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溶融亜鉛めっきの生成原理
溶融亜鉛めっきは冶金化学反応のプロセスです。微視的な観点から見ると、溶融亜鉛めっきのプロセスには、熱平衡と亜鉛鉄交換平衡という 2 つの動的平衡が関係します。 450℃程度の溶融亜鉛に鋼部品を浸漬すると、室温の鋼部品は亜鉛液の熱を吸収します。温度が200℃を超えると、亜鉛と鉄の相互作用が徐々に現れ、鉄鋼部品の表層に亜鉛が浸透します。

鋼の温度が徐々に亜鉛液の温度に近づくと、鋼の表層に亜鉛鉄比の異なる合金層が形成され、亜鉛めっきの層状構造が形成されます。時間が経つにつれて、コーティング内の異なる合金層は異なる成長速度を示します。マクロ的な観点から見ると、上記のプロセスは鋼部品が亜鉛液に浸漬され、亜鉛液表面が沸騰するという形で現れます。亜鉛鉄の化学反応が徐々に平衡に達すると、亜鉛液面は徐々に落ち着きます。
鋼片を亜鉛の液面まで上昇させ、鋼片の温度が200℃以下まで徐々に低下すると、亜鉛鉄の化学反応が停止し、一定の厚さの溶融亜鉛めっき皮膜が形成されます。
溶融亜鉛めっきの厚さ要件
亜鉛めっきの厚さに影響を与える主な要因には、下地の金属組成、鋼の表面粗さ、鋼中の活性元素であるケイ素とリンの含有量と分布、鋼の内部応力、鋼部品の幾何学的寸法、溶融亜鉛めっきプロセスが含まれます。
現在の国際および中国の溶融亜鉛めっき規格は、鋼の厚さに基づいてセクションに分かれています。亜鉛コーティングの耐食性を決定するには、亜鉛コーティングの全体的および局所的な厚さが対応する厚さに達する必要があります。熱平衡と安定した亜鉛鉄交換平衡に達するまでに必要な時間は、鋼部品の厚さが異なると異なり、その結果、コーティングの厚さも異なります。規格における平均めっき厚さは、前述の溶融亜鉛めっき原理の工業生産経験値に基づいており、局所厚さは、亜鉛めっき厚さの不均一分布とめっき耐食性の要件を考慮するために必要な経験値です。 。

したがって、ISO 規格、アメリカの ASTM 規格、日本の JIS 規格、中国の規格では、亜鉛めっきの厚さに関する要件が若干異なりますが、大きな違いはありません。
溶融亜鉛めっきの膜厚の効果と影響
溶融亜鉛めっき皮膜の厚さによって、めっき部品の耐食性が決まります。詳細な議論については、添付ファイルの米国溶融亜鉛めっき協会が提供する関連データを参照してください。お客様は、標準よりも厚いまたは薄い亜鉛コーティングの厚さを選択することもできます。
表面平滑層が3mm以下の薄鋼板では、工業生産においてこれ以上の塗膜を厚くすることは困難です。さらに、亜鉛コーティングの厚さは鋼の厚さに比例しないため、コーティングの外観品質だけでなく、コーティングと基材の間の密着性にも影響を与える可能性があります。コーティングが厚すぎると、コーティングの外観が粗くなり、剥がれやすくなり、めっき部品が輸送や設置時の衝突に耐えられなくなる可能性があります。
鋼中にシリコンやリンなどの活性元素が多く含まれている場合、工業生産においてより薄いコーティングを得るのも非常に困難です。これは、鋼中のシリコン含有量が亜鉛鉄合金層の成長モードに影響を及ぼし、ゼータ相亜鉛鉄合金層が急速に成長し、ゼータ相がコーティングの表層に向かって押し出され、粗い表面層が生じるためです。コーティングの表面層が鈍くなり、密着性の低い灰色の濃いコーティングが生成されます。
したがって、上で議論したように、溶融亜鉛めっき皮膜の成長には不確実性があります。実際、溶融亜鉛めっき規格で指定されているように、製造時に一定範囲のコーティング厚さを得るのは困難なことがよくあります。
厚さは、さまざまな要因や要件を考慮して多数の実験を行った後に得られる経験的な値であり、比較的科学的で合理的です。