P: Utječe li žilavost pocinčanih zavojnica na premaz cinkom?
O: Da, ima. Žilavost pocinčanih zavojnica-to jest, sposobnost materijala da apsorbira energiju plastične deformacije prije loma-nije određena samo čeličnom podlogom. Prisutnost cinčane prevlake mijenja ukupnu žilavost pocinčane zavojnice na nekoliko načina. Studije su pokazale da u usporedbi s istom podlogom, vruće{5}}pocinčani čelični limovi pokazuju smanjenu vlačnu čvrstoću i sposobnost plastične deformacije. Smanjenje plastičnosti prvenstveno proizlazi iz mikropukotina nastalih na površini podloge tijekom vrućeg-cinčanja, dok je smanjenje čvrstoće posljedica manje čvrstoće površinskog cinčanog premaza u odnosu na čeličnu podlogu. Nadalje, različite vrste premaza (prevlaka od čistog cinka, prevlaka od legure cinka-željeza) imaju značajno različite učinke na žilavost. Stoga se pri procjeni žilavosti pocinčanih svitaka cinčana prevlaka mora smatrati neovisnim faktorom i ne može se jednostavno izjednačiti s indeksom žilavosti podloge.
2. Kakav je učinak intermetalnih spojeva u prevlakama od cink-legura željeza na žilavost?
O: Premazi od legure cinka-željeza sastoje se od više tankih slojeva intermetalnih spojeva željeza-cinka, uključujući Γ fazu, Γ1 fazu, δ fazu i ζ fazu. Ovi spojevi su uglavnom tvrdi i krti i glavni su razlog smanjenja žilavosti pocinčanih zavojnica. Među njima, najdublja Γ faza, najbliža podlozi, je krta faza i ima najveći utjecaj na adheziju premaza; što je Γ faza deblja, to ju je lakše usitniti i oljuštiti. Susjedna Γ1 faza, iako može inhibirati bočno širenje pukotina, sama je pomalo krta. Rešetka-poput δ faze u sredini ima dobru plastičnost i jedan je od rijetkih-slojeva koji doprinose žilavosti u premazu. Vanjska ζ faza je sklona pucanju tijekom deformacije i širi se duž granica faza. Velike razlike u plastičnosti među fazama u prevlaci legure uzrokuju unutarnja naprezanja unutar prevlake i na granici prevlake/čelične podloge zbog različitih stupnjeva deformacije tijekom utiskivanja, što dovodi do preranog pucanja prevlake i značajnog smanjenja žilavosti pocinčane zavojnice tijekom savijanja, dubokog izvlačenja i druge obrade.
3. Kako mikropukotine nastale tijekom procesa pocinčavanja utječu na žilavost?
O: Sam postupak vrućeg cinčanja uvodi mikropukotine u sloj cinka i površinu podloge. Ove pukotine postaju točke koncentracije naprezanja, izravno i negativno utječući na žilavost. Istraživanja otkrivaju više{3}}fazni put za početak i širenje pukotina: Prvo, zbog zaostalog naprezanja, mikropukotine se stvaraju u sloju σ-FeZn10 visoke-temperature; kada su podvrgnute vanjskom vlačnom naprezanju, pukotine se šire prema gore duž granica zrna u ovom sloju; naknadno, pukotine se prenose na ζ-FeZn13 sloj i nastavljaju se širiti duž FeZn13-Zn faze sučelja; konačno, ponovno se šire duž granica zrna u površinskom η-Zn sloju sve dok prevlaka potpuno ne pukne. Ovaj višefazni način širenja pukotine iz unutarnje krte faze prema van znači da čak i prije nego što ukupno naprezanje dosegne granicu tečenja podloge, pukotine premaza su se već formirale i proširile. Za pocinčane zavojnice koje zahtijevaju ponovljeno savijanje ili duboko izvlačenje, ove mikropukotine će ubrzati širenje tijekom velikih deformacija i čak se proširiti u podlogu, ozbiljno slabeći rezerve žilavosti materijala tijekom rada.
4. Uzrokuje li cinčana prevlaka vodikovu krtost u pocinčanim svicima?
O: Da. Vodikova krtost još je jedan važan mehanizam kojim na žilavost pocinčanih zavojnica utječe premaz cinka, osobito u morskoj atmosferi ili vlažnom okruženju. Ako se cinčani premaz ošteti tijekom rada, on pruža katodnu zaštitu čeličnoj podlozi. Međutim, pretjerano negativan zaštitni potencijal može dovesti do razvoja vodika na površini čelika. Atomi vodika prodiru u rešetku matrice, uzrokujući naglo smanjenje žilavosti materijala. Studije pokazuju da propusnost vodika u morskoj vodi značajno smanjuje istezanje nakon loma i gustoću energije vruće-pocinčanog čelika, mijenjajući njegov način loma od duktilnog loma do kvazi-cijepajućeg krhkog loma. Kako se vrijeme upotrebe produljuje, sadržaj vodika u materijalu kontinuirano raste, a povećava se i osjetljivost na vodikovu krtost. Zbog toga -opružne podloške visoke čvrstoće, pričvršćivači itd. obično zahtijevaju posebnu toplinsku obradu za uklanjanje vodika nakon pocinčavanja (obično se drže na 190~230 stupnjeva 6~8 sati) kako bi se smanjio rizik od krhkog loma.
5. Koji su glavni čimbenici koji utječu na žilavost pocinčanih zavojnica? Kako ih se može izbjeći?
O: Čimbenici koji utječu na žilavost pocinčanih zavojnica uglavnom se mogu kategorizirati na sljedeći način: Prvo, debljina i vrsta premaza-što je sloj cinka deblji, to je veći rizik od nastanka i širenja pukotina; legirane prevlake, zbog prisutnosti tvrdih i lomljivih intermetalnih spojeva, općenito imaju manju žilavost od prevlaka čistog cinka. Drugo, sastav supstrata-sadržaj i omjer elemenata kao što su silicij i mangan u supstratu utječu na selektivno oksidacijsko ponašanje tijekom žarenja. Kada se na granici formira krta ζ faza, sučelje je sklono pucanju tijekom vlačnog ispitivanja, a pukotine se šire u podlogu, što dovodi do smanjenja žilavosti. Treće, proizvodni proces-vruće-temperatura cinčanja potapanjem, vrijeme uranjanja i procesi legiranja utječu na debljinu i raspodjelu svake faze u premazu, čime se mijenja izvedba žilavosti. Kako bi se izbjegla degradacija žilavosti, preporučuju se sljedeće mjere: odaberite odgovarajuće vrste premaza u skladu sa zahtjevima obrade (dajte prednost premazima od čistog cinka u odnosu na legirane premaze za dijelove za duboko-izvlačenje); strogo kontrolirajte debljinu sloja cinka kako biste izbjegli prekoračenje projektnih specifikacija; optimizirati sastav supstrata za suzbijanje stvaranja nepovoljnih krhkih faza na međupovršini; a za-pocinčane dijelove visoke čvrstoće dodajte postupak toplinske obrade uklanjanjem vodika kako biste spriječili krtost izazvanu-vodikom.