Thép cuộn mạ kẽm là gì? Giải pháp kiểm soát chất lượng thép tấm mỏng

Thép cuộn mạ kẽm loại vật liệu đóng vai trò vô cùng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng, sản xuất máy móc, thiết bị điện tử, cho đến công nghiệp ô tô và nhiều ứng dụng khác đòi hỏi sản phẩm thép có khả năng chống ăn mòn, độ bền cao và tính thẩm mỹ vượt trội. Nhờ vào quá trình sản xuất hiện đại với các công nghệ tiên tiến, thép cuộn mạ kẽm không chỉ đảm bảo chất lượng về mặt vật lý mà còn đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe về kỹ thuật, giúp nâng cao tuổi thọ của công trình cũng như thiết bị sử dụng loại thép này.

Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng tối ưu cho sản phẩm thép tấm mỏng, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, việc kiểm soát độ cứng đóng vai trò vô cùng quan trọng, giúp sản phẩm có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ bền cơ học, khả năng chịu lực cũng như tính linh hoạt trong quá trình gia công và sử dụng thực tế.

1. Thép cuộn mạ kẽm là gì?

Thép cuộn mạ kẽm là một loại vật liệu được tạo ra bằng cách phủ một lớp kẽm lên bề mặt của thép cuộn cán nguội hoặc thép cuộn cán nóng thông qua công nghệ nhúng nóng hoặc mạ điện. Giúp tạo ra một lớp bảo vệ vững chắc có tác dụng ngăn chặn quá trình oxy hóa cũng như hạn chế sự ăn mòn do các tác nhân môi trường gây ra. Từ đó nâng cao tuổi thọ và khả năng chịu đựng của sản phẩm thép trong những điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất.

2. Đặc điểm nổi bật của thép cuộn mạ kẽm

Với quy trình sản xuất tiên tiến và lớp bảo vệ kẽm đặc biệt, thép cuộn mạ kẽm sở hữu rất nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại thép thông thường. Giúp nó trở thành một trong những lựa chọn tối ưu nhất trong ngành công nghiệp hiện đại.

Khả năng chống ăn mòn hiệu quả cực cao

Lớp kẽm mạ trên bề mặt có tác dụng như một hàng rào bảo vệ ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa thép cùng những yếu tố gây ăn mòn như nước, không khí ẩm, hóa chất hay các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Độ bền cơ học cao

Nhờ có lớp mạ kẽm phủ chắc chắn, thép có khả năng chịu được các tác động vật lý mạnh mà không bị biến dạng hay giảm chất lượng, giúp nâng cao tuổi thọ của công trình cũng như sản phẩm sử dụng loại thép này.

Bề mặt sáng bóng, thẩm mỹ cao

Thép cuộn mạ kẽm có lớp phủ kim loại đẹp mắt, giúp tăng giá trị sử dụng và giảm thiểu nhu cầu sơn phủ bảo vệ, tiết kiệm chi phí trong nhiều ứng dụng thực tế.

Dễ dàng gia công và được ứng dụng linh hoạt

Nhờ vào đặc tính dẻo và bề mặt trơn nhẵn, thép cuộn mạ kẽm có thể dễ dàng cắt, uốn, dập nổi, hàn hoặc sơn phủ theo nhu cầu mà không làm ảnh hưởng đến độ bền hay tính năng cơ học của vật liệu.

Ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp một cách rộng rãi

Với các đặc tính ưu việt, thép cuộn mạ kẽm được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực như xây dựng dân dụng và công nghiệp, sản xuất thiết bị gia dụng, chế tạo ô tô, đóng tàu, sản xuất linh kiện điện tử và hàng loạt ứng dụng quan trọng khác trong đời sống.

3. Quy trình sản xuất thép cuộn mạ kẽm

Quá trình sản xuất thép cuộn mạ kẽm bao gồm nhiều công đoạn nhