कई अलग-अलग हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग और जिंक मिश्र धातु कोटिंग्स की विशेषताएं

गर्म-डुबकी गैल्वेनाइज्ड कोटिंग का गठन तंत्र

 

हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग एक धातुकर्म प्रतिक्रिया प्रक्रिया है। सूक्ष्म दृष्टिकोण से, हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग प्रक्रिया दो गतिशील संतुलन है: गर्मी संतुलन और जस्ता-लौह विनिमय संतुलन। जब लोहे और स्टील के वर्कपीस को पिघले हुए जिंक के घोल में लगभग 450 डिग्री पर डुबोया जाता है, तो सामान्य तापमान पर वर्कपीस जिंक के घोल की गर्मी को अवशोषित कर लेता है, और जब यह 200 डिग्री से ऊपर पहुंच जाता है, तो जिंक और लोहे के बीच परस्पर क्रिया धीरे-धीरे स्पष्ट हो जाती है, और जिंक लोहे के वर्कपीस की सतह में प्रवेश कर जाता है।

 

जैसे-जैसे वर्कपीस का तापमान धीरे-धीरे जिंक घोल के तापमान के करीब पहुंचता है, वर्कपीस की सतह पर अलग-अलग जिंक-आयरन अनुपात वाली मिश्र धातु की परतें बनती हैं, जिससे जिंक कोटिंग की एक स्तरित संरचना बनती है। जैसे-जैसे समय बीतता है, कोटिंग में विभिन्न मिश्र धातु की परतें अलग-अलग विकास दर दिखाती हैं। स्थूल दृष्टिकोण से, उपरोक्त प्रक्रिया तब प्रकट होती है जब वर्कपीस को जस्ता तरल में डुबोया जाता है, और जस्ता तरल की सतह उबलती है। जब जिंक-आयरन प्रतिक्रिया धीरे-धीरे संतुलित होती है, तो जिंक तरल सतह धीरे-धीरे शांत हो जाती है। वर्कपीस को जस्ता तरल सतह से उठाया जाता है, और जब वर्कपीस का तापमान धीरे-धीरे 200 डिग्री से नीचे चला जाता है, तो जस्ता-लोहे की प्रतिक्रिया बंद हो जाती है, और एक निश्चित मोटाई के साथ एक गर्म-डुबकी गैल्वेनाइज्ड कोटिंग बनती है।

 

हॉट-डिप गैल्वेनाइज्ड कोटिंग मोटाई की आवश्यकताएं

 

जिंक कोटिंग की मोटाई को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं: आधार धातु की संरचना, स्टील की सतह का खुरदरापन, स्टील में सक्रिय तत्वों सिलिकॉन और फास्फोरस की सामग्री और वितरण, स्टील का आंतरिक तनाव, ज्यामितीय वर्कपीस का आकार, और हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग प्रक्रिया।

 

वर्तमान अंतर्राष्ट्रीय और चीनी हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग मानकों को स्टील की मोटाई के अनुसार वर्गों में विभाजित किया गया है। जिंक कोटिंग के जंग-रोधी प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए जिंक कोटिंग की औसत मोटाई और स्थानीय मोटाई संबंधित मोटाई तक पहुंचनी चाहिए। विभिन्न स्टील मोटाई वाले वर्कपीस के लिए, थर्मल संतुलन और जस्ता-लौह विनिमय संतुलन प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय अलग-अलग होता है, और गठित कोटिंग की मोटाई भी अलग होती है। मानक में कोटिंग की औसत मोटाई उपर्युक्त गैल्वनाइजिंग तंत्र के औद्योगिक उत्पादन अनुभव मूल्य पर आधारित है, और स्थानीय मोटाई जस्ता कोटिंग की मोटाई वितरण की असमानता और आवश्यकताओं पर विचार करने के लिए आवश्यक अनुभवजन्य मूल्य है। कोटिंग का संक्षारण प्रतिरोध।

 

इसलिए, आईएसओ मानक, अमेरिकी एएसटीएम मानक, जापानी जेआईएस मानक और चीनी मानक में जिंक कोटिंग की मोटाई पर थोड़ी अलग आवश्यकताएं हैं, जो समान हैं। आगे, हम कई अलग-अलग हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग और कोटिंग विशेषताओं की व्याख्या करेंगे।

