Содержание кремния в стали определяется протоколом заводских испытаний. Кремний не является единственным значением тепла стали, а скорее типом распределения тепла. Неизвестно, что содержит это распределение, но мы попытаемся сделать оценку с помощью некоторых цифр. Предположим, что сталь имеет отчет о заводских испытаниях со значением кремния 0,04 процента. Где это значение в распределении значений кремния по всей стали? Максимум, минимум, среднее, среднее или какая-то другая функция распределения? Ответ - нет. Значение кремния — это всего лишь одна точка на кривой распределения всех значений кремния в тепле. Поскольку нельзя с уверенностью сказать, что на самом деле представляет этот отчет о заводских испытаниях, делается смертельное предположение, что значение кремния находится где-то в середине распределения. Это хороший показатель, пока ваша деталь не выйдет с толстым серым налетом, и ваш клиент не будет слишком доволен.
Так что же случилось с нашим гальваническим покрытием и почему деталь покрыта таким толстым слоем? Ответ кроется в кривой Санделина (рис. 1).
Обратите особое внимание на наклон кривой вокруг {{0}},05-процентного содержания кремния. Наклон очень крутой, а это означает, что небольшое изменение содержания кремния приведет к большому изменению толщины покрытия. Итак, если у вас есть деталь, в которой в отчете об испытаниях на ламинирование указано значение 0,04 процентов кремния, и это значение кремния находится в середине распределения тепла кремния в стали или на высоком стороны распределения, оцинкованное покрытие будет ярким и светящимся только при указанной толщине покрытия. С другой стороны, если 0,04 процента, указанные в отчете об испытаниях прокатки, находятся на нижней стороне распределения, некоторые части этого тепла от стали будут иметь более высокие значения кремния и приведут к гальваническим покрытиям, которые могут быть намного толще. и даже тусклый серый на вид. Небольшая разница между содержанием кремния в 0,04 процента и 0,06 процента может существенно повлиять на толщину и внешний вид оцинкованного покрытия. Две микрофотографии ниже (рис. 2 и 3) показывают разницу в структуре покрытия лишь с небольшим изменением содержания кремния. Первая микрофотография имеет структуру из трех интерметаллических слоев и свободного слоя цинка в качестве внешнего слоя. Вторая микрофотография имеет очень маленькие гамма- и дельта-слои и очень большой дзета-слой без слоя свободного цинка, поэтому она будет выглядеть тускло-серой.
Рекомендуемые пределы содержания кремния (ниже {{0}},04 процента или от 0,15 процента до 0,22 процента) для содержания кремния указаны в ASTM A385. Однако бывают случаи, когда уровень кремния находится в этих пределах, а покрытие все же имеет тускло-серый вид и толстый гальванизированный слой. Один из способов уменьшить вероятность этого — использовать химикаты для котлов, содержащие никель.
Никель в цинковой ванне снижает влияние содержания кремния при всех значениях кремния менее 0 примерно на 20 процентов и помогает поддерживать малую толщину покрытия и яркий, блестящий внешний вид. Недостатком использования никеля является то, что толщина покрытия для сталей с очень низким содержанием кремния будет уменьшена до такой степени, что толщина покрытия некоторых продуктов может не соответствовать минимальным значениям ASTM A123. Это может происходить в некоторых трубчатых изделиях и очень тонких листовых материалах. Одним из решений этой проблемы является пескоструйная обработка стали с низким содержанием кремния, чтобы покрытие формировалось на более шероховатой поверхности, обеспечивая более толстое покрытие, соответствующее минимальным техническим требованиям.
Поэтому, если вам нужно сказать своему покупателю, что купленная вами сталь с идеальным содержанием кремния может быть не идеальной, не забывайте придерживаться того факта, что срок службы оцинкованного покрытия прямо пропорционален толщине. покрытие, и что все оцинкованные покрытия станут тускло-серыми примерно через год, так как на поверхности образуется цинковая патина. Это может не успокоить вас, но даст вам серебряную подкладку.
