Rola zjawisk rozpuszczania w procesie cynkowania zanurzeniowego

Rozpuszczanie powierzchni stali podczas cynkowania zanurzeniowego jest procesem złożonym a najistotniejszą rolę odgrywają w nim procesy cząstkowe: transport masy na drodze dyfuzji, konwekcji naturalnej i wymuszonej oraz zachodząca reakcja na granicy ciało stałe - ciecz. W pracy przedstawiono wyniki badań zjawisk rozpuszczania stopów żelazo-krzem w kąpieli cynkowej uzyskane w skrajnych warunkach modelowych procesu cynkowania. Przeprowadzono analizę rozpuszczania dyfuzyjnego w warunkach zapewniających ograniczenie wpływu ruchów konwekcyjnych na przebieg tworzenia się powłoki. W zakresie Sandelina (0,03-0,09% wag. Si) charakter współczynnika dyfuzji żelaza w ciekłym cynku różni się zdecydowanie od przebiegów obserwowanych dla procesu rozpuszczania czystego żelaza oraz stopów żelaza z wyższą zawartością krzemu. Dla tych materiałów obserwowane jest znaczne przyspieszenie reakcji w wyniku zmniejszenia się stabilności strukturalnej fazy. W warunkach rozpuszczania dynamicznego cała warstwa przejściowa ulega rozpuszczeniu w kąpieli cynkowej. Dowiedziono, że istnieje maksymalna szybkość rozpuszczania a ubytek masy próbki jest równoważny zmianie stężenia żelaza w kąpieli. W tym przypadku proces rozpuszczania opisany jest prawem liniowym niezależnie od zawartości krzemu a stała szybkości rozpuszczania kinetycznego w zakresie Sandelina osiąga maksimum wynoszące 191,4ź10-5 gźm-2źs-1.

---

Dissolution phenomena occurring in the formation of intermetallic phases during hot dip galvanizing of steel with different silicon content are of vital importance. The dissolution of solid metals in liquid metals is a complex mechanism where partial processes such as diffusional mass transport, natural convection, forced convection and reactions that occur on the solid-liquid interface play the most crucial role. All these phenomena occur simultaneously and their influence on the formation of a coating is difficult to explain. The results of investigations of dissolution processes of model iron - silicon alloys in pure liquid zinc obtained in extreme dissolution conditions have been presented. An analysis of diffusive dissolution in conditions ensuring that the influence of convection and mechanical mixing are kept to a minimum and an analysis of dynamic dissolution with a maximum convection influence on the course of the reaction on the solid - liquid interface (in Nernst's layer) have been carried out.