 

1. हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड स्टील प्लेट(जीआई प्लेट)

 

वर्तमान में, जीआई बोर्ड के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले जिंक तरल में 0.2% अल तत्व मिलाया जाता है। एआई को जोड़ने की भूमिका जिंक घोल की तरलता में सुधार करना है। एल्यूमीनियम और लौह तत्व लौह-एल्यूमीनियम मिश्र धातु चरण परत बनाने के लिए अधिमानतः प्रतिक्रिया करते हैं, जो जस्ता और स्टील प्लेट सब्सट्रेट के बीच प्रतिक्रिया को रोकता है, जिससे कोटिंग आसंजन में सुधार होता है। इसी समय, जस्ता समाधान में एल्यूमीनियम की एक छोटी मात्रा को जस्ता में जोड़ा जाता है, तरल की सतह पर एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म बनाई जाती है, जो जस्ता तरल की सतह पर जस्ता के ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को रोकती है और जस्ता की खपत को कम करती है। कोटिंग की सतह पर, एल्यूमीनियम पहले ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके एल्यूमीनियम ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म की एक परत बना सकता है, जो कोटिंग की सतह के ऑक्सीकरण को रोकता है और सतह की चमक को बढ़ाता है।

 

जीआई प्लेट एक विशिष्ट कैथोडिक सुरक्षा तंत्र है जो स्टील सब्सट्रेट को जंग से बचाने के लिए बलि एनोड (जस्ता) का उपयोग करता है, और जीआई प्लेट निर्माण, घरेलू उपकरणों, ऑटोमोबाइल, परिवहन जैसे विभिन्न उद्योगों में सबसे आम और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लेपित स्टील प्लेट है। , कृषि, आदि बहुत सारे अनुप्रयोग।

 

जीआई प्लेट कोटिंग की सतह प्लेटफार्मों और समान गड्ढों से बनी होती है। आकृति विज्ञान का गठन मुख्य रूप से गैल्वनाइजिंग के बाद एक निश्चित खुरदरापन के साथ स्किनिंग रोल के कारण होता है, ताकि कोटिंग की सतह लगभग 1 माइक्रोन की खुरदरापन के साथ एक सतह बन जाए। जीआई प्लेट सबसे बाहरी शुद्ध जस्ता परत, स्टील सब्सट्रेट और एक पतली अवरोधक परत की मध्य परत से बनी होती है, यानी लौह-एल्यूमीनियम मिश्र धातु चरण परत FeAl3 या Fe2Al5 चरण। लौह-एल्यूमीनियम मिश्र धातु चरण लोहे को जस्ता परत में फैलने से रोकता है और कोटिंग को सापेक्ष बनाने से रोकता है। भंगुर जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण कोटिंग के आसंजन को सुनिश्चित करता है।

गर्म डूबा हुआ जस्ती स्टील शीट

2. हॉट-डिप गैल्वेनाइज्ड मिश्र धातु लेपित स्टील प्लेट (जीए प्लेट)

 

जीए प्लेट एक लेपित स्टील प्लेट है जिसे गैल्वनाइजिंग के बाद 500-550 डिग्री पर हीट-ट्रीट किया जाता है ताकि स्टील मैट्रिक्स में लोहा और जस्ता एक दूसरे में फैलकर जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण परत बना सकें। कोटिंग की सतह पर लोहे की मात्रा लगभग 10% (द्रव्यमान अंश) है।

 

जस्ता और लोहे को आपस में मिलाने के लिए गैल्वनाइजिंग के बाद जीए प्लेट को गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है, जिससे जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण बनता है। इसलिए, मिश्रधातु के समय को कम करने और अवरोधक परत के अवरोध प्रभाव को कम करने के लिए, जिंक समाधान में अल सामग्री जीआई प्लेट जिंक समाधान की तुलना में अधिक होगी। यह कम होना चाहिए, आम तौर पर लगभग 0.13%। कोटिंग में लौह तत्व कोटिंग की समग्र संक्षारण क्षमता और वेल्डेबिलिटी में सुधार करता है, लेकिन जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण परत के गठन से कोटिंग की भंगुरता बढ़ जाती है, और विरूपण प्रक्रिया के दौरान कोटिंग के चूर्णित होने या छीलने का खतरा होता है, जो मोल्डिंग डाई के सेवा जीवन को प्रभावित करता है।

