1 – Mạ nhúng nóng là gì ?
Mạ nhúng nóng
– Mạ nhúng nóng là một trong nhưng phương pháp mạ giống như mạ kẽm , mạ niken…
– Bulông ốc vit sau khi gia công được cho vào bể kẽm đã được nung chảy .cho sản phẩm vào bể kẽm nóng chảu được gọi là nhúngnóng (giống như nhúng lẩu )
– Nhật bản quy định mạ nhúng nóng theo tiêu chuẩn JIS H-8641 Tên gọi là chuẩn (溶融亜鉛鍍金) hay còn gọi là (ドブめっき)
– Mỹ gọi mạ nhúng nóng là HOT -DIP Galvanize .
2 – Mạ nhúng nóng có những ưu điểm gì ?
– Thép được sử dụng nhiều nhất trong tất cả các kim loại do giá thành rẻ và tính chất cơ học tuyệt vời, tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của nó là dễ bị ăn mòn làm giảm độ bền của kết cấu và sản phẩm, hoặc mất thẩm mỹ do rỉ sét . Vì vậy cần phải một lớp phủ bề mặt để cải tiện tính ăn mòn, rỉ sét của sp .
- Chống ăn mòn rất tốt
– Mạ nhúng nóng có sự kết hợp của điện hóa và lớp kẽm nóng chảy với các sản phẩm bằng thép sẽ tạo ra một lớp bề mặt rất tốt, dù là bất kể môi trường nào không khí, nước biển, trong đất thì cũng có thể chống ăn mòn cực tốt. - Kinh tế nhất
– Tính năng chống ăn mòn rất tốt vì vậy sau thời gian dài sử dụng cũng không cần phải dùng đến một phương pháp phụ trợ nào (ví dụ: sơn, mạ lại …) Do đó, trong trường hợp thời gian sử dụng dài, so sánh với các phương pháp chông ăn mòn khác tính kinh tế cao hơn. - Độ bám dính cực tốt
– Mạ nhúng nóng, sắt và kẽm sẽ có phản ứng hợp kim tạo nên sự kết dính cực tốt giữa 2 bề mặt sắt và kẽm, vì vậy va đập hay ma sát cũng không bị bong chóc bề mặt. - Bảo vệ sản phẩm cực tốt
– Đặc biệt trong lòng ống tuýp, bồn sắt, hay mặt trong các cấu trúc phức tạp mắt không thể nhìn thấy, các góc cạnh tay không thể sờ thấy, mặt trong mặt ngoài đều có thể mạ.
3 – Nhưng thử nghiệm về mạ nhúng nóng tại Nhật Bản（ Chỉ mang tính tham khảo, trên thực tế sử dụng có thể khác）
| Môi trường thử nghiệm | Lượng phủ bề mặt | 440g／㎡ | 500g／㎡ | 600g ／㎡ |
| Khu vực công nghiệp năng | Yokohama | 11.6 năm | 13.7 năm | 17.4 năm |
| Bãi biển | Aichi | 29.0 năm | 36.0 năm | 43.9 năm |
| Ngoại thành | Nara | 50.7 năm | 62.5 năm | 80.6 năm |
| Trung tâm thành phố | Tokyo | 22.9 năm | 28.1 năm | 34.0 năm |
4 – Ảnh hưởng của mạ nhúng nóng đối với bu lông cường độ cao ( Tham khảo đối với hàng theo tiêu chuẩn JIS nhật bản )
Khi nhúng nóng các bu lông cường độ cao, phát sinh ra vấn đề về giảm cường độ và sự hấp thụ H2.
Đầu tiên ,liên quan đến việc giảm cường độ, nó phụ thuộc vào vật liệu, nhưng nếu nhiệt độ ủ của bu lông thấp hơn 500oC, mà nhiệt độ nước nóng của mạ kẽm nhúng nóng cao hơn 500oC, thì cường độ có thể giảm xuống .
