1.Q355B Как оцинкованная сталь укрепляет связь между покрытием и стальной основой?
Устранение межфазных зазоров: Слой сплава образуется в результате взаимной диффузии атомов Fe и Zn. По сути, это связь на атомном-уровне между стальной подложкой и слоем цинка, а не простая физическая адгезия. По сравнению с холодным-цинкованием погружением (электрогальванизацией), при котором слой цинка прилипает к поверхности стали, слой сплава цинка-железа полностью устраняет межфазные зазоры между подложкой и покрытием, предотвращая отслаивание и осыпание покрытия из-за вибрации, ударов и изгибов.
Устойчивость к внешним повреждениям: при транспортировке, установке или использовании оцинкованной стали Q355B (например, при незначительных ударах о ограждения или изгибе компонентов), если покрытие и подложка не прочно соединены, может произойти частичное осыпание, подвергающее стальную подложку ржавчине. Высокопрочная-связка слоя сплава цинка-железа (с прочностью сцепления до 10-20 МПа, что значительно превышает физическую адгезию чистого цинка со сталью) обеспечивает деформацию покрытия вместе с подложкой, уменьшая нарушения защиты, вызванные механическими повреждениями.
2.Как оцинкованная сталь Q355B образует плотный «физический барьер»?
Плотнее, чем чистый цинк. Хотя чистый цинк может изолировать агрессивные среды, он содержит небольшое количество микроскопических пор (особенно в слоях, оцинкованных холодным-погружением). С другой стороны, слой сплава цинка-железа имеет более плотную кристаллическую структуру и гораздо меньшую пористость, чем чистый цинк, что эффективно блокирует проникновение молекул воды и кислорода. Это эффективно создает «более плотный «фильтр» между стальной подложкой и слоем чистого цинка».
Длительный путь проникновения. Чтобы достичь стальной подложки, коррозионная среда должна сначала проникнуть во внешний слой чистого цинка, а затем в слой сплава цинка-железа. Наличие слоя сплава увеличивает путь проникновения не менее чем на 10%-30%, а его плотная структура существенно снижает скорость проникновения. (Экспериментальные данные показывают, что для горячеоцинкованных деталей со слоем сплава коррозионным средам требуется в 3-5 раз больше времени для проникновения в подложку, чем для деталей без слоя сплава (например, гальваническое покрытие чистым цинком).
3. Как демонстрируется способность «жертвенной анодной защиты» оцинкованной стали Q355B?
Синергетическая защитная защита: когда покрытие частично повреждено (например, царапина обнажает слой сплава или подложку), цинк в слое сплава цинка-железа подвергается окислению раньше железа (расходуется как «анод»), защищая нижележащую стальную подложку от ржавчины (действуя как «катод»). Этот механизм аналогичен внешнему слою чистого цинка, но слой сплава обеспечивает преимущество, заключающееся в сохранении защитной защиты даже после полной коррозии внешнего слоя чистого цинка, что продлевает период отсутствия коррозии подложки-.
Более стабильные продукты коррозии: при коррозии слоя сплава цинка-железа образуются оксиды/гидроксиды цинка + небольшое количество оксидов железа. Продукты коррозии цинка (такие как Zn(OH)₂ и ZnCO₃) плотно прилипают к поверхности слоя сплава, образуя плотную «пленку продуктов коррозии», которая еще больше замедляет последующую коррозию. Хотя цинковая ржавчина, возникающая в результате коррозии слоя чистого цинка, также может образовывать пленку, пленка продукта коррозии слоя сплава из-за небольшого количества Fe имеет более стабильную структуру, более сильную адгезию и улучшенную стойкость к отколу.
4.Как оцинкованная сталь Q355B улучшает способность покрытия противостоять суровым условиям окружающей среды?
Повышенная износостойкость: твердость слоя сплава цинка-железа (HV 200–300) намного выше, чем твердость слоя чистого цинка (HV 70–90). Во время транспортировки и установки (например, когда компоненты трутся друг о друга или контактируют с твердыми предметами) слой сплава снижает износ покрытия, предотвращая оголение подложки из-за чрезмерного износа слоя чистого цинка. Это делает его особенно подходящим для применений, требующих частого обращения или незначительного трения, таких как соединители стальных конструкций и механические опоры.
Устойчивость к температурным колебаниям и коррозии под напряжением: оцинкованная сталь Q355B выдерживает суточные и сезонные перепады температуры на открытом воздухе (например, +60 градусов летом и -20 градусов - зимой). Слой чистого цинка из-за значительного отличия коэффициента теплового расширения от стальной подложки подвержен внутренним напряжениям, вызванным циклическими изменениями температуры, что приводит к растрескиванию покрытия. Слой сплава цинка-железа, с другой стороны, имеет коэффициент теплового расширения между коэффициентом теплового расширения стали и чистого цинка, амортизируя напряжения, вызванные колебаниями температуры, снижая риск растрескивания покрытия и предотвращая проникновение агрессивных сред через трещины. Устойчивость к легкой химической коррозии. В средах, содержащих небольшое количество соли (прибрежные районы) и диоксида серы (умеренное промышленное загрязнение), слой сплава цинка-железа обладает лучшей «способностью противостоять проникновению» этих агрессивных ионов, чем слой чистого цинка. Его плотная структура может уменьшить контакт между ионами хлорида и ионами сульфата и подложкой, уменьшая вероятность «питтинговой коррозии» (локальной быстрой коррозии) подложки.
5.Каково расположение слоя сплава цинка-железа по принципу «перемычки и армирования»?
В качестве «моста»: за счет соединения на атомном-уровне решается проблема слабой адгезии между слоем чистого цинка и стальной подложкой, предотвращая отслаивание защитного слоя.
В качестве «упрочняющего слоя»: благодаря более плотной структуре, более низкой скорости коррозии и более высокой стойкости к повреждениям он продлевает общий срок службы защиты, позволяя оцинкованной стали Q355B сохранять долгосрочную -стойкость к коррозии в более сложных условиях. Это одна из основных причин, почему сталь Q355B, оцинкованная горячим-погружением, превосходит сталь Q355B, оцинкованную методом холодного-погружения.