 

जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण परत के निर्माण की प्रक्रिया से कोटिंग की सतह का खुरदरापन बढ़ जाता है, रंग कम हो जाता है और कोटिंग की सतह भूरे और गहरे रंग की हो जाती है। अधिक खुरदरापन कोटिंग की कोटिंग क्षमता को बढ़ाता है। साथ ही, अधिक कठोरता और सतह खुरदरापन के साथ कोटिंग सतह में बेहतर रेत और पत्थर प्रभाव प्रतिरोध होता है। इसलिए, जीए बोर्ड में जीआई बोर्ड की तुलना में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, वेल्डिंग प्रदर्शन, कोटिंग प्रदर्शन और बलुआ पत्थर प्रभाव प्रतिरोध है, लेकिन इसकी संरचना अपेक्षाकृत खराब है, और यह जीआई बोर्ड जितना उज्ज्वल नहीं है।

 

जीए बोर्ड का उपयोग ऑटोमोटिव पैनल के रूप में किया जाता है, मुख्य रूप से जापानी और कोरियाई कारों के लिए। जीए बोर्डों के उत्पादन में जस्ता-लौह मिश्र धातु कोटिंग परत के उत्पादन नियंत्रण पर सख्त आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यकताएं अपेक्षाकृत अधिक होती हैं, और घरेलू उत्पादन परिपक्व हो गया है।

 

जीए प्लेट कोटिंग की सतह मोटे जस्ता-लौह मिश्र धातु चरण δ1p और थोड़ी मात्रा में ξ चरण से बनी है। सबसे बाहरी परत अपेक्षाकृत ढीली स्तंभाकार क्रिस्टल δ1p और सब्सट्रेट के करीब एक सघन δ1k परत है। कोटिंग और सब्सट्रेट के जंक्शन पर लगभग 1 μm मोटा Г है। परतें.

 

3. हॉट-डिप गैल्वेनाइज्ड स्टील प्लेट (जीएल प्लेट)

 

हॉट-डिप गैल्वेनाइज्ड कोटिंग्स में आम तौर पर 5% अल युक्त गैलफैन (जीएफ) कोटिंग और 55% अल युक्त गैलवेल्यूम (जीएल कोटिंग्स) शामिल होते हैं। वर्तमान में, निरंतर स्ट्रिप्स के लिए हॉट-डिप एल्यूमीनियम-जस्ता कोटिंग्स आम तौर पर 55. 0% अल और 43.4% Zn कोटिंग्स को संदर्भित करती हैं। , 1.6% सी गैलवेल्यूम स्टील प्लेट जीएल प्लेट है।

 

जीएल प्लेट कोटिंग में उच्च एल्यूमीनियम सामग्री के कारण, कोटिंग में एल्यूमीनियम का संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, और जस्ता की उपस्थिति कोटिंग में कैथोडिक सुरक्षा प्रदर्शन करती है। वर्तमान में, जीएल बोर्ड आमतौर पर निर्माण, ऑटोमोबाइल, घरेलू उपकरण, कृषि और अन्य उद्योगों में रंग-लेपित बोर्ड के रूप में उपयोग किए जाते हैं। साथ ही, इनका उपयोग सीधे मफलर, एग्जॉस्ट पाइप, रेफ्रिजरेटर बैक पैनल, इलेक्ट्रॉनिक माइक्रोवेव ओवन, हीट एक्सचेंजर्स आदि में किया जाता है।

 

जीएल कोटिंग्स की सतह पर स्पैंगल्स का व्यास आम तौर पर {{0}}मिमी होता है। चूँकि स्पैंगल के आकार को प्रभावित करने वाले कई कारक हैं, कोटिंग स्पैंगल भी जस्ता स्नान में मिश्र धातु तत्वों की सामग्री या चढ़ाना के बाद शीतलन दर के साथ एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होंगे। , सामान्यतया, स्पैंगल आकार को 0.2-5.0मिमी की बड़ी रेंज में भी अनुमति दी जाती है।

