1. Који је основни физички механизам одвајања слоја цинка?
Слој цинка и челична подлога нису једноставно физички спојени, већ се постиже јака металуршка веза формирањем слоја легуре гвожђа{0}}цинка. Током нормалног топлог-поцинковања, када је чист челични лим уроњен у растопљени цинк, атоми гвожђа реагују са атомима цинка, узастопно формирајући густ слој легуре од δ и ζ фаза, при чему слој цинка покрива најудаљенији слој.
Основни механизам одвајања је распад ове металуршке везе. До овог распада може доћи унутар слоја легуре (нпр. ако је слој легуре превише дебео и крт), на граници између слоја легуре и подлоге (нпр. због нечистоћа), или између слоја легуре и чистог слоја цинка. Једном када међуфазна сила везивања не може да издржи напрезања савијања, удара или корозије током накнадне обраде или употребе, слој цинка ће се ољуштити у љуспицама или праху.
2. Како остаци на површини подлоге узрокују љуштење слоја цинка?
Ово је најчешћи узрок љуштења на производној линији. Ако заостала емулзија, уље за ваљање, гвожђе у праху или прашина остану на површини хладно-ваљане траке и нису у потпуности уклоњени пре уласка у купатило са цинком, ови загађивачи делују као „заштитни мраз“, спречавајући директан контакт између растопљеног цинка и гвоздене подлоге. Ово резултира областима у којима се слој легуре не може формирати или где је формирани слој легуре изузетно танак и дисконтинуиран.
У таквим областима, чини се да је слој цинка обложен, али је заправо само механички омотан око загађивача, са изузетно лошим пријањањем. Током накнадног исправљања, штанцања или чак једноставних тестова савијања, слој цинка ће се љуштити у мрљама, откривајући сиву површину подлоге, обично познату као „изложено гвожђе“. Дакле, комплетан процес пре-чишћења (алкално прање, електролитичко чишћење, четкање) је прва линија одбране од љуштења.
3. Који проблеми настају када је површина супстрата превише реактивна или има абнормалан садржај силицијума?
Ако је површина подлоге превише реактивна или хемијски састав самог челика прелази нормални опсег, то може довести до још једног екстремног-прекомерног и неуређеног раста слоја легуре, формирајући тако-звани „Сенделин ефекат“ или ултра-дебео слој легуре.
Конкретно, када је садржај силицијума у челику између 0,05% и 0,15% или када садржај силицијум + фосфор достигне одређени опсег, реакција гвожђа-цинка постаје ненормално снажна, стварајући дивље растући и лабав слој легуре δ-фазе. Овај слој легуре је изузетно крт, има много унутрашњих шупљина, велику запреминску експанзију и веома ниску чврстоћу. Када се поцинковани калем подвргне савијању или удару, пукотине се лако покрећу и шире у овом слоју ломљиве легуре, што на крају узрокује да се цео слој цинка, заједно са делом слоја легуре, крто одвоји. Ово одвајање се често карактерише слојем остатка сиве легуре који још увек покрива површину подлоге након што се слој цинка одлепи.
4. Како напрезање током обраде изазива одвајање слоја цинка?
Чак и уз савршено металуршко везивање, до одвајања ће доћи ако накнадна механичка деформација пређе границу дуктилности самог слоја цинка. Поцинковани слој је у суштини метални премаз са извесном дуктилношћу, али далеко мањом од челичне подлоге.
Када се поцинковани намотаји подвргну савијању малог -радијуса, дубоком извлачењу или озбиљном исправљању, спољна површина челичног лима се растеже, док се унутрашња сабија. Чисти слој цинка може да се деформише до одређене мере, али слој ломљиве легуре гвожђа- (посебно δ фаза у близини подлоге) нема скоро никакву дуктилност. Када затезна или тлачна деформација пређе критичну вредност слоја легуре (обично мање од 1%), микропукотине ће се прво појавити у слоју легуре. Како се деформација интензивира, пукотине ће се ширити дуж интерфејса и на крају узроковати да се цео слој цинка одлепи са ивица пукотине. Озбиљност одвајања је у позитивној корелацији са дебљином превлаке: што је слој цинка дебљи, слој легуре има тенденцију да буде дебљи и лакше се одваја током обраде.
5. Како корозивни фактори у окружењу употребе доводе до одвајања цинковог премаза у касној-фази?
Чак и ако је адхезија у фабрици задовољавајућа, неповољна корозивна окружења током-дуготрајног складиштења, транспорта или употребе могу да „отворе“ цинк премаз са ивица или локализованих дефеката.
Ово је углавном због два механизма: квара изазваног водоником- и катодног одвајања. На пример, у влажним индустријским или морским атмосферама које садрже сулфиде, корозивни медији могу да продру до границе између цинк превлаке и челичне подлоге, формирајући корозионе микро-ћелије. Челични супстрат, који делује као анода, полако кородира, а резултујући притисак водоника се акумулира на интерфејсу, узрокујући да цинк премаз „избочи“ из подлоге, што на крају доводи до одвајања велике- површине. Други сценарио је да превлака цинка на резаној ивици поцинкованог намотаја прво кородира, а експандирани производи корозије одстрањују суседне нетакнуте превлаке цинка, стварајући феномен "љуштења". Због тога су заштита од влаге током складиштења и транспорта, као и избегавање дуготрајне високе влажности и високог загађења у окружењу употребе, од кључне важности за одржавање дуготрајне-адхезије премаза цинка.