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Prozess
Werkstück → Entfetten → Wasserwaschen → Beizen → Wasserwaschen → Eintauchen in Plattierungshilfsmittel → Trocknen und Vorwärmen → Feuerverzinken → Finishing → Abkühlen → Passivieren → Spülen → Trocknen → Inspektion
(1) Entfetten
Zur Entfettung bis zur vollständigen Benetzung des Werkstücks mit Wasser kann chemisch entfettendes oder wasserbasiertes metallentfettendes Reinigungsmittel verwendet werden.
(2) Beizen
Es kann mit H2SO4 15%, Thioharnstoff 0.1%, 40~60℃ oder HCl 20%, Hexamethylentetramin 1~3g/L, 20~40℃ gebeizt werden. Die Zugabe von Korrosionsinhibitor kann eine Überkorrosion der Matrix verhindern und die Wasserstoffaufnahme der Eisenmatrix reduzieren. Schlechte Entfettungs- und Beizbehandlungen verursachen eine schlechte Haftung der Beschichtung, keine Zinkbeschichtung oder ein Ablösen der Zinkschicht.
(3) Immersionsflussmittel
Auch als Haftvermittler bekannt, kann es das Werkstück vor dem Tauchplattieren aktiv halten, um die Bindung zwischen der Plattierungsschicht und dem Substrat zu verbessern. NH4Cl 15%~25%, ZnCl2 2,5%~3,5%, 55~65℃, 5~10min. Um die Verflüchtigung von NH4Cl zu reduzieren, kann Glycerin in geeigneter Weise zugesetzt werden.
(4) Trocknen und Vorwärmen
Um zu verhindern, dass sich das Werkstück durch den starken Temperaturanstieg beim Tauchplattieren verformt, und um Restfeuchtigkeit zu entfernen, um eine Zinkexplosion mit der Folge einer Zinkflüssigkeitsexplosion zu verhindern, beträgt die Vorwärmung in der Regel 120-180°C.
(5) Feuerverzinkung
Es ist notwendig, die Temperatur der Zinklösung, den Zeitpunkt des Eintauchens und die Geschwindigkeit, mit der das Werkstück aus der Zinklösung entfernt wird, zu kontrollieren. Die Temperatur ist zu niedrig, die Fließfähigkeit der Zinkflüssigkeit ist schlecht, die Beschichtung ist dick und ungleichmäßig, es kann leicht ein Durchhängen erzeugt werden und die Qualität des Aussehens ist schlecht; die Temperatur ist hoch, die Fließfähigkeit der Zinkflüssigkeit ist gut, die Zinkflüssigkeit lässt sich leicht vom Werkstück trennen und das Phänomen des Durchhängens und Faltens wird reduziert. Starke, dünne Beschichtung, gutes Aussehen, hohe Produktionseffizienz; bei zu hoher Temperatur werden das Werkstück und der Zinktopf jedoch stark beschädigt und es entsteht eine große Menge Zinkkratze, die die Qualität der Zinktauchschicht beeinträchtigt und große Mengen Zink verbraucht. Bei der gleichen Temperatur ist die Tauchplattierungszeit lang und die Plattierungsschicht ist dick. Wenn bei unterschiedlichen Temperaturen die gleiche Dicke erforderlich ist, dauert das Hochtemperatur-Tauchplattieren lange. Um die Hochtemperaturverformung des Werkstücks zu verhindern und die durch Eisenverlust verursachte Zinkschlacke zu reduzieren, verwendet der allgemeine Hersteller 450~470℃, 0,5~1,5min. Einige Fabriken verwenden höhere Temperaturen für große Werkstücke und Eisengussteile, vermeiden jedoch den Temperaturbereich des Spitzeneisenverlusts. Um die Fließfähigkeit der Schmelztauchlösung bei niedrigeren Temperaturen zu verbessern, zu verhindern, dass die Beschichtung zu dick wird, und um das Aussehen der Beschichtung zu verbessern, werden oft 0,01% bis 0,02% reines Aluminium zugegeben. Aluminium sollte in kleinen Mengen mehrmals zugegeben werden.
(6) Veredelung
Die Endbearbeitung des Werkstücks nach dem Plattieren besteht hauptsächlich darin, das Oberflächenzink und die Zinkknollen entweder durch Schütteln oder manuelle Methoden zu entfernen.
(7) Passivierung
Der Zweck besteht darin, die Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion an der Oberfläche des Werkstücks zu verbessern, das Auftreten von Weißrost zu reduzieren oder zu verlängern und ein gutes Aussehen der Beschichtung zu erhalten. Sie sind alle mit Chromat passiviert, wie Na2Cr2O7 80~100g/L, Schwefelsäure 3~4ml/L.
(8) Kühlung
Es ist in der Regel wassergekühlt, die Temperatur sollte jedoch nicht zu niedrig sein, um zu verhindern, dass das Werkstück, insbesondere das Gussstück, durch Abschrecken und Schrumpfen in der Matrix reißt.
