Thép mạ kẽm là gì? Khám phá cách tạo ra thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm đang được ứng dụng rất nhiều trên các hệ thống đường ống. Nó được ứng dụng để sản xuất các loại ống, phụ kiện nối ống chất lượng cao. Vậy thép mạ kẽm là gì? Quy trình mạ kẽm cho thép có phức tạp không? Cùng khám phá các nội dung này trong bài viết dưới đây.

Thép mạ kẽm là gì?

Thép mạ kẽm chính là vật liệu thép được phủ lên bề mặt một lớp mạ kẽm giúp bảo vệ thép khỏi các tác động từ bên ngoài. Thép mạ kẽm có tên gọi tiếng Anh là Galvanized Steel.

Vật liệu này được mạ kẽm thông qua nhiều phương pháp khác nhau mang lại tính thẩm mỹ cũng như khả năng chống rỉ sét, ăn mòn. Điều này giúp nó phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời, môi trường ẩm ướt, khắc nghiệt.

Các phương pháp mạ kẽm

Hiện nay, để mạ kẽm có 3 phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp đều có mang lại những tính chất riêng cho thép mạ kẽm và được ứng dụng cho các nhóm sản phẩm khác nhau.

Phương pháp mạ kẽm lạnh

Phương pháp mạ kẽm lạnh là phương pháp sử dụng các dung dịch chứa kẽm cùng các hoạt chất hóa học để mạ kẽm lên bề mặt thép ở nhiệt độ thường. Cách làm cụ thể là chuẩn bị dung dịch mạ kẽm và dùng khí nén để thổi dung dịch lên bề mặt sản phẩm thép cần mạ kẽm. Nhờ các hoạt chất có trong dung dịch giúp nó bám chắc vào bề mặt và cứng lại.

Phương pháp này giúp giảm thiểu chi phí, nhân lực và đặc biệt là không ảnh hưởng tới cấu trúc thép. Tuy nhiên, thép mạ kẽm lạnh thường ít bền bỉ hơn thép mạ kẽm nhúng nóng do lớp mạ kẽm mỏng.

Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng

Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng hiện là phương pháp mạ kẽm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Phương pháp này sử dụng bể chứa dung dịch kẽm nóng chảy và nhúng các sản phẩm thép vào để tạo ra lớp phủ chống ăn mòn.

Khi thép được nhúng trong bể chứa kẽm, phản ứng luyện kim xảy ra giữa sắt trong thép và kẽm nóng chảy. Phản ứng này là quá trình khuếch tán, do đó lớp mạ kẽm hình thành vuông góc với tất cả các bề mặt tạo nên lớp phủ kẽm có độ dày đồng đều.

Để điều chỉnh độ dày của lớp mạ kẽm, có thể tăng thời gian nhúng thép trong bể chứa kẽm nóng chảy. Điều này giúp gia tăng khả năng chống rỉ, chống ăn mòn của các sản phẩm thép mạ kẽm nhúng nóng. Nhờ đó mà nó được ứng dụng nhiều trong sản xuất ống, phụ kiện, chi tiết các ngành công nghiệp.

Phương pháp mạ kẽm điện phân

Phương pháp mạ kẽm điện phân là phương pháp sử dụng dòng điện để tạo nên lớp mạ trên bề mặt thép mà không làm ảnh hưởng tới cấu trúc sản phẩm.

Phương pháp này được sử dụng phổ biến cho các bộ phận có độ chính xác cao như chi tiết máy, các chốt có ren mịn,…

Quy trình mạ kẽm cho thép

Hiện nay, phần lớn các loại ống và phụ kiện thép đều được mạ kẽm bằng phương pháp mạ kẽm nhúng nóng. Do phần lớn các sản phẩm này được sản xuất nguyên khối nên phương pháp mạ kẽm nhúng nóng đảm bảo mạ đều các bề mặt.

Quy trình mạ kẽm được thực hiện theo các bước dưới đây:

Bước 1: Chuẩn bị bề mặt

Do phản ứng mạ kẽm chỉ xảy ra trên bề mặt sạch về mặt hóa học. Giống như hầu hết các quy trình mạ kẽm, bí quyết để đạt được lớp phủ chất lượng tốt nằm ở khâu chuẩn bị bề mặt. Vì vậy, bề mặt các sản phẩm cần mạ kẽm cần được làm sạch trước khi tiến hành quá trình mạ kẽm.

Các loại ống và phụ kiện sau khi được chế tạo có thể lẫn các tạp chất, bụi bẩn do quá trình lưu kho, vận chuyển. Vì vậy cần được làm sạch các chất này để đảm bảo bề mặt sản phẩm không bị bám bẩn. Chúng sẽ được ngâm trong bể chứa các dung dịch kiềm hoặc axit để làm sạch dầu bám trên bề mặt.

Bước 2: Rửa sạch

Tiếp theo cần tiến hành rửa sạch bề mặt bằng nước lạnh sau khi nhúng dung dịch. Cách này sẽ giúp loại bỏ hết các chất nhờn, dầu mỡ hay tạp chất bám trên bề mặt tạo điều kiện mạ kẽm bám hoàn toàn trên thân sản phẩm. Đồng thời không gây ảnh hưởng tới các bước tiếp theo của quy trình.

Bước 3: Ngâm chua (Loại bỏ rỉ sét)

Tiến hành ngâm các sản phẩm vừa được làm sạch vào bể chứa axit clohydric ở nhiệt độ thường để loại bỏ rỉ sét, vảy cán.

Trong trường hợp trên thân ống hay phụ kiện có bám xỉ hàn, sơn thì cần được làm sạch trước khi vận chuyển đến khu vực mạ kẽm.

