معالجة سطح القضبان المستديرة المجلفنة

معالجة سطح القضبان المستديرة المجلفنة
يتضمن جوهر معالجة سطح القضبان المستديرة المجلفنة تشكيل طبقة الزنك على سطح الفولاذ من خلال طرق مختلفة. يتم تصنيف هذه العمليات في المقام الأول على أنها -جلفنة بالغمس الساخن وجلفنة بالغمس البارد- (جلفنة كهربية). بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام عدد صغير من عمليات جلفنة السبائك في التطبيقات المتخصصة. تختلف هذه العمليات بشكل كبير في مبادئ تكوين طبقة الزنك والأداء والسيناريوهات القابلة للتطبيق.
I. تصنيف العمليات السطحية السائدة وخصائصها
1. الجلفنة بالغمس الساخن - (HDG)
هذه هي العملية الأكثر استخدامًا حاليًا مع أعلى حماية من التآكل. وتتمثل عمليتها الأساسية في غمر الفولاذ في الزنك المنصهر لتشكيل طبقة الزنك المرتبطة ميتالورجيا.
مبدأ العملية:
المعالجة المسبقة: تتم أولاً إزالة الشحوم من الفولاذ (لإزالة الزيت والأوساخ)، ثم تخليله (لإزالة القشور السطحية والصدأ)، ثم شطفه (لتحييد الحمض)، وأخيراً صهره (يطبق مع التمويه لمنع الأكسدة الثانوية وتعزيز التصاق الزنك). الغمس الساخن: يتم غمر الفولاذ المستدير المعالج مسبقًا ببطء في الزنك المنصهر عند درجة حرارة 440-460 درجة. يتفاعل الحديد الموجود على سطح الفولاذ كيميائيًا مع الزنك، مكونًا "طبقة من سبائك الحديد والزنك"، والتي يتم تغطيتها بعد ذلك بطبقة من الزنك النقي.
-المعالجة اللاحقة: بعد الإزالة من حمام الزنك، تتم معالجة الفولاذ من خلال نفخ الزنك (باستخدام الهواء المضغوط لإزالة الزنك الزائد والتحكم في سمك طبقة الزنك)، والتبريد (التبريد الطبيعي أو التبريد المائي)، والتخميل (اختياري، لتحسين مقاومة طبقة الزنك للعوامل الجوية).
المزايا الأساسية:
طبقة الزنك السميكة والقوية: يبلغ سمك طبقة الزنك عادة أكثر من 30-85 ميكرومتر (قابل للتعديل بناءً على المتطلبات)، مما يشكل رابطة معدنية مع الركيزة، مما يجعلها مقاومة للانفصال وقادرة على تغطية المناطق المخفية مثل الزوايا والشقوق على الفولاذ.
عمر خدمة طويل للتآكل: في البيئات الخارجية (مثل التربة والهواء)، يوفر بشكل عام عمر خدمة يتراوح بين 20 إلى 50 عامًا دون الحاجة إلى صيانة متكررة.
التطبيقات: التطبيقات التي تتطلب حماية عالية من التآكل، مثل أقطاب التأريض الكهربائية، والهياكل الفولاذية الخارجية، ودرابزين المباني، ومكونات آلات التعدين. 2. الجلفنة الباردة (الجلفنة بالطلاء الكهربائي)، والمعروفة أيضًا باسم الجلفنة الكهربائية، تركز على "التصاق أيونات الزنك بسطح الفولاذ من خلال التحليل الكهربائي،" وتشكيل طبقة الزنك المرتبطة ماديًا.
مبدأ العملية:
المعالجة المسبقة: تشبه الجلفنة بالغمس الساخن-، فهي تتطلب إزالة الشحوم والتخليل والشطف، ولكن بدون خطوة التدفق.
الترسيب الكهربي: يعمل الفولاذ المعالج مسبقًا بمثابة "كاثود" ويتم وضعه في محلول طلاء كهربائي -من الزنك (مثل كلوريد الزنك أو كبريتات الزنك). يتم تطبيق تيار مباشر، مما يتسبب في انتقال أيونات الزنك الموجودة في محلول الطلاء الكهربائي إلى سطح الفولاذ، حيث تترسب وتترسب كطبقة زنك نقية.
-المعالجة اللاحقة: بعد الطلاء الكهربائي، يتم التنظيف (لإزالة محلول الطلاء الكهربائي المتبقي)، والتخميل (خطوة إلزامية، عادة تخميل الكرومات، تشكل طبقة سلبية لتعزيز مقاومة التآكل)، ويتم إجراء التجفيف.
المزايا الرئيسية:
طبقة زنك موحدة وناعمة: طبقة الزنك رقيقة (عادة 5-20μm)، مع سطح أملس ومشرق وجاذبية جمالية عالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي يكون المظهر فيها أولوية. عملية مرنة: يمكن التحكم بدقة في سماكة طبقة الزنك، مما يجعلها مناسبة للقضبان المستديرة ذات الحجم الصغير والمعقد-، مع استهلاك طاقة أقل من الجلفنة بالغمس الساخن.
العيوب والتطبيقات:
مقاومة ضعيفة للتآكل: طبقة الزنك رقيقة ومترابطة ماديًا، ويمكن فصلها بسهولة بسبب التأثير والاحتكاك، مما يؤدي إلى عمر خدمة خارجي يصل إلى 3-8 سنوات فقط.
التطبيقات: مكونات المعدات الداخلية، والمكونات الزخرفية (مثل أجهزة الأثاث والدرابزين خفيف الوزن)، والأجزاء الميكانيكية الدقيقة التي تتطلب سمكًا ومظهرًا عاليًا.
3. التلدين بالجلفنة (GA)
هذه عملية مشتقة من الجلفنة بالغمس الساخن. مبدأها الأساسي هو "التسخين الإضافي بعد الجلفنة بالغمس الساخن لخلط طبقة الزنك بالكامل مع المادة الأساسية،" وتشكيل "طبقة سبائك الحديد-الزنك."
مبدأ العملية:
أولاً، يتم الانتهاء من الجلفنة التقليدية-بالغلفنة بالغمس الساخن (لتكوين طبقة من سبائك حديد الزنك- تليها طبقة زنك نقية).
يتم بعد ذلك وضع القضيب الدائري على الفور في فرن تسخين ويتم تثبيته عند درجة حرارة 500-560 درجة لفترة من الوقت للسماح لطبقة الزنك النقي الخارجية بالتفاعل بشكل أكبر مع الحديد الأساسي، وتحويله في النهاية إلى "طبقة سبائك الزنك والحديد" موحدة (بدون طبقة زنك نقية). الميزات الرئيسية:
السطح رمادي غامق، ويفتقر إلى طبقة الزنك النقي. إنه يتمتع بصلابة أعلى من الزنك النقي، ويوفر مقاومة فائقة للتآكل، ولا ينتج "دخان الزنك" أثناء اللحام (وهو أكثر تقلبًا عند لحام الزنك النقي).
ومع ذلك، فإن مقاومتها للتآكل أقل قليلاً من مقاومة الجلفنة بالغمس الساخن، كما أن العملية مكلفة، مما يؤدي إلى نطاق تطبيق أضيق.
التطبيقات المناسبة: التطبيقات التي تتطلب اللحام ومقاومة التآكل، مثل مكونات هيكل السيارة والموصلات الملحومة للآلات المتخصصة.