface est plus brillante et la paillette est moindre.
procédé galvanisé

Les principaux problèmes du procédé de galvanisation à chaud imparfait sont les suivants :

(1) Après décapage, sans lavage à l'eau ou lavage à l'eau insuffisant, il entre directement dans le pool de solvants pour augmenter l'acidité du solvant et augmenter les ions de fer; Dans le liquide de zinc, des scories d'alliage se forment à la surface de la pièce pendant la galvanisation;

(2) Le solvant vieillit, il y a beaucoup d'ions de fer et il y a beaucoup d'impuretés. S'il pénètre dans la solution de zinc avec la bande d'acier sans filtrage, la viscosité de la solution de zinc augmentera, le revêtement deviendra plus épais et plus rugueux et l'adhérence sera médiocre ;

(3) La pièce n'est pas séchée et des particules de Zn(OH)2 se forment lorsque le solvant est galvanisé à chaud avec de l'eau, ce qui affecte la qualité d'apparence du produit ;

(4) Le solvant est généralement faiblement acide. Sans chauffage ni basse température, le temps de séchage sera prolongé et la surface de la pièce sera corrodée pour former des sels de fer collés. Lors de la galvanisation, le laitier d'alliage sera fixé à la surface de la pièce, rendant la surface du revêtement rugueuse.

La « rouille blanche » est un défaut courant de la couche galvanisée. La raison principale est que l'absence de traitement de passivation dans le processus de galvanisation, l'eau laissée sur la bande ou la solution de passivation non qualifiée ne peuvent pas réaliser la passivation. Il n'est pas complètement séché et une corrosion électrochimique se produit lorsqu'il est stocké dans un environnement humide et mal ventilé, entraînant une «rouille blanche» ou des dépôts de corrosion poudreux gris, qui affectent directement la qualité des produits et des projets. Cette substance poudreuse blanche ou grise est principalement causée par le carbonate de zinc basique et d'autres composés.

En bref, les défauts de surface des bandes d'acier après galvanisation à chaud sont plus compliqués et les raisons sont multiples. Il existe de nombreuses solutions, et beaucoup de travail difficile et méticuleux doit être fait pour améliorer la technologie de galvanisation à chaud.

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