Thông thường, bu lông cường độ loại 8,8 không bị mất độ bền ngay cả khi chúng được mạ kẽm nhúng nóng, nhưng bu lông cường độ 10.9 được cho bị giảm xuống cường độ 8,8 khi mạ kẽm nhúng nóng.
Tiếp theo, liên quan đến sự hấp thụ H2, đặc biệt là đối với thép carbon cao ,vấn đề hấp thụ H2 trong quá trình tẩy axit có thể xảy ra.Nên chỉ có thể đạt cường độ 8.8
Vi dụ : Trong tiêu chuẩn JIS của nhật thì với hàng mạ nhúng nóng chỉ có 8.8 hoặc high strength bolt F8T (hot dip galvanizing high strength bolt)
F10T : hàng đen không mạ
Chú ý : hàng Mạ nhúng nóng tại việt nam có thể đạt được 8.8 hay không thì phải làm việc với xưởng mạ và phải đi test thử .
5 – Tiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng (Hot-Dip Galvanizing)
Có hai tiêu chuẩn về mạ kẽm nhúng nóng được quy định bởi Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS).
JIS H 8641 Tiêu chuẩn này quy định về:
- Phân loại và ký hiệu (Bảng 1)
- Chất lượng lớp mạ và các yêu cầu kỹ thuật liên quan (Bảng 2)
JIS H 0401 Tiêu chuẩn này quy định về:
- Hóa chất sử dụng trong quá trình xử lý bề mặt và mạ
- Phương pháp thực hiện và quy trình thử nghiệm
Việc thực hiện mạ kẽm nhúng nóng phải tuân thủ theo các quy định của tiêu chuẩn này.
Lưu ý:
Vào tháng 12 năm 2021, tiêu chuẩn JIS đối với mạ kẽm nhúng nóng đã được sửa đổi. Dưới đây là các bảng so sánh trước và sau khi sửa đổi.
5.1 Cập nhật mới về việc sửa đổi tiêu chuẩn JIS đối với mạ kẽm nhúng nóng (từ tháng 12/2021)
Vào ngày 20/12/2021, các Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS) liên quan đến mạ kẽm nhúng nóng đã được sửa đổi, bao gồm:
- JIS H 8641
- JIS H 0401
Các tiêu chuẩn này quy định về phân loại, chất lượng, phương pháp thực hiện và các yêu cầu kỹ thuật đối với lớp mạ kẽm nhúng nóng.
| Hạng mục | Trước khi sửa đổi | Sau khi sửa đổi |
| Tổng quan | Chất lượng yêu cầu của lớp mạ được quy định dựa trên số lần thử nghiệm đồng sunfat (CuSO₄) hoặc lượng lớp mạ (g/m²) theo thử nghiệm lượng bám. | Chất lượng yêu cầu của lớp mạ được quy định dựa trên kết quả đo chiều dày lớp mạ bằng máy đo chiều dày màng phủ. |
| Có quy định về độ bám dính của lớp mạ trong JIS H 8641. | Các phương pháp thử nghiệm xác nhận chất lượng được tích hợp và quy định riêng trong JIS H 0401. | |
| Quy định về độ bám dính của lớp mạ trong JIS H 8641 đã được bãi bỏ. | ||
| Phân loại / Ký hiệu | Có 7 loại, được chia thành Loại 1 và Loại 2 | Vẫn gồm 7 loại, nhưng không còn phân chia thành Loại 1 và Loại 2. |
| Phương pháp thử nghiệm | – Thử nghiệm đồng sunfat (CuSO₄) | – Thử nghiệm đo chiều dày lớp mạ bằng máy đo chiều dày điện từ. |
