60. Kif l-aluminju fiż-żingu imdewweb jaffettwa l-galvanizzar bis-sħana-?

L-aluminju (A1) huwa metall abjad tal-fidda-bi struttura tal-kristall kubika ċċentrata (FCC) wiċċ-. Il-kostanti tal-kannizzata tagħha tkejjel 404959.6 nm, il-massa atomika hija 26.8, il-punt tat-tidwib 658 grad, u l-punt tat-togħlija 2000 grad. Prodotti kummerċjali taż-żingu ma fihomx aluminju, li huwa miżjud intenzjonalment waqt galvanizzar bis-sħana-dip. Dan il-proċess iservi tliet skopijiet ewlenin: it-titjib tat-tleqqija tal-wiċċ tal-pajp tal-azzar galvanizzat, it-titjib tal-flessibbiltà, il-modifika tal-mikrostruttura tas-saff tal-liga tal-ħadid-żingu, u n-newtralizzazzjoni tal-effetti tal-ħadid fiż-żingu imdewweb. Id-dettalji huma kif ġej: (1) L-aluminju jtejjeb it-tleqqija tal-wiċċ u l-flessibilità tal-pajpijiet tal-azzar galvanizzat.
Teoretikament, 0.02% biss ta 'kontenut ta' aluminju fil-banju taż-żingu jkun biżżejjed biex jintlaħaq dan il-għan. Madankollu, peress li l-aluminju jossidizza faċilment fuq il-wiċċ taż-żingu, l-evidenza empirika tissuġġerixxi li żżid madwar 0.2% aluminju hija meħtieġa biex jinżamm il-livell meħtieġ ta '0.02%. L-affinità qawwija bejn l-aluminju u l-ossiġnu tifforma saff ta 'ossidu tal-aluminju li jimblokka b'mod effettiv id-diffużjoni tal-ossiġnu, u jipproteġi kemm l-aluminju mdewweb sottostanti kif ukoll iż-żingu mill-ossidazzjoni. Dan il-mekkaniżmu protettiv jipprevjeni wkoll l-ossidazzjoni ta 'elementi oħra tal-metall fil-banju taż-żingu. Kif inhu magħruf sew, l-ossidazzjoni taż-żingu tipproduċi ossidu taż-żingu isfar, u l-ossidi taċ-ċomb u tal-kadmju juru lwien safrani simili. Mingħajr ir-rwol protettiv ta 'l-aluminju, il-wiċċ galvanizzat isir imtebba' ħafna b'komposti isfar, u jikkomprometti b'mod sinifikanti t-tleqqija tiegħu. Għalhekk, iż-żieda ta 'ammont xieraq ta' aluminju hija essenzjali fil-galvanizzar bis-sħana-dip biex tinkiseb finitura brillanti. Barra minn hekk, kontenut ta 'aluminju ta' 0.2% fil-banju taż-żingu mhux biss jagħti mudelli dekorattivi ottimali iżda jiżgura wkoll flessibilità eċċezzjonali fis-saff galvanizzat.
Madankollu, is-Soċjetà Amerikana għall-Ittestjar tal-Materjali (ASTM) tirrakkomanda li l-aluminju m'għandux jintuża bħala addittiv tal-metall li jdawwal, u jekk jintuża, il-kontenut tiegħu għandu jkun limitat għal inqas minn 0.01%.
(2) It-tibdil tal-Mikrostruttura ta 'Saffi Galvanizzati Teoretikament, kontenut ta' aluminju ta '0.2-0.3% fiż-żingu imdewweb huwa biżżejjed biex jimmodifika l-mikrostruttura ta' saffi galvanizzati. Madankollu, fil-produzzjoni prattika, l-aluminju faċilment jirreaġixxi ma 'l-ossiġnu fiż-żingu imdewweb, li jwassal għall-konsum tiegħu. Biex jinżamm il-kontenut tal-aluminju fil-mira, għandhom jiżdiedu madwar 1.5% -3.5% tal-aluminju. Biex nuru kif il-kontenut ta 'aluminju jaffettwa l-mikrostruttura, aħna nanalizzaw il-bidliet minn konċentrazzjonijiet ta' aluminju baxxi għal għoljin: Żieda ta '0.05% fil-kontenut ta' aluminju ttejjeb it-tleqqija tal-wiċċ tas-saff galvanizzat iżda m'għandha l-ebda effett fuq il-mikrostruttura tagħha. Għalhekk, is-saff galvanizzat iżomm l-istess kompożizzjoni bħal dik prodotta minn likwidu taż-żingu pur, li jikkonsisti minn saff aderenti (Fażi a), saff intermedju (Fażi Y), saff ta 'ħakk kemmxejn maqsum (Fażi 81), u saff li jżomm f'wiċċ l-ilma (Fażi S) ta' żingu pur (Fażi n). Id-differenza ewlenija tinsab fil-morfoloġija kristallina distinta tal-fażijiet meta mqabbla mal-likwidu taż-żingu pur.
Meta l-kontenut ta 'aluminju fil-likwidu taż-żingu huwa 0.1%, il-kristallizzazzjoni tas-saff li jżomm f'wiċċ l-ilma (fażi 3) hija fil-forma ta' blokka kbira, u mhix saff kontinwu, iżda tip ta 'inklużjonijiet separati.
Meta l-kontenut ta 'aluminju fil-likwidu taż-żingu huwa 0.15%, id-distribuzzjoni tas-saff li jżomm f'wiċċ l-ilma (fażi 5) mhix saff kontinwu, iżda xi clusters kristallini akbar u separati, u s-saff tal-grilja biss (fażi 81) jippreżenta struttura kemmxejn aktar densa.
Meta l-kontenut tal-aluminju fil-banju taż-żingu jilħaq 0.24%, l-effett tal-liga jsir effettiv ħafna fil-prevenzjoni tal-korrużjoni. Jekk il-banju taż-żingu jinżamm f'440 grad għal siegħa ta 'kisi, ma tiġi osservata l-ebda reazzjoni mat-tneħħija u l-ispezzjoni. Konsegwentement, is-saff galvanizzat fuq il-kampjun jikkonsisti biss minn saff taż-żingu pur. Dan iseħħ minħabba li l-aluminju jirreaġixxi mal-pajp tal-azzar biex jifforma film kompost FeAl₃ (jew Fe₂AlO), li jinibixxi d-diffużjoni tal-jonji tal-ħadid lejn is-saff taż-żingu.
Kif muri hawn fuq, il-kontenut tal-aluminju huwa fattur ewlieni biex tinbidel il-mikrostruttura tas-saff galvanizzat. Meta l-kontenut tal-aluminju jiġi ffissat, parametri oħra tal-proċess-inkluż il-ħin tal-immersjoni taż-żingu, il-fluwidità (kif muri fil-Figura 3-5), u t-temperatura-jinfluwenzaw ukoll il-mikrostruttura tas-saff taż-żingu. Għalhekk, fil-produzzjoni tal-galvanizzar bis-sħana, l-interazzjoni fost dawn it-tliet fatturi hija rregolata mill-ispeċifikazzjonijiet tal-proċess. Biss billi wieħed iżomm b'mod strett mal-kundizzjonijiet operattivi speċifikati jista 'jinkiseb is-saff galvanizzat mixtieq.
(3) L-effett tal-ħadid fil-banju taż-żingu huwa kkumpensat minħabba li l-aluminju jista 'jgħaqqad mal-ħadid fil-banju taż-żingu biex jifforma tliet komposti, jiġifieri FeAl, FeAl2 u FeAl3, li jnaqqas l-effett fuq kisi galvanizzat.