Những yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của thép mạ kẽm?
Khả năng chống ăn mòn của thép mạ kẽm là một trong những đặc điểm cốt lõi của nó và bị ảnh hưởng bởi sự kết hợp của nhiều yếu tố, chủ yếu là những yếu tố sau:
1. Đặc điểm của lớp kẽm
Độ dày và độ đồng đều của lớp kẽm
Độ dày lớp kẽm là nền tảng của khả năng chống ăn mòn: lớp kẽm càng dày (ví dụ Z275 dày hơn Z100), thì môi trường ăn mòn (như nước, oxy và muối) càng mất nhiều thời gian để xuyên qua lớp kẽm và chạm tới chất nền, và tuổi thọ bảo vệ chống ăn mòn thường dài hơn.
Tính đồng nhất là rất quan trọng: nếu lớp kẽm quá mỏng cục bộ, có các khoảng trống trong lớp kẽm hoặc có lỗ kim, thì những lỗ này có thể trở thành điểm bắt đầu ăn mòn, làm tăng tốc độ ăn mòn cơ chất (hiệu ứng "cực dương nhỏ - cực âm lớn" trong đó các lớp kẽm mỏng hơn sẽ bị ăn mòn nhiều hơn).
Cấu trúc và thành phần lớp kẽm
Lớp kẽm của thép mạ kẽm nhúng nóng-thường bao gồm lớp bề mặt kẽm nguyên chất và lớp hợp kim sắt-kẽm bên dưới. Tỷ lệ mật độ và độ dày của lớp hợp kim ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn. Ví dụ, lớp hợp kim quá dày có thể làm tăng độ giòn của lớp kẽm, trong khi cấu trúc dày đặc hơn có thể tăng cường khả năng bảo vệ tổng thể. Sự hiện diện của các nguyên tố hợp kim như chì và nhôm trong lớp kẽm (ví dụ: nhôm được thêm vào để cải thiện tính lưu động trong một số quy trình mạ kẽm nhúng nóng) có thể làm thay đổi hoạt động điện hóa của kẽm và ảnh hưởng đến tốc độ ăn mòn.
II. Đặc tính bề mặt và tình trạng bề mặt
Thành phần nền và chất lượng bề mặt
Hàm lượng carbon và các nguyên tố hợp kim (như silicon và phốt pho) của chất nền (tấm thép) có thể ảnh hưởng đến độ bám dính giữa lớp kẽm và chất nền. Ví dụ: thép có hàm lượng silicon quá cao có thể gây ra "phản ứng silicon" trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng-, dẫn đến độ bám dính của kẽm kém và hình thành các vùng lỏng lẻo, làm giảm khả năng chống ăn mòn.
Các khuyết tật bề mặt như vết dầu, cặn và vết trầy xước trên bề mặt có thể ảnh hưởng đến sự lắng đọng đồng đều của lớp kẽm, dẫn đến khả năng bảo vệ yếu cục bộ.
chất nền rỉ sét
Nếu rỉ sét đã xảy ra trên tấm thép trước khi mạ (ví dụ: gỉ thép cán nguội do bảo quản không đúng cách), các khu vực rỉ sét có thể vẫn là nguy cơ tiềm ẩn ngay cả sau khi mạ, dẫn đến độ bám dính yếu giữa lớp kẽm và nền và làm tăng tốc độ ăn mòn tổng thể.
III. Yếu tố môi trường
Loại và nồng độ của môi trường ăn mòn
Môi trường công nghiệp (có chứa sulfur dioxide, hydrogen sulfide, v.v.), môi trường biển (độ mặn cao) và môi trường ẩm ướt (độ ẩm cao) có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn kẽm một cách đáng kể. Ví dụ, tấm thép mạ kẽm ở vùng ven biển bị ăn mòn nhanh gấp 2-3 lần so với tấm ở vùng đất liền, vùng khô cằn.
Nồng độ ion clorua và sunfat quá cao trong đất cũng có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn các thành phần mạ kẽm dưới lòng đất.
Nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ và độ ẩm cao (như khí hậu nhiệt đới và môi trường nhà xưởng ẩm ướt) thúc đẩy phản ứng ăn mòn điện hóa (hình thành tế bào điện giữa kẽm, nước và oxy), đẩy nhanh quá trình tiêu thụ lớp kẽm.
Sự dao động nhiệt độ nghiêm trọng (chẳng hạn như chênh lệch nhiệt độ ngày{0}}đêm lớn) có thể gây ra sự giãn nở và co nhiệt không khớp giữa lớp kẽm và chất nền, tạo ra các vết nứt nhỏ và tạo ra các tác nhân ăn mòn.
Ánh sáng và tia cực tím
Tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong thời gian dài, tia UV trên tấm thép mạ kẽm làm tăng tốc độ lão hóa của màng thụ động (oxit kẽm và hydroxit kẽm) trên bề mặt kẽm, làm giảm tác dụng bảo vệ của nó.
IV. Quá trình phụ trợ sau xử lý và phủ lớp phủ
Quy trình xử lý bề mặt
Các phương pháp xử lý thụ động (như thụ động cromat và thụ động không chứa crom) tạo thành một màng oxit dày đặc trên bề mặt kẽm, ngăn chặn các tác nhân ăn mòn và cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn (một ví dụ về điều này là xử lý chống{1}}vết tay của các tấm thép mạ điện). Áp dụng các lớp bảo vệ bổ sung như dầu hoặc sơn: Việc bôi dầu tạm thời ngăn chặn không khí và nước, trong khi sơn (chẳng hạn như thép phủ màu) tạo ra một rào cản vật lý, giúp kéo dài hơn nữa tuổi thọ ăn mòn.
Xử lý và cài đặt thiệt hại
Nếu lớp mạ kẽm của tấm thép mạ kẽm bị hư hỏng (chẳng hạn như vết cắt hoặc vết trầy xước) trong quá trình cắt, uốn hoặc hàn, lớp nền tại khu vực bị hư hỏng sẽ bị ăn mòn ưu tiên do tác dụng "cực dương hy sinh" của kẽm, đẩy nhanh quá trình rỉ sét cục bộ.
Trong quá trình lắp đặt, việc tiếp xúc trực tiếp với các kim loại khác nhau (như đồng hoặc thép không gỉ) trong môi trường ẩm ướt có thể tạo thành tế bào điện hóa, đẩy nhanh quá trình ăn mòn lớp phủ kẽm.