Thép mạ kẽm là gì? Quy trình 4 bước sản xuất mạ kẽm

Thép mạ kẽm là gì?

Thép mạ kẽm, hay còn gọi là Galvanized steel, là một loại thép có bề mặt được phủ một lớp mạ kẽm nhằm bảo vệ chống ăn mòn. Quá trình mạ kẽm nhằm tạo ra một lớp bảo vệ mạ kẽm trên bề mặt thép, giúp bảo quản và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm thép.

Thép mạ kẽm được phân loại chủ yếu dựa vào phương pháp mạ kẽm hoặc hình dạng phù hợp với từng mục đích sử dụng. Nếu theo phương pháp mạ kẽm, có ba loại chính: thép mạ kẽm lạnh, thép mạ kẽm nhúng nóng và thép mạ kẽm điện phân, trong đó, thép mạ kẽm nhúng nóng là loại phổ biến nhất.

Mạ kẽm nhúng nóng và điện phân là hai phương pháp hiệu quả để tăng độ bền cho sản phẩm khi tiếp xúc với hóa chất và oxi hóa từ các yếu tố bên ngoài. Hiện nay, việc thực hiện quy trình này thông qua hai cách trên đã giúp cho các sản phẩm thép được bảo quản tốt hơn và có tuổi thọ cao hơn trong sử dụng hàng ngày.

Cấu tạo của thép mạ kẽm

Thép, một hợp kim đặc trưng bởi sự kết hợp của sắt và cacbon, với hàm lượng cacbon dao động từ 0.02% đến 2.14%, và mangan (Mn) từ 0.8% đến 1%. Ngoài ra, có thể chứa một số lượng nhỏ các nguyên tố như Cr, Ni, Cu (≤ 0.2%), W, Mo, Ti (≤ 0.1%).

Cấu tạo của thép không chỉ dừng lại ở thành phần hóa học phức tạp này mà còn được bổ sung thêm lớp mỏng kẽm trên bề mặt. Điều này tạo nên cấu trúc tinh thể hình lục giác xếp được hình thành từ nhiều lớp riêng biệt. Các lớp này được tổ chức khoa học để đảm bảo rằng mỗi nguyên tử trong một lớp nào đó có chính xác 6 nguyên tử bao quanh.

Với cấu trúc mạng tinh thể đặc trưng này, thép không chỉ mang lại độ bền cho sản phẩm cuối cùng mà còn giúp kháng khuẩn và chống rỉ sét hiệu quả. Đây là lí do vì sao thép mạ kẽm luôn được coi là vật liệu không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay.

Phương pháp mạ kẽm, tráng kẽm phổ biến hiện này

Phương pháp mạ kẽm phổ biến bao gồm mạ kẽm nhúng nóng và mạ kẽm điện phân. Dưới đây là hai phương pháp mạ kẽm phổ biến.

Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng

Quá trình mạ kẽm nhúng nóng là một phương pháp mạ điện quan trọng trong ngành công nghiệp kim loại. Bằng cách tiếp xúc thép với kẽm nóng chảy ở nhiệt độ cao, lớp tráng kẽm sẽ bám chặt lên bề mặt thép và sau đó đông lại, tạo ra lớp mạ kẽm dày và đồng đều.

Với bề mặt tráng kẽm có thể có màu xanh, bạc hoặc bạc đồng, sản phẩm thép đã qua quá trình này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tính chất chống ăn mòn cao như hệ thống cấp nước, hệ thống thoát nước, hệ thống đường khí và xây dựng công trình.

Mặc dù phương pháp này thích hợp cho các sản phẩm thép có kích thước lớn hoặc hình dạng phức tạp, chi phí của quá trình mạ kẽm nhúng nóng thường cao hơn so với các phương pháp khác.

