Verfahren zur Bildung einer Feuerverzinkungsschicht
Der Bildungsprozess der Feuerverzinkungsbeschichtung ist der Prozess der Bildung einer Eisen-Zink-Legierung zwischen der Eisenmatrix und der äußersten reinen Zinkschicht. Die Eisen-Zink-Legierungsschicht entsteht beim Feuerverzinken auf der Oberfläche des Werkstücks, wodurch die Eisen- und reine Zinkschicht sehr nahe beieinander liegt. Gute Kombination, der Prozess lässt sich einfach so beschreiben: Wenn das Eisenwerkstück in die geschmolzene Zinkflüssigkeit eingetaucht wird, bildet sich zunächst eine feste Lösung aus Zink und Eisen (Körpermitte) an der Grenzfläche. Dabei handelt es sich um einen Kristall, der durch die Auflösung von Zinkatomen im unedlen Metall Eisen im festen Zustand entsteht. Die Atome der beiden Metalle sind verschmolzen und die Gravitationskraft zwischen den Atomen ist relativ gering. Wenn Zink in der festen Lösung die Sättigung erreicht, diffundieren daher Zink- und Eisenatome ineinander. Die Zinkatome, die in die Eisenmatrix diffundieren (oder eindringen), wandern im Matrixgitter und bilden nach und nach eine Legierung mit Eisen. Das Eisen in der flüssigen Zinkschmelze bildet mit Zink eine intermetallische Verbindung FeZn13, die auf den Boden des Feuerverzinkungstopfes sinkt und zu Zinkschlacke wird. Wenn das Werkstück aus der Zink-Tauchlösung entfernt wird, bildet sich auf der Oberfläche eine reine Zinkschicht, bei der es sich um einen sechseckigen Kristall handelt. Sein Eisengehalt beträgt nicht mehr als 0,003 %.
Schutzeigenschaften der feuerverzinkten Beschichtung
Normalerweise ist die Dicke derelektrisch galvanisiertDie Schichtdicke beträgt 5 bis 15 µm, während die feuerverzinkte Schicht in der Regel über 65 µm oder sogar bis zu 100 µm dick ist. Die Feuerverzinkung weist eine gute Deckfähigkeit, eine dichte Beschichtung und keine organischen Einschlüsse auf. Wie wir alle wissen, umfasst der Mechanismus der Beständigkeit von Zink gegen atmosphärische Korrosion einen mechanischen Schutz und einen elektrochemischen Schutz. Unter atmosphärischen Korrosionsbedingungen bilden sich auf der Oberfläche der Zinkschicht Schutzfilme aus ZnO, Zn(OH)2 und basischem Zinkcarbonat, die die Korrosion von Zink bis zu einem gewissen Grad verlangsamen können. Dieser Schutzfilm (auch Weißrost genannt) bildet bei Beschädigung eine neue Filmschicht. Wenn die Zinkschicht stark beschädigt ist und die Eisenmatrix gefährdet, schützt Zink die Matrix elektrochemisch. Das Standardpotential von Zink beträgt -0,76 V und das Standardpotential von Eisen beträgt -0,44 V. Wenn Zink und Eisen eine Mikrobatterie bilden, wird Zink als Anode gelöst und Eisen als Anode verwendet. Die Kathode ist geschützt. Offensichtlich weist die Feuerverzinkung eine bessere Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion des unedlen Eisenmetalls auf als die Elektroverzinkung.