Bước 4: Rửa sạch

Sau quá trình loại bỏ gỉ sét cần làm sạch một lần nữa bằng nước lạnh và chuyển qua quá trình trợ dung.

Bước 5: Nhúng trợ dung

Nhúng các sản phẩm thép vào dung dịch trợ dung – thường là khoảng 30% kẽm amoni clorua ở nhiệt độ khoảng 65-80°C để loại bỏ oxit còn sót lại. Đồng thời phủ lên thép một lớp bảo vệ để ngăn chặn bất kỳ oxit nào hình thành thêm trước khi mạ kẽm.

Ngoài ra, một số nhà máy mạ kẽm có thể vận hành bằng cách sử dụng lớp phủ trợ dung trên bồn mạ kẽm.

Bước 6: Sấy khô

Sấy khô hoàn toàn các bề mặt cần được mạ kẽm giúp tăng cường độ bám trong quá trình nhúng nóng để mạ kẽm cho sản phẩm.

Bước 7: Mạ kẽm nhúng nóng

Khi các loại ống/ phụ kiện thép sạch được nhúng vào kẽm nóng chảy (thường ở nhiệt độ khoảng 450°C), một loạt các lớp hợp kim kẽm-sắt được hình thành thông qua phản ứng luyện kim giữa sắt và kẽm. Tốc độ phản ứng giữa thép và kẽm thường là parabol theo thời gian và do đó tốc độ phản ứng ban đầu rất nhanh và có thể thấy sự khuấy động đáng kể trong bồn kẽm.

Độ dày chính của lớp phủ được hình thành trong giai đoạn này. Sau đó, phản ứng chậm lại và độ dày lớp phủ không tăng đáng kể ngay cả khi sản phẩm ngâm trong bồn trong thời gian dài hơn.

Thời gian ngâm thép trong bể chứa thường kéo dài 4 – 5 phút nhưng có thể lâu hơn đối với các vật nặng có quán tính nhiệt cao hoặc khi kẽm cần phải thấm vào không gian bên trong.

Khi nhấc ra khỏi bồn mạ kẽm, một lớp kẽm nóng chảy sẽ được lấy ra trên lớp hợp kim. Thường thì lớp này nguội đi để thể hiện vẻ ngoài sáng bóng thường thấy ở các sản phẩm mạ kẽm.

Bước 8: Làm mát và kiểm tra

Quá trình xử lý sau mạ kẽm có thể bao gồm làm nguội trong nước hoặc làm mát bằng không khí để tạo nên bề mặt mạ kẽm bóng và đẹp nhất.

Và để đảm bảo cho chất lượng sản phẩm, cần phải kiểm tra độ dày của lớp mạ kẽm cũng như chất lượng của nó. Hãy đảm bảo rằng lớp kẽm đã phủ đều, đạt tiêu chuẩn và không làm thay đổi tới cấu trúc, bề mặt của thép.

Thông thường, các điều kiện trong nhà máy mạ kẽm như nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí không ảnh hưởng đến chất lượng lớp phủ mạ kẽm. Với các bề mặt không được phủ kín có thể dễ dàng nhìn thấy trực quan nên quy trình kiểm tra thép mạ kẽm khá đơn giản.

Ưu điểm nổi bật của vật liệu thép mạ kẽm

• Độ bền vượt trội, chống ăn mòn hiệu quả, có tuổi thọ đến 50 năm trong điều kiện thuận lợi và 20-25 năm trong môi trường khắc nghiệt.
• Khả năng chịu lực tốt với cấu trúc thép chắc chắn cùng khả năng chống va đập cao, không lo bị biến dạng, cong vênh khi bị tác động.
• Chi phí sản xuất thấp nên giá các loại ống và phụ kiện thép mạ kẽm tương đối rẻ.
• Tiết kiệm chi phí bảo trì bởi độ bền thép mạ kẽm cao làm giảm yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng.
• Dễ dàng kiểm tra và lắp đặt nhờ vào bề mặt nhẵn, có thể đánh giá trực quan chất lượng mạ kẽm của các sản phẩm thép mạ kẽm.
• Giá trị thẩm mỹ cao với bề mặt láng bóng, tuy nhiên vẫn không bằng inox.

Ứng dụng của thép mạ kẽm trong sản xuất và chế tạo phụ kiện đường ống

Sản xuất ống thép mạ kẽm

Ống thép mạ kẽm hiện được sử dụng phổ biến trong hệ thống cấp thoát nước, hệ thống ống dẫn, và các công trình xây dựng, nhờ khả năng chống ăn mòn và độ bền cao.

Sản xuất các loại phụ kiện thép mạ kẽm

Thép mạ kẽm được dùng để chế tạo các phụ kiện như côn thu thép mạ kẽm, cút thép mạ kẽm, rắc co ren mạ kẽm,… có độ bền tốt và khả năng chịu lực, thường được ứng dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp.

Ngoài ra còn được ứng dụng trong xây dựng để làm hàng rào, giàn giáo hay sản xuất các thiết bị gia dụng, ô tô, vỏ khung máy điện tử,…

Như vậy, chúng tôi đã chia sẻ xong thép mạ kẽm là gì cùng các đặc điểm, cách tạo ra thép mạ kẽm. Do các đặc tính về độ bền cũng như chi phí nên thép mạ kẽm được dùng để chế tạo ống và phụ kiện ống thép trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Tại Phụ kiện ống THP, chúng tôi cung cấp rất nhiều loại ống và phụ kiện thép mạ kẽm với nhiều kiểu dáng, kiểu kết nối và kích thước khác nhau có thể đáp ứng mọi yêu cầu của hệ thống. Quý khách có thể liên hệ với chúng tôi qua hotline để mua phụ kiện thép chất lượng cao, giá tốt.