Горячее цинкование — это процесс металлургической реакции. С микроскопической точки зрения процесс горячего цинкования включает два динамических равновесия: тепловое равновесие и равновесие обмена цинка и железа. Когда стальные заготовки погружаются в расплавленный цинк при температуре около 450 градусов, заготовки при комнатной температуре поглощают тепло из цинковой жидкости. Когда температура заготовок поднимается выше 200 градусов, взаимодействие между цинком и железом постепенно становится очевидным, при этом цинк проникает в поверхность железных заготовок.
По мере того, как температура заготовок постепенно приближается к температуре расплавленного цинка, на поверхности заготовок образуется слой сплава с различным соотношением цинка и железа, образующий слоистую структуру цинкового покрытия. Со временем различные слои сплава в покрытии демонстрируют различные скорости роста. С макроскопической точки зрения этот процесс проявляется как погружение заготовок в расплавленный цинк, что приводит к кипению цинковой поверхности. Когда реакция цинка и железа постепенно достигает равновесия, цинковая поверхность успокаивается. Как только заготовки вынимаются из расплавленного цинка и их температура постепенно снижается ниже 200 градусов, реакция цинка и железа прекращается, и образуется горячеоцинкованное покрытие определенной толщины.
Основными факторами, влияющими на толщину цинкового покрытия, являются состав основного металла, шероховатость поверхности стали, содержание и распределение в стали активных элементов, таких как кремний и фосфор, внутренние напряжения в стали, геометрические размеры заготовки и процесс горячего цинкования.
Как текущие международные, так и китайские стандарты горячего цинкования классифицируют толщину стали по интервалам, определяя среднюю и локальную минимальную толщину цинкового покрытия, которая должна быть достигнута для обеспечения коррозионной стойкости. Детали с разной толщиной стали требуют разного количества времени для достижения теплового равновесия и равновесия обмена цинка и железа, что приводит к разной толщине покрытия.
Средняя толщина покрытия, указанная в стандартах, основана на опыте промышленного производства, полученном на основе вышеупомянутого механизма цинкования, тогда как локальная толщина учитывает неравномерное распределение толщины цинкового покрытия и эмпирические значения, необходимые для коррозионной стойкости покрытия.
