59. Com afecta el ferro al bany de zinc en la galvanització per immersió-calent?

El ferro (Fe), amb una massa atòmica relativa de 56, sembla blanc platejat-. El ferro pur té un punt de fusió de 1535 graus i un punt d'ebullició de 3000 graus. En el zinc fos, el ferro prové principalment de tres fonts: (1) contaminació del zinc refós amb un contingut més elevat de ferro; (2) la fase ζ-generada a partir de les reaccions entre tubs d'acer, olles d'acer galvanitzat i maquinària d'acer amb zinc fos; i (3) l'escòria de zinc produïda quan les sals de ferro s'adhereixen a les canonades d'acer després de la reacció del decapat àcid amb el zinc fos. Segons els informes, una part de sal de ferro pot reaccionar amb vint-i-cinc parts de zinc.
Com més gran sigui el contingut de ferro al bany de zinc, més residus de zinc es produeixen, augmentant la viscositat del bany de zinc. Això redueix la fluïdesa del flux de zinc, donant lloc a un recobriment més gruixut (principalment en fase η-), un revestiment de zinc trencadís sense flexibilitat, una superfície gris apagada i un aspecte rugós. En particular, quan el zinc conté ferro a nivells que arriben a unes poques deu-mil·lèsmes, augmenta la duresa de la capa de zinc i dificulta el procés de recristal·lització. Amb un contingut de ferro del 0,02%, la vida útil del revestiment de zinc s'escurça significativament (ja que el zinc actua com a ànode). Per solucionar-ho, normalment s'afegeix alumini o silici per eliminar el ferro. Per tant, els procediments estàndard de galvanització estipulen que el contingut de ferro al bany de zinc des de la superfície fins a la profunditat de treball no ha de superar el 0,05% (equivalent a Zn-4 a Zn-5). Es prohibeix l'ús de zinc refós quan el seu contingut en ferro arriba al 0,2%. Les dades experimentals mostren que a 450 graus, el pes del zincat augmenta a 330 grams per metre quadrat amb un contingut de ferro del 0,06% i augmenta a 450 grams per metre quadrat amb un contingut de ferro del 0,25%. Això demostra un augment del consum de zinc. El ferro al bany de zinc només afecta la fase de la capa de zinc pur i no té cap impacte significatiu en la reacció ferro-zinc.