1.Co oznacza obróbka stopowa?
Tworzenie stopu polega na natychmiastowym umieszczeniu świeżo-ogniowo ocynkowanej taśmy stalowej w specjalnym piecu do wyżarzania na krótki okres ogrzewania (zwykle 10–60 sekund) w określonej wysokiej temperaturze (zwykle 500–560 stopni).
Głównym celem tego procesu jest umożliwienie zajścia dyfuzji i reakcji chemicznych na granicy faz pomiędzy stałym podłożem stalowym (głównie żelazem, Fe) a warstwą stopionego cynku (Zn), przekształcając warstwę czystego cynku w szereg warstw stopu cynku-żelaza.
Mówiąc najprościej, ogrzewanie przekształca „przylegającą powłokę czystego cynku” w „warstwę stopu cynku-żelaza związaną ze stalowym podłożem”.
2. Jaki jest proces produkcji blachy ocynkowanej stopowej?
Obróbka wstępna: Taśma stalowa poddawana jest czyszczeniu i wyżarzaniu (w atmosferze redukującej).
Cynkowanie ogniowe-: taśma stalowa jest zanurzana w naczyniu ze stopionym cynkiem, co powoduje osadzenie na powierzchni warstwy czystego cynku.
Dodawanie stopów: ocynkowana taśma stalowa trafia do pieca do wyżarzania stopowego w celu precyzyjnie kontrolowanego ogrzewania-w wysokiej temperaturze.
Chłodzenie i kontrola: Po wyjściu z pieca taśma ulega szybkiemu ochłodzeniu w celu ustabilizowania struktury warstwy stopu.
Obróbka-końcowa: może obejmować pasywację, olejowanie, fosforanowanie i inne metody mające na celu dalszą poprawę wydajności.
3. Jakie zmiany zajdą w mikrostrukturze po obróbce stopowej?
Przed obróbką (konwencjonalne-cynkowanie ogniowe): Powłoka składa się głównie z miękkiej,-przyczepnej do powierzchni warstwy czystego cynku (faza η).
Po obróbce (cynkowanie): Warstwa czystego cynku znika całkowicie, a powłoka staje się ciągłą warstwą stopu cynku-żelaza, która wyrasta na zewnątrz ze stalowego podłoża.
4. Jakie są zalety wydajnościowe obróbki stopowej?
Doskonała spawalność
To jest jego podstawowa zaleta. Rezystywność warstwy stopu jest znacznie niższa niż w przypadku czystego cynku i jest bardziej jednolita. Skutkuje to dłuższą żywotnością elektrody, szerszym oknem procesu spawania oraz bardziej stałą i niezawodną jakością spoin podczas zgrzewania punktowego.
Dobra przyczepność farby
Powierzchnia stopowa ma większą chropowatość (często nazywaną teksturą „skórki pomarańczowej”) i jest chemicznie obojętna w przeciwieństwie do czystego cynku, który reaguje z niektórymi składnikami farby. Zapewnia to doskonałą bazę adhezyjną do późniejszego malowania i powlekania.
Wyższa odporność na korozję
W porównaniu z czystym cynkiem potencjał elektrody warstwy stopu cynku-żelaza jest bliższy potencjałowi podłoża stalowego, co powoduje wolniejsze tempo korozji. W przypadku powłoki o równoważnych ciężarach jej odporność na czerwoną rdzę (korozję podłoża) jest ogólnie lepsza niż w przypadku zwykłej stali ocynkowanej. Jego odporność na korozję opiera się przede wszystkim na „ochronie barierowej”, a nie na „profiarnej ochronie anodowej” czystego cynku.
Odporność na uszkodzenia
Warstwa stopu tworzy silne metalurgiczne wiązanie z podłożem stalowym, dzięki czemu jest ono bardziej odporne na zarysowania, tarcie i uderzenia oraz mniej podatne na łuszczenie się.
5. Jakie są wady wydajności spowodowane obróbką stopową?
Utrata protektorowej ochrony anodowej
Warstwa stopu jest mniej aktywna chemicznie niż czysty cynk. Kiedy powłoka zostanie zarysowana, odsłaniając stalową podstawę, jej samonaprawiająca się ochrona katodowa będzie słabsza.
Zwiększona twardość i kruchość powierzchni
Warstwa stopu jest twardsza i bardziej krucha niż czysty cynk. Podczas agresywnych procesów formowania, takich jak głębokie tłoczenie i gięcie, na powierzchni mogą powstawać mikropęknięcia („proszkowanie” lub „łuszczenie”), wpływając zarówno na wygląd, jak i odporność na korozję. Jest to problem wymagający szczególnej uwagi podczas formowania blachy stopowej.
Wygląd powierzchni
Warstwa stopu traci swój jasny, piękny metaliczny połysk, stając się matowym,-białym kolorem, co czyni go niepożądanym w niektórych zastosowaniach, gdzie wygląd jest najważniejszy.