1. 亜鉛層の剥離の基本的な物理的メカニズムは何ですか?
亜鉛層と鋼基板は単に物理的に接着されているのではなく、鉄-合金層の形成によって強力な冶金学的結合が実現されています。通常の溶融亜鉛めっきでは、きれいな鋼板が溶融亜鉛に浸漬されると、鉄原子が亜鉛原子と反応して、δ相とζ相の緻密な合金層が順次形成され、その最外層が亜鉛層で覆われます。
剥離の基本的なメカニズムは、この冶金学的結合の破壊です。この破壊は、合金層内（例えば、合金層が厚すぎて脆い場合）、合金層と基材との間の界面（例えば、不純物により）、または合金層と純亜鉛層との間で起こり得る。その後の加工や使用中に界面結合力が曲げ、衝撃、または腐食応力に耐えられなくなると、亜鉛層がフレークまたは粉末となって剥がれ落ちます。
2. 基板表面の残留物はどのようにして亜鉛層の剥離を引き起こすのでしょうか?
生産ラインにおける剥離の最も一般的な原因です。冷間圧延されたストリップの表面に残留エマルジョン、圧延油、鉄粉、ダストが残っており、亜鉛浴に入る前に完全に除去されていない場合、これらの汚染物質は「遮蔽霜」のように作用し、溶融亜鉛と鉄基材との直接接触を防ぎます。-その結果、合金層が形成できない領域や、形成された合金層が非常に薄く不連続な領域が発生します。
このような領域では、亜鉛層はめっきされているように見えますが、実際には汚染物質の周囲に機械的に巻き付けられているだけであり、密着性は非常に悪いです。その後の矯正、スタンピング、さらには単純な曲げ試験中に、亜鉛層が斑点状に剥がれ、一般に「露出鉄」として知られる灰色の基板表面が露出します。したがって、めっき前の完全な洗浄プロセス（アルカリ洗浄、電解洗浄、ブラッシング）が剥離に対する防御の第一線となります。-
3. 基板表面の反応性が高すぎる場合、またはシリコン含有量が異常な場合、どのような問題が発生しますか?
基材の表面が過度に反応性である場合、または鋼自体の化学組成が通常の範囲を超えている場合、合金層が再び極度に過剰かつ無秩序に成長し、いわゆる「サンデリン効果」または超厚い合金層が形成される可能性があります。{{2}
具体的には、鋼中のシリコン含有量が 0.05% ～ 0.15% の場合、またはシリコン + リン含有量が特定の範囲に達すると、鉄-亜鉛反応が異常に激しくなり、激しく成長して緩んだδ-相合金層が生成されます。この合金層は非常に脆く、内部空隙が多く、体積膨張が大きく、強度が非常に低いです。亜鉛めっきコイルが曲げや衝撃を受けると、この脆い合金層内で亀裂が容易に発生して伝播し、最終的には合金層の一部とともに亜鉛層全体が脆化して剥離します。この剥離は、多くの場合、亜鉛層が剥がれた後も基板表面を覆う灰色の合金残留物の層によって特徴付けられます。
4. 加工中の応力はどのようにして亜鉛層の剥離を引き起こすのでしょうか?
金属結合が完全であっても、その後の機械的変形が亜鉛層自体の延性限界を超えると剥離が発生します。亜鉛メッキ層は本質的にはある程度の延性を備えた金属コーティングですが、その延性は鋼基材よりもはるかに低いです。
亜鉛めっきコイルに小さな半径の曲げ、深絞り、または厳しい矯正を施すと、鋼板の外面は引き伸ばされ、内面は圧縮されます。{0}純亜鉛層はある程度の変形が可能ですが、脆い鉄-亜鉛合金層（特に基材付近のδ相）は延性がほとんどありません。引張または圧縮ひずみが合金層の臨界値 (通常は 1% 未満) を超えると、合金層に微小亀裂が最初に現れます。変形が激しくなると、亀裂は界面に沿って広がり、最終的に亀裂の端から亜鉛層全体が剥がれてしまいます。剥離の激しさはコーティングの厚さと正の相関関係があり、亜鉛層が厚いほど合金層も厚くなる傾向があり、加工中に剥離しやすくなります。
5. 使用環境内の腐食要因はどのようにして後期段階の亜鉛コーティングの剥離を引き起こすのですか?{1}}
工場での接着が満足のいくものであっても、長期間の保管、輸送、または使用中に不利な腐食環境が発生すると、亜鉛コーティングが端や局所的な欠陥から「こじ開け」られる可能性があります。{0}
これは主に、水素による故障と陰極による剥離という 2 つのメカニズムによるものです。{0}}たとえば、硫化物を含む湿った工業用雰囲気や海洋雰囲気では、腐食性媒体が亜鉛コーティングと鋼基材の間の界面に浸透し、腐食マイクロ-セルが形成される可能性があります。アノードとして機能する鋼基板はゆっくりと腐食され、その結果生じる水素圧力が界面に蓄積し、亜鉛コーティングが基板から「膨らみ」、最終的には広範囲の剥離につながります。-。別のシナリオは、亜鉛めっきコイルの切断端の亜鉛コーティングが最初に腐食し、膨張した腐食生成物が隣接する無傷の亜鉛コーティングを剥がして「剥離」現象を引き起こすというものです。したがって、保管および輸送中の湿気からの保護、および使用環境での長期にわたる高湿度と高汚染の回避は、亜鉛コーティングの密着性を長期的に維持するために重要です。-