Proces tworzenia warstwy cynkowania ogniowego
Proces tworzenia powłoki cynkowania ogniowego to proces tworzenia stopu żelaza i cynku pomiędzy osnową żelaza a najbardziej zewnętrzną warstwą czystego cynku. Warstwa stopu żelaza i cynku tworzy się na powierzchni przedmiotu obrabianego podczas powlekania ogniowego, co powoduje, że warstwy żelaza i czystego cynku są bardzo blisko siebie. Dobra kombinacja, proces można po prostu opisać w następujący sposób: kiedy żelazny przedmiot zanurza się w płynnym stopionym cynku, na granicy faz najpierw tworzy się stały roztwór cynku i żelaza (środek korpusu). Jest to kryształ powstały w wyniku rozpuszczenia atomów cynku w żelazie metalu nieszlachetnego w stanie stałym. Atomy obu metali są skondensowane, a siła grawitacji między atomami jest stosunkowo niewielka. Dlatego też, gdy cynk osiąga nasycenie w roztworze stałym, atomy cynku i żelaza dyfundują między sobą. Atomy cynku, które dyfundują (lub wnikają) do matrycy żelaznej, migrują w siatce matrycy i stopniowo tworzą stop z żelazem. Żelazo zawarte w roztopionym cynku tworzy z cynkiem związek międzymetaliczny FeZn13, który osiada na dnie wanny do cynkowania ogniowego i staje się żużlem cynkowym. Po wyjęciu przedmiotu obrabianego z roztworu zanurzeniowego cynku na jego powierzchni tworzy się warstwa czystego cynku w postaci sześciokątnego kryształu. Zawartość żelaza wynosi nie więcej niż 0,003%.
Właściwości ochronne powłoki cynkowanej ogniowo
Zwykle grubośćocynkowane galwaniczniegrubość warstwy wynosi od 5 do 15 µm, podczas gdy warstwa cynkowana ogniowo ma zazwyczaj grubość powyżej 65 µm, a nawet do 100 µm. Cynkowanie ogniowe charakteryzuje się dobrą zdolnością krycia, gęstą powłoką i brakiem wtrąceń organicznych. Jak wszyscy wiemy, mechanizm odporności cynku na korozję atmosferyczną obejmuje ochronę mechaniczną i ochronę elektrochemiczną. W warunkach korozji atmosferycznej na powierzchni warstwy cynku tworzą się warstwy ochronne ZnO, Zn(OH)2 i zasadowego węglanu cynku, które mogą w pewnym stopniu spowolnić korozję cynku. Ta warstwa ochronna (zwana także białą rdzą) utworzy nową warstwę, jeśli zostanie uszkodzona. Kiedy warstwa cynku ulegnie poważnemu uszkodzeniu i zagrozi matrycy żelaznej, cynk będzie elektrochemicznie chronił matrycę. Potencjał standardowy cynku wynosi -0,76 V, a potencjał standardowy żelaza wynosi -0,44 V. Kiedy cynk i żelazo tworzą mikrobaterię, cynk rozpuszcza się jako anoda, a żelazo służy jako anoda. Katoda jest zabezpieczona. Oczywiście cynkowanie ogniowe ma lepszą odporność na korozję atmosferyczną żelaza z metalu nieszlachetnego niż cynkowanie galwaniczne.