1. Khả năng chống gỉ vượt trội
Mục tiêu chính của quá trình mạ kẽm là ngăn chặn sự hình thành gỉ sét – và đó là lý do lớp oxit kẽm trên thép mạ kẽm ra đời. Cơ chế hoạt động như sau: lớp phủ kẽm bị ăn mòn trước, chịu tác động để lớp thép bên dưới được bảo toàn lâu hơn. Nếu không có lớp kẽm bảo vệ này, kim loại sẽ dễ bị gỉ sét hơn nhiều, và việc tiếp xúc với mưa, độ ẩm hoặc các yếu tố tự nhiên khác sẽ đẩy nhanh quá trình ăn mòn.
2. Tuổi thọ kéo dài
Tuổi thọ cao này bắt nguồn trực tiếp từ lớp phủ bảo vệ. Nghiên cứu cho thấy, trong điều kiện thông thường, thép mạ kẽm được sử dụng trong môi trường công nghiệp có thể tồn tại đến 50 năm. Ngay cả trong môi trường có tính ăn mòn cao—ví dụ như những nơi có nhiều nước hoặc độ ẩm—nó vẫn có thể chịu được 20 năm trở lên.
3. Cải thiện tính thẩm mỹ
Hầu hết mọi người đều đồng ý rằng thép mạ kẽm có vẻ ngoài hấp dẫn hơn nhiều so với các hợp kim thép khác. Bề mặt của nó thường sáng bóng và sạch hơn, tạo nên vẻ ngoài được đánh bóng.
Thép mạ kẽm được sử dụng ở đâu?
Có thể sử dụng nhiều quy trình khác nhau để mạ kẽm:
2. Mạ điện
3. Sự khuếch tán kẽm
4. Phun kim loại
Mạ kẽm nhúng nóng
Trong quá trình mạ kẽm, thép được nhúng vào bể kẽm nóng chảy. Mạ kẽm nhúng nóng (HDG) bao gồm ba bước cơ bản: chuẩn bị bề mặt, mạ kẽm và kiểm tra.
Chuẩn bị bề mặt
Trong quy trình chuẩn bị bề mặt, thép đúc sẵn được đưa đi mạ kẽm và trải qua ba giai đoạn làm sạch: tẩy dầu mỡ, rửa bằng axit và xử lý bằng chất trợ dung. Nếu không có quá trình làm sạch này, quá trình mạ kẽm không thể diễn ra vì kẽm sẽ không phản ứng với thép không tinh khiết.
Mạ kẽm
Sau khi hoàn tất công đoạn chuẩn bị bề mặt, thép được nhúng vào kẽm nóng chảy 98% ở nhiệt độ 830°F (320°C). Góc nhúng thép vào nồi phải cho phép không khí thoát ra từ các hình dạng ống hoặc các khoang khác. Điều này cũng cho phép kẽm chảy xuyên suốt và thấm vào toàn bộ thân thép. Bằng cách này, kẽm tiếp xúc với toàn bộ thép. Sắt bên trong thép bắt đầu phản ứng với kẽm, tạo thành lớp phủ liên kim loại kẽm-sắt. Ở mặt ngoài, một lớp phủ kẽm nguyên chất được lắng đọng.
Điều tra
Bước cuối cùng là kiểm tra lớp phủ. Việc kiểm tra bằng mắt thường được tiến hành để kiểm tra xem có bất kỳ khu vực nào trên thân thép chưa được phủ lớp bảo vệ hay không, vì lớp phủ sẽ không bám dính vào thép chưa được làm sạch. Có thể sử dụng máy đo độ dày từ tính để xác định độ dày của lớp phủ.
2. Mạ điện
Thép mạ điện được sản xuất thông qua một quy trình điện hóa. Trong quy trình này, thép được nhúng vào bể kẽm, và dòng điện được truyền qua nó. Quy trình này còn được gọi là mạ điện.
