Наличие красивых цинковых цветов является основной особенностью традиционного горячего цинкования и листового металла. Наиболее полная форма кристаллов цинка похожа на снежинки или шестиугольные звезды, поэтому кристаллы цинка, полученные путем конденсации на поверхности горячеоцинкованной полосовой стали, скорее всего, образуют снежинки или шестиугольные звездообразные цинковые цветы.
Высокочистая цинковая жидкость не может затвердеть и образовать цинковые цветы во время охлаждения, поскольку в ней отсутствуют необходимые кристаллические ядра. Для получения типичных цинковых цветов предпосылкой является добавление двух типов легирующих элементов с различными свойствами в соответствующем количестве в цинковый раствор. Один тип легирующего элемента полностью растворим в цинковом растворе, но почти полностью нерастворим в твердом цинке, например, свинец и титан; Другой тип легирующего элемента имеет определенную растворимость как в жидком, так и в твердом цинке, например, алюминий, олово, сурьма и т. д. Если добавляется только определенный тип легирующего элемента, хотя состояние поверхности цинкового слоя изменится после затвердевания, этого недостаточно для образования типичных цинковых цветов.
Метод формирования цинковых цветов
Метод формирования цинковых цветов заключается в попытке сформировать как можно большее количество зародышей кристаллов на ранней стадии, снизить температуру твердого состояния раствора цинка и продлить время роста кристаллов цинковых цветов, что облегчает рост цинковых цветов.
(1) Добавление других элементов к цинковым волнам
При добавлении в цинковый раствор определенного легирующего элемента процесс его кристаллизации может затянуться, и поверхностный цинковый раствор не затвердеет, пока не достигнет своей эвтектической температуры+.
Чистый цинк затвердевает при 419,5 градусах Цельсия. Если добавить олово (менее 0.5%), эвтектоидный сплав олова и цинка не затвердеет, пока не достигнет 198 градусов Цельсия. Если добавить кадмий, эвтектоидный сплав кадмия и цинка не затвердеет, пока не достигнет 264 градусов Цельсия. Если добавить сурьму (менее 0.3%), эвтектоидный сплав сурьмы и цинка не затвердеет, пока не достигнет 409 градусов. После добавления свинца эвтектический сплав свинца и цинка не затвердеет, пока не достигнет 317 градусов.
Поэтому добавление сплавов для понижения температуры плавления цинковой жидкости может продлить время затвердевания в различной степени по сравнению с чистым цинком, значительно увеличивая время роста кристаллов цинковых цветов и облегчая рост цинковых цветов. Таким образом, можно получить более крупные цинковые цветы.
(2) Метод поверхностной продувки газом
Когда поверхностный слой цинка почти затвердевает, если пар или диоксид серы протекают через его поверхность, чтобы позволить кристаллам цинкового цветка расти плавно, можно получить более крупные узоры. Другая цель продувки газом диоксида серы - сформировать плотную оксидную пленку и улучшить коррозионную стойкость оцинкованного слоя.
(3) Метод проволочной сетки
Этот метод можно использовать только на оцинкованных тонких листах, что достигается путем использования магнитных роликов для приведения стальной проволочной сетки в контакт с поверхностью цинкового слоя. Из-за охлаждения в точке контакта соединений стальной проволочной сетки в этой точке сначала образуются твердые частицы кристаллизации, образующие зародыши кристаллов. Оставшаяся незатвердевшая цинковая жидкость начинает кристаллизоваться и расширяться наружу, образуя цинковые цветы.
(4) Метод распыления тумана
Распылите водяной туман (смесь воды и пара или воды и воздуха) на поверхность оцинкованных стальных деталей до того, как чистая цинковая жидкость затвердеет, вызывая зародыши кристаллов. Незатвердевшая цинковая жидкость начинается с этой точки и диффундирует наружу, образуя цинковые цветы.
(5) Другие методы
В дополнение к вышеперечисленным методам, если поверхность покрытой детали может быть гладкой, оцинкованный слой может быть относительно тонким, температура может контролироваться для равномерного снижения, и имеется достаточное время охлаждения воздухом, можно также получить более крупный цинковый цветок.