 

जीएल कोटिंग दो परतों से बनी होती है, बाहरी परत एक एल्यूमीनियम-जस्ता मिश्र धातु परत होती है, जो डेंड्राइटिक एल्यूमीनियम-समृद्ध ठोस समाधान और डेंड्राइट्स के बीच जस्ता-समृद्ध चरण से बनी होती है। आंतरिक परत एक अल-जेडएन-एफई इंटरमेटेलिक यौगिक परत है, जो अल-जेडएन मिश्र धातु परत और स्टील सब्सट्रेट के बीच स्थित है। यह जीआई कोटिंग संरचना के समान है। जीएल कोटिंग की आंतरिक अल-जेडएन-एफई इंटरमेटेलिक यौगिक परत लौह तत्वों को अल-जेडएन मिश्र धातु में प्रवेश करने से रोकती है। परत, कोटिंग के आसंजन को बढ़ाती है, जबकि सिलिकॉन जोड़ने से भंगुर अल-जेडएन-एफई इंटरमेटेलिक यौगिक परत की वृद्धि सीमित हो जाती है।

 

4. हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम लेपित स्टील प्लेट (ZnAlMg प्लेट)

 

ZnAlMg प्लेट की उत्पत्ति जापान में हुई। द्वीप देश की समुद्री जलवायु और कई तूफानों और भूकंपों के कारण, स्टील की उच्च शक्ति और उच्च संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। साथ ही, जापान के संसाधन दुर्लभ हैं और उत्पादन कच्चे माल की आपूर्ति और मांग तंग है। इसलिए, ZnAlMg प्लेट को संक्षारण प्रतिरोध में सुधार और प्रभावी होने के लिए विकसित किया गया था। लागत कम करने और पर्यावरण की रक्षा के लिए संसाधनों का उपयोग करें।

 

विभिन्न कंपनियों द्वारा विकसित ZnAlMg प्लेटों में एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम के विभिन्न घटकों के कारण, विभिन्न संरचना अनुपात के साथ कई ZnAlMg प्लेटें मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, निशिन स्टील ने ZAM (Zn{0}}%Al-3%Mg) उत्पाद विकसित किए, निप्पॉन स्टील की सुपरडायमा प्लेट (Zn-11%Al-3%Mg ) उत्पाद, थिसेन के ZnMgइकोप्रोटेक्ट (Zn-1%Al-1%Mg) उत्पाद, VAI के कोरेन्डर (Zn{6}}%Al-2%Mg) उत्पाद, आर्सेलरमित्तल के मैग्नेलिस (Zn{ {8}}.7%Al-3.0%Mg) उत्पाद, आदि।

 

ZAM प्लेट कोटिंग बाहरी परत और बाहरी परत और सब्सट्रेट के जंक्शन पर मिश्र धातु परत से बनी होती है। कोटिंग की बाहरी परत एक एल्यूमीनियम-समृद्ध चरण और एक Zn/Al/Zn2Mg टर्नरी यूटेक्टिक चरण से बनी होती है। जीआई कोटिंग की तुलना में ZnAlMg कोटिंग का संक्षारण प्रतिरोध काफी बेहतर हुआ है। उदाहरण के लिए, ZAM प्लेट कोटिंग का संक्षारण प्रतिरोध GI कोटिंग के संक्षारण प्रतिरोध के 16 गुना तक भी पहुंच सकता है।

 

ZnAlMg कोटिंग में, संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका यह है कि Mg2Zn11 या MgZn2 को क्रिस्टल सीमा और डेंड्राइट गैप में वितरित किया जाता है, जिसमें अच्छा किनारा संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी प्रक्रियात्मकता होती है, और निर्माण सामग्री के लिए उपयुक्त है। बाहरी सतह की उच्च कठोरता के कारण, यह निर्माण प्रक्रिया के दौरान सतह के घिसाव का भी विरोध कर सकता है, जो पर्यावरण के अनुकूल और संसाधन-बचत वाले लेपित इस्पात उत्पाद के रूप में उपयोग करने के लिए फायदेमंद है।