Trước quá trình mạ điện, thép phải được làm sạch. Ở đây, kẽm đóng vai trò là cực dương để bảo vệ thép. Đối với quá trình điện phân, kẽm sunfat hoặc kẽm xyanua được sử dụng làm chất điện phân, trong khi cực âm bảo vệ thép khỏi bị ăn mòn. Chất điện phân này làm cho kẽm bám trên bề mặt thép dưới dạng một lớp phủ. Thép càng được ngâm trong bể kẽm lâu thì lớp phủ càng dày.
Để tăng cường khả năng chống ăn mòn, một số lớp phủ chuyển đổi rất hiệu quả. Quá trình này tạo ra một lớp hydroxit kẽm và crom bổ sung, dẫn đến bề mặt kim loại có màu xanh lam.
3. Sự thâm nhập của kẽm
Mạ kẽm là quá trình tạo một lớp phủ kẽm trên bề mặt sắt hoặc thép để ngăn ngừa sự ăn mòn kim loại.
Trong quy trình này, thép được đặt trong một thùng chứa cùng với kẽm, sau đó được bịt kín và nung nóng đến nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy của kẽm. Kết quả của phản ứng này là sự hình thành hợp kim kẽm-sắt, với một lớp ngoài rắn chắc bằng kẽm nguyên chất bám vào bề mặt thép và cung cấp khả năng chống ăn mòn đáng kể. Lớp phủ này cũng giúp sơn bám dính tốt hơn trên bề mặt.
Đối với các vật thể kim loại nhỏ, mạ kẽm là phương pháp tối ưu. Quy trình này đặc biệt phù hợp với các chi tiết thép có hình dạng không đều, vì lớp phủ ngoài có thể dễ dàng bám sát theo hình dạng của thép nền.
4. Phun kim loại
Trong quy trình mạ kẽm phun kim loại, các hạt kẽm nóng chảy tích điện hoặc được nguyên tử hóa sẽ được phun lên bề mặt thép. Quá trình này được thực hiện bằng súng phun cầm tay hoặc ngọn lửa đặc biệt.
Trước khi phủ lớp kẽm, tất cả các chất bẩn, chẳng hạn như lớp phủ bề mặt không mong muốn, dầu và rỉ sét, phải được loại bỏ. Sau khi quá trình làm sạch hoàn tất, các hạt kẽm nóng chảy được phun lên bề mặt thô ráp, nơi chúng đông đặc lại.
Phương pháp phủ phun kim loại này phù hợp nhất để ngăn ngừa hiện tượng bong tróc, nhưng không lý tưởng để mang lại khả năng chống ăn mòn đáng kể.
Lớp phủ kẽm có tuổi thọ bao lâu?
Về độ bền, nó thường phụ thuộc vào độ dày của lớp mạ kẽm, cũng như các yếu tố khác như loại môi trường, loại lớp mạ kẽm được sử dụng và chất lượng của lớp sơn hoặc lớp phủ phun. Lớp mạ kẽm càng dày, tuổi thọ càng dài.
Mạ kẽm nhúng nóng so với mạ kẽm nguộiLớp mạ kẽm nhúng nóng thường bền hơn lớp mạ kẽm nguội vì chúng thường dày hơn và chắc chắn hơn. Quá trình mạ kẽm nhúng nóng bao gồm việc nhúng kim loại vào kẽm nóng chảy, trong khi ở phương pháp mạ kẽm nguội, một hoặc hai lớp được phun hoặc quét lên.
Về độ bền, lớp mạ kẽm nhúng nóng có thể tồn tại hơn 50 năm bất kể điều kiện môi trường. Ngược lại, lớp mạ kẽm nhúng nguội thường chỉ tồn tại từ vài tháng đến vài năm, tùy thuộc vào độ dày của lớp phủ.
Ngoài ra, trong môi trường ăn mòn cao như môi trường công nghiệp, tuổi thọ của lớp phủ kẽm có thể bị hạn chế. Do đó, việc lựa chọn lớp phủ kẽm chất lượng cao và bảo trì chúng lâu dài là rất quan trọng để tối đa hóa khả năng bảo vệ chống ăn mòn, mài mòn và gỉ sét.
Thời gian đăng bài: 12/08/2025