| – Thử nghiệm lượng lớp mạ (g/m²) | – Thiết lập giá trị chiều dày lớp mạ tương ứng với từng ký hiệu phân loại (xem Bảng 1 sau khi sửa đổi). | |
| Các thử nghiệm bị bãi bỏ | Thử nghiệm đồng sunfat
Thử nghiệm búa (Hammer Test). |
Thử nghiệm đồng sunfat (CuSO₄)
Thử nghiệm búa (Hammer Test) đã được bãi bỏ. |
Sau khi sửa đổi: Bảng 1 – Ký hiệu phân loại và chiều dày lớp mạ
| Ký hiệu phân loại | Chiều dày lớp mạ (μm) | Phạm vi áp dụng (tham khảo) |
| HDZT 35 | Từ 35 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày ≤ 5 mm. Bu lông, đai ốc có đường kính từ 12 mm trở lên; các chi tiết vòng đệm có chiều dày vượt quá 2,3 mm; các sản phẩm được xử lý loại bỏ bớt lớp phủ kẽm bằng ly tâm hoặc yêu cầu lớp phủ mỏng hởn vì lý do chức năng |
| HDZT 42 | Từ 42 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày > 5 mm; các sản phẩm được xử lý loại bỏ bớt lớp phủ kẽm bằng ly tâm hoặc yêu cầu lớp phủ mỏng hởn vì lý do chức năng |
| HDZT 49 | Từ 49 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày từ 1 mm trở lên; bu lông, đai ốc có đường kính từ 12 mm trở lên; các chi tiết vòng đệm có chiều dày vượt quá 2,3 mm. |
| HDZT 56 | Từ 56 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày từ 2 mm trở lên. |
| HDZT 63 | Từ 63 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày từ 3 mm trở lên. |
| HDZT 70 | Từ 70 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày từ 5 mm trở lên. |
| HDZT 77 | Từ 77 μm trở lên | Vật liệu có chiều dày từ 6 mm trở lên. |
Ghi chú
- Sau khi tiêu chuẩn JIS được sửa đổi (12/2021), ký hiệu HDZ được thay đổi thành HDZT.
- Tiêu chuẩn mới quy định chất lượng lớp mạ dựa trên chiều dày lớp mạ tối thiểu (μm) đo bằng máy đo chiều dày điện từ.
- Các thử nghiệm đồng sunfat (CuSO₄) và thử nghiệm búa đã bị bãi bỏ.
Sau khi sửa đổi: Bảng 2 : So sánh tiêu chuẩn mới và tiêu chuẩn cũ về chiều dày lớp mạ và lượng kẽm bám
| Độ dày lớp mạ (Tiêu chuẩn mới) | Lượng kẽm bám Tiêu Chuẩn cũ |
|||
| Ký hiệu phân loại |
Chiều dày lớp mạ trung bình μm (tham khảo) |
Loại | Ký hiệu | Lượng kẽm bám g/m² (Tiêu chuẩn cũ) |
| HDZT 35 | Từ 35 trở lên | Loại 1A | HDZ A | Từ 250 trở lên |
| HDZT 42 | Từ 42 trở lên | Loại 1B | HDZ B | Từ 300 trở lên |
| HDZT 49 | Từ 49 trở lên | Loại 2-35 | HDZ 35 | Từ 350 trở lên |
| HDZT 56 | Từ 56 trở lên | Loại 2-40 | HDZ 40 | Từ 400 trở lên |
| HDZT 63 | Từ 63 trở lên | Loại 2-45 | HDZ 45 | Từ 450 trở lên |
| HDZT 70 | Từ 70 trở lên | Loại 2-50 | HDZ 50 | Từ 500 trở lên |
| HDZT 77 | Từ 77 trở lên | Loại 2-55 | HDZ 55 | Từ 550 trở lên |
5.2 Tiêu chuẩn Jis trước sửa đổ đối với mạ kẽm nhúng nóng
Trước khi sửa đổi: Bảng 1 – Phân loại và ký hiệu.