Mạ kẽm nhúng nóng không chỉ dừa trên việc phủ sắt hoặc thép bằng lớp kẽm mà còn giúp bảo vệ kim loại khỏi các yếu tố gây hại từ môi trường bên ngoài. Với quy trình này, kim loại được ngâm vào bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ cao, thường khoảng 450 ° C (842 ° F), tạo ra lớp phủ bền vững.

Phương pháp mạ kẽm điện phân

Quá trình mạ kẽm điện phân là một phương pháp quan trọng trong công nghiệp kim loại. Bằng cách phủ một lớp kẽm lên bề mặt kim loại, chúng ta tạo ra một lớp bảo vệ hiệu quả chống lại khả năng ăn mòn và hoen gỉ. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng của sản phẩm mà còn tạo ra sự thẩm mỹ đáng kinh ngạc.

Trong quá trình điện phân thép, thép được sử dụng như một điện cực âm và đặt vào dung dịch chứa kẽm ion. Khi đường điện được thiết lập, các ion kẽm sẽ được giải hòa và tạo thành lớp mạ kẽm bền chắc trên bề mặt thép. Điều này giúp bảo vệ sản phẩm khỏi các yếu tố gây hại từ môi trường bên ngoài và gia tăng tuổi thọ của vật liệu kim loại.

Quy trình 4 bước sản xuất mạ kẽm thế nào?

Quy trình mạ kẽm của thép mạ kẽm bao gồm nhiều giai đoạn cơ bản để tạo ra lớp mạ kẽm bảo vệ trên bề mặt thép. Cụ thể, quy trình này thường bao gồm bốn giai đoạn chính:

• Bước 1: Chuẩn bị bề mặt là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình sản xuất thép mạ kẽm. Bề mặt được làm sạch để loại bỏ dầu mỡ, bụi bẩn và các tạp chất khác.
• Bước 2: Mạ kẽm nhúng nóng (Hot-Dip Galvanizing) hoặc mạ kẽm điện phân (Electroplating) là giai đoạn thực hiện việc mạ kẽm chính. Quá trình này tạo ra lớp mạ kẽm bám chặt lên sản phẩm thép.
• Bước 3: Sau khi hoàn thành việc mạ kẽm, sản phẩm thép được làm mát và kiểm tra chất lượng để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn ASTM A500, ASTM A53, BS 1387, BS EN10255 và yêu cầu cụ thể.
• Bước 4: Cuối cùng, sản phẩm được chuẩn bị cho việc giao hàng cho khách hàng hoặc đại lý cung cấp.

Qua tổng cộng các giai đoạn này, quy trình sản xuất thép mạ kẽm không chỉ giữ cho sản phẩm an toàn khỏi sự oxi hóa và han rỉ, nhưng còn giúp kéo dài tuổi thọ của thép.

Điểm khác biệt giữa thép mạ kẽm và thép không gỉ

Thép mạ kẽm và thép không gỉ (inox) là hai loại vật liệu quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Thép mạ kẽm nhúng nóng và thép không gỉ được sản xuất thông qua các quy trình khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường xây dựng.

Thép mạ kẽm được tạo ra bằng cách phủ lớp mỏng kẽm lên thép cacbon thông thường, giúp chống ăn mòn và rỉ sét. Ngược lại, thép không gỉ được sản xuất bằng cách trộn crom với thép cacbon, sau đó xử lý để loại bỏ tạp chất bằng axit. Crom giúp chống rỉ sét và ăn mòn, mang lại độ cứng cao cho thép không gỉ.

Mặc dù thép không gỉ có độ bền và tuổi thọ cao hơn so với thép mạ kẽm, tuy nhiên giá thành của nó cao hơn đáng kể. Cả hai loại vật liệu này có khả năng chống ăn mòn và rỉ sét, nhưng nguyên lý hoạt độ của chúng khác nhau – từ thành phần hóa học cho đến quá trình sản xuất cuối cùng.

Với hiểu biết về quy trình sản xuất của cả hai loại thép này, bạn có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp cho các công trình xây dựng theo yêu cầu riêng biệt.