P: Da li žilavost pocinkovanih namotaja utiče na premaz cinka?
O: Da, ima. Žilavost pocinčanih namota-odnosno, sposobnost materijala da apsorbira energiju plastične deformacije prije loma- nije određena samo čeličnom podlogom. Prisustvo premaza cinka mijenja ukupnu žilavost pocinčanog kotura na nekoliko načina. Istraživanja su pokazala da u poređenju s istom podlogom, vruće{5}}pocinčani čelični limovi pokazuju smanjenu vlačnu čvrstoću i kapacitet plastične deformacije. Smanjenje plastičnosti prvenstveno proizlazi iz mikropukotina koje nastaju na površini podloge tijekom vrućeg cinkovanja, dok je smanjenje čvrstoće posljedica manje čvrstoće površinskog cinkanog premaza u odnosu na čeličnu podlogu. Nadalje, različite vrste premaza (prevlaka od čistog cinka, prevlaka od legure gvožđa cinka-) imaju značajno različite efekte na žilavost. Stoga, pri procjeni žilavosti pocinčanih kotura, premaz cinka se mora smatrati nezavisnim faktorom i ne može se jednostavno izjednačiti sa indeksom žilavosti podloge.
2. Kakav je uticaj intermetalnih jedinjenja u prevlakama od legura cinka-gvožđa na žilavost?
O: Prevlake od legure cinka-gvožđa sastoje se od više tankih slojeva intermetalnih jedinjenja gvožđa-cinka, uključujući Γ fazu, Γ1 fazu, δ fazu i ζ fazu. Ovi spojevi su uglavnom tvrdi i krti i glavni su razlog za smanjenje žilavosti pocinčanih kotura. Među njima, najnutarnja Γ faza, najbliža podlozi, je krhka faza i ima najveći utjecaj na adheziju premaza; što je Γ faza deblja, to je lakše usitniti i oguliti. Susedna Γ1 faza, iako može inhibirati bočno širenje pukotina, sama je donekle krta. Mreža-poput δ faza u sredini ima dobru plastičnost i jedan je od rijetkih slojeva-koji doprinose žilavosti u premazu. Vanjska ζ faza je sklona pucanju tokom deformacije i širi se duž granica faze. Velike razlike u plastičnosti među fazama u prevlaci od legure uzrokuju unutrašnja naprezanja unutar prevlake i na međuprostoru premaz/čelična podloga zbog različitih stupnjeva deformacije tokom štancanja, što dovodi do preranog pucanja premaza i značajno smanjuje žilavost pocinčanog kotura prilikom savijanja, dubokog izvlačenja i druge obrade.
3. Kako mikropukotine nastale tokom procesa pocinčavanja utiču na žilavost?
O: Sam proces vrućeg{0}}pocinčavanja dovodi mikropukotine u sloj cinka i površinu podloge. Ove pukotine postaju tačke koncentracije napona, direktno i negativno utiču na žilavost. Istraživanja otkrivaju više-fazni put za iniciranje i širenje pukotine: Prvo, zbog zaostalog naprezanja, mikropukotine se formiraju u visoko-temperaturnom σ-FeZn10 sloju; kada su izložene vanjskom vlačnom naprezanju, pukotine se šire prema gore duž granica zrna u ovom sloju; nakon toga, pukotine se prenose na sloj ζ-FeZn13 i nastavljaju da se šire duž međufaznog interfejsa FeZn13-Zn; konačno, oni se ponovo šire duž granica zrna u površinskom η-Zn sloju sve dok se premaz potpuno ne slomi. Ovaj višestepeni način širenja pukotine od unutrašnje krhke faze ka vani znači da su se pukotine u premazu već formirale i širile prije nego što ukupni napon dostigne granicu tečenja podloge. Za pocinčane namotaje koji zahtijevaju ponovljeno savijanje ili duboko izvlačenje, ove mikropukotine će ubrzati širenje tokom velikih deformacija, pa čak i proširiti se na podlogu, ozbiljno slabeći rezerve žilavosti materijala tokom rada.
4. Da li premaz cinka uzrokuje krhkost vodonika u pocinčanim koturovima?
O: Da. Krtost vodikom je još jedan važan mehanizam pomoću kojeg cink premaz utiče na žilavost pocinkovanih kotura, posebno u morskoj atmosferi ili vlažnom okruženju. Ako se cink premaz ošteti tokom rada, on pruža katodnu zaštitu čeličnoj podlozi. Međutim, pretjerano negativan zaštitni potencijal može dovesti do evolucije vodika na površini čelika. Atomi vodika prodiru u rešetku matrice, uzrokujući naglo smanjenje žilavosti materijala. Istraživanja pokazuju da prodiranje vodonika u morskoj vodi značajno smanjuje izduženje nakon loma i gustinu energije vruće-pocinčanog čelika, mijenjajući način njegovog loma od duktilnog loma do kvazi-krtog loma. Kako se vrijeme eksploatacije povećava, sadržaj vodonika u materijalu kontinuirano raste, a povećava se i osjetljivost na krhkost vodonika. Zbog toga opružne podloške, pričvršćivači visoke{9}}vrste, itd., obično zahtijevaju posebnu toplinsku obradu uklanjanja vodonika nakon pocinčavanja (obično se drže na 190~230 stepeni 6~8 sati) kako bi se smanjio rizik od krtog loma.
5. Koji su glavni faktori koji utiču na žilavost pocinkovanih namotaja? Kako se mogu izbjeći?
O: Faktori koji utiču na žilavost pocinkovanih kotura mogu se uglavnom kategorizirati na sljedeći način: Prvo, debljina i tip premaza-što je deblji sloj cinka, veći je rizik od nastanka i širenja pukotina; legirani premazi, zbog prisustva tvrdih i krhkih intermetalnih jedinjenja, generalno imaju nižu žilavost od čistih cinkova premaza. Drugo, sastav supstrata-sadržaj i odnos elemenata kao što su silicijum i mangan u supstratu utiču na selektivno oksidaciono ponašanje tokom žarenja. Kada se na granici formira krhka ζ faza, površina je sklona pucanju tokom ispitivanja zatezanja, a pukotine se šire u podlogu, što dovodi do smanjenja žilavosti. Treće, proizvodni proces-vrući-temperatura cinkovanja potapanjem, vrijeme potapanja i procesi legiranja utječu na debljinu i distribuciju svake faze u premazu, čime se mijenja učinak žilavosti. Da bi se izbjegla degradacija žilavosti, preporučuju se sljedeće mjere: odabrati odgovarajuće tipove premaza u skladu sa zahtjevima obrade (dajte prioritet čistim premazima cinka u odnosu na legirane premaze za dijelove dubokog izvlačenja-); strogo kontrolirajte debljinu sloja cinka kako biste izbjegli prekoračenje specifikacija dizajna; optimizirati sastav podloge za suzbijanje stvaranja nepovoljnih međufaznih krhkih faza; a za-pocinčane dijelove visoke čvrstoće, dodajte proces toplinske obrade uklanjanja vodonika kako biste spriječili vodonik{10}}indukovano krhkost.