| JIS H8641 | ||||
| Chủng loại | Kí hiệu | Lượng phủ bề mặt g/㎡ | Số lần thử nghiệm đồng sunfat | Ứng dụng
（tham khảo） |
| Loại 1 | HDZ A | – | 4 回 | Vật liệu thép, sản phẩm thép, ống thép có độ dày dưới 5mm, đường kính 12 mm trở nên đối với bu lông, đai ốc, và những những tấm hợp kim có độ dày từ 2,3mm trở lên |
| HDZ B | – | 5 回 | Vật liệu thép, sản phẩm hợp kim thép, ống thép có độ dày dưới 5mm và các sản phẩm gia công đúc, rèn. | |
| Loại 2 | HDZ 35 | 350 trở lên | – | Vật liệu thép, sản phẩm thép, ống thép có độ dày từ 1~2 mm, đường kính 12 mm trở nên đối với bu lông, đai ốc, và những những tấm hợp kim có độ dày từ 2.3mm trở lên |
| HDZ 40 | 400 trở lên | – | Vật liệu thép, sản phẩm hợp kim thép, ống thép có độ dày từ 2~3mm và các sản phẩm gia công đúc, rèn. | |
| HDZ 45 | 450 trở lên | – | Vật liệu thép, sản phẩm hợp kim thép, ống thép có độ dày từ 3~5mm và các sản phẩm gia công đúc, rèn. | |
| HDZ 50 | 500 trở lên | – | Vật liệu thép, sản phẩm hợp kim thép, ống thép có độ dày trên 5 mm và các sản phẩm gia công đúc, rèn. | |
| HDZ 55 | 550 trở lên | – | Vật liệu thép, sản phẩm hợp kim thép, ống thép và các sản phẩm gia công đúc, rèn có độ dày tối tiểu 3,2 mm được sử dụng trong môi trường ăn mòn nghiêm trọng. | |
Ghi chú:
① Đối với các sản phẩm yêu cầu lớp mạ HDZ55, nên sử dụng vật liệu nền có chiều dày từ 6 mm trở lên.
Trường hợp áp dụng cho vật liệu có chiều dày dưới 6 mm, cần có sự thỏa thuận trước giữa bên giao và bên nhận (bên mua và bên bán).
② Trong bảng trên, các giá trị chiều dày và đường kính nêu trong cột “Ví dụ áp dụng” được tính theo kích thước danh nghĩa (nominal dimensions).
③ Môi trường ăn mòn khắc nghiệt là các môi trường như:
- Khu vực ven biển có nồng độ hạt muối biển cao.
- Khu vực thường xuyên rải hóa chất chống đóng băng trên đường.
- Các môi trường tương tự có mức độ ăn mòn cao.
Ghi chú:
① Chiều dày lớp mạ là khoảng cách từ bề mặt vật liệu nền đến bề mặt ngoài của lớp mạ kẽm.
② Đối với Loại 1A (HDZ A) và Loại 1B (HDZ B), chiều dày lớp mạ được nêu trong bảng là khoảng chiều dày lớp mạ tối thiểu ước tính dựa trên số lần thử nghiệm đồng sunfat (CuSO₄).
③ Chiều dày lớp mạ trung bình được tính bằng cách lấy lượng kẽm bám (g/m²) chia cho khối lượng riêng của lớp mạ kẽm là 7,2 g/cm³.
Công thức tính
t= W/7.2
Trong đó:
- t: Chiều dày lớp mạ trung bình (μm)
- W: Lượng kẽm bám trên bề mặt (g/m²)
- 7,2 g/cm³: Khối lượng riêng của lớp mạ kẽm
Ví dụ:
- HDZ35: 350 g/m² ÷ 7,2 ≈ 49 μm
- HDZ40: 400 g/m² ÷ 7,2 ≈ 56 μm
- HDZ45: 450 g/m² ÷ 7,2 ≈ 63 μm
Đây chính là cơ sở để quy đổi giữa lượng kẽm bám (g/m²) và chiều dày lớp mạ (μm) trong tiêu chuẩn JIS cũ.