(9) Inspektion
Das Erscheinungsbild der Beschichtung ist hell, detailliert, ohne Durchhängen oder Falten. Die Dickenprüfung kann mit einem Schichtdickenmessgerät erfolgen, das Verfahren ist relativ einfach. Die Dicke der Beschichtung kann auch durch Umrechnen der Zinkadhäsionsmenge erhalten werden. Die Haftfestigkeit kann mit einer Biegepresse gebogen werden, und die Probe sollte bei 90-180° gebogen werden und es sollte keine Risse oder Abblättern der Beschichtung geben. Es kann auch durch Schlagen mit einem schweren Hammer getestet werden.
2. Verfahren zur Bildung einer feuerverzinkten Schicht Das Verfahren zur Bildung einer feuerverzinkten Schicht ist der Prozess der Bildung einer Eisen-Zink-Legierung zwischen der Eisenmatrix und der äußersten reinen Zinkschicht. Die Eisen-Zink-Legierungsschicht wird beim Feuerverzinken auf der Oberfläche des Werkstücks gebildet. Die Eisen- und Reinzinkschicht sind gut kombiniert und der Vorgang lässt sich einfach so beschreiben: Beim Eintauchen des Eisenwerkstücks in geschmolzenes Zink bildet sich zunächst an der Grenzfläche eine feste Lösung aus Zink und Alpha-Eisen (Körperkern). Dies ist ein Kristall, der durch Auflösen von Zinkatomen im unedlen Metalleisen in einem festen Zustand gebildet wird. Die beiden Metallatome sind verschmolzen und die Anziehung zwischen den Atomen ist relativ gering. Wenn Zink in der festen Lösung die Sättigung erreicht, diffundieren daher die beiden Elementatome von Zink und Eisen gegenseitig, und die in die Eisenmatrix diffundierten (oder infiltrierten) Zinkatome wandern im Matrixgitter und bilden allmählich eine Legierung mit Eisen und diffundieren Eisen und Zink im geschmolzenen Zink bilden eine intermetallische Verbindung FeZn13, die in den Boden des Feuerverzinkungstopfes sinkt, die als Zinkkrätze bezeichnet wird. Beim Herausnehmen des Werkstücks aus der Zinktauchlösung bildet sich auf der Oberfläche eine reine Zinkschicht, die ein hexagonaler Kristall ist. Sein Eisengehalt beträgt nicht mehr als 0,003%.
Drittens, die Schutzleistung der feuerverzinkten Schicht Die Dicke der galvanisch verzinkten Schicht beträgt normalerweise 5-15 μm, und die feuerverzinkte Schicht liegt im Allgemeinen über 65 μm, sogar bis zu 100 μm. Die Feuerverzinkung hat eine gute Deckkraft, eine dichte Beschichtung und keine organischen Einschlüsse. Wie wir alle wissen, umfasst der antiatmosphärische Korrosionsmechanismus von Zink den mechanischen Schutz und den elektrochemischen Schutz. Unter atmosphärischen Korrosionsbedingungen befinden sich auf der Oberfläche der Zinkschicht Schutzfilme aus ZnO, Zn(OH)2 und basischem Zinkcarbonat, die die Korrosion von Zink bis zu einem gewissen Grad verlangsamen können. Der Schutzfilm (auch Weißrost genannt) wird beschädigt und es bildet sich ein neuer Film. Wenn die Zinkschicht ernsthaft beschädigt ist und die Eisenmatrix gefährdet ist, erzeugt Zink einen elektrochemischen Schutz für die Matrix. Das Standardpotential von Zink beträgt -0,76 V und das Standardpotential von Eisen beträgt -0,44 V. Wenn Zink und Eisen eine Mikrobatterie bilden, wird Zink als Anode gelöst. Es ist als Kathode geschützt. Offensichtlich hat die Feuerverzinkung eine bessere atmosphärische Korrosionsbeständigkeit gegenüber unedlem Eisen als die Elektroverzinkung.
Viertens die Bildungskontrolle von Zinkasche und Zinkschlacke beim Feuerverzinken
Zinkasche und Zinkkrätze beeinträchtigen nicht nur die Qualität der Zinktauchschicht stark, sondern führen auch zu einer Rauhigkeit der Beschichtung und zur Bildung von Zinkknollen. Darüber hinaus werden die Kosten der Feuerverzinkung stark erhöht. Normalerweise beträgt der Zinkverbrauch 80-120 kg pro 1 Tonne Werkstück. Wenn die Zinkasche und die Schlacke schwerwiegend sind, wird der Zinkverbrauch bis zu 140-200 kg betragen. Die Kontrolle des Zink-Kohlenstoffs dient hauptsächlich der Kontrolle der Temperatur und der Reduzierung des Schaums, der durch die Oxidation der flüssigen Zinkoberfläche erzeugt wird. Einige inländische Hersteller verwenden feuerfesten Sand, Holzkohlenasche usw. Im Ausland werden Keramik- oder Glaskugeln mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, hohem Schmelzpunkt, niedrigem spezifischen Gewicht und keiner Reaktion mit Zinkflüssigkeit verwendet, wodurch der Wärmeverlust verringert und die Oxidation verhindert werden kann. Diese Art von Kugel lässt sich leicht vom Werkstück wegdrücken und klebt nicht am Werkstück. Nebeneffekt. Für die Bildung von Zinkkrätze in Zinkflüssigkeit wird hauptsächlich eine Zink-Eisen-Legierung mit extrem schlechter Fließfähigkeit gebildet, wenn der in der Zinkflüssigkeit gelöste Eisengehalt die Löslichkeit bei dieser Temperatur überschreitet. Der Zinkgehalt in der Zinkschlacke kann bis zu 95 % betragen, was einer Feuerverzinkung entspricht. Der Schlüssel zu den hohen Zinkpreisen. Aus der Löslichkeitskurve von Eisen in Zinkflüssigkeit ist ersichtlich, dass die Menge des gelösten Eisens, dh die Menge des Eisenverlustes, bei unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen Haltezeiten unterschiedlich ist. Bei ca. 500°C steigt der Eisenverlust mit der Aufheiz- und Haltezeit stark an, fast in einem linearen Zusammenhang. Unter- oder oberhalb des Bereichs von 480~510℃ steigt der Eisenverlust mit der Zeit langsam an. Daher nennen die Leute 480~510℃ die Zone der malignen Auflösung. In diesem Temperaturbereich korrodiert die Zinkflüssigkeit das Werkstück und den Zinktopf am stärksten. Der Eisenverlust erhöht sich erheblich, wenn die Temperatur über 560 °C liegt, und das Zink ätzt die Eisenmatrix zerstörend, wenn die Temperatur über 660 °C liegt. . Daher wird das Plattieren derzeit in den beiden Bereichen 450-480ºC und 520-560ºC durchgeführt.
5. Kontrolle der Menge an Zinkkrätze
Um die Zinkkrätze zu reduzieren, ist es notwendig, den Eisengehalt in der Zinklösung zu reduzieren, was mit der Reduzierung der Faktoren der Eisenauflösung beginnt:
⑴Beschichtung und Wärmekonservierung sollten den Spitzenbereich der Eisenauflösung vermeiden, dh nicht bei 480~510℃ arbeiten.
⑵ Das Zinktopfmaterial sollte möglichst mit Stahlblechen mit Kohlenstoff- und geringem Siliziumanteil verschweißt werden. Der hohe Kohlenstoffgehalt beschleunigt die Korrosion der Eisenpfanne durch die Zinkflüssigkeit, und der hohe Siliziumgehalt kann auch die Korrosion des Eisens durch die Zinkflüssigkeit fördern. Derzeit werden hauptsächlich 08F-Platten aus hochwertigem Kohlenstoffstahl verwendet. Sein Kohlenstoffgehalt beträgt 0,087% (0,05%~0,11%), der Siliziumgehalt beträgt ≤0,03% und es enthält Elemente wie Nickel und Chrom, die die Korrosion von Eisen verhindern können. Verwenden Sie keinen gewöhnlichen Kohlenstoffstahl, da sonst der Zinkverbrauch groß ist und die Lebensdauer des Zinktopfs kurz ist. Es wurde auch vorgeschlagen, Siliziumkarbid zu verwenden, um einen Zinkschmelztank herzustellen, obwohl es den Eisenverlust lösen kann, aber der Modellierungsprozess ist auch ein Problem.
⑶Schlacke häufig entfernen. Die Temperatur wird zuerst bis zur oberen Grenze der Prozesstemperatur erhöht, um die Zinkschlacke von der Zinkflüssigkeit zu trennen, und dann bis unter die Prozesstemperatur abgesenkt, so dass die Zinkschlacke auf den Boden des Tanks sinkt und dann mit ein Löffel. Auch die plattierten Teile, die in die Zinkflüssigkeit fallen, sollten rechtzeitig geborgen werden.
⑷Es muss verhindert werden, dass das Eisen im Beschichtungsmittel mit dem Werkstück in den Zinkbehälter gelangt. Die rotbraune eisenhaltige Verbindung bildet sich, wenn das Beschichtungsmittel über einen bestimmten Zeitraum verwendet wird und muss regelmäßig herausgefiltert werden. Es ist besser, den pH-Wert des Beschichtungsmittels um 5 zu halten.
⑸ Weniger als 0,01 % Aluminium in der Beschichtungslösung beschleunigt die Bildung von Krätze. Eine angemessene Menge Aluminium verbessert nicht nur die Fließfähigkeit der Zinklösung und erhöht den Glanz der Beschichtung, sondern hilft auch, Zinkschlacke und Zinkstaub zu reduzieren. Eine kleine Menge Aluminium, die auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt, ist vorteilhaft, um die Oxidation zu reduzieren, und zu viel beeinträchtigt die Qualität der Beschichtung, was zu Fleckendefekten führt.
⑹ Erhitzen und Erhitzen sollten gleichmäßig sein, um eine Explosion und lokale Überhitzung zu vermeiden.

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Postzeit: 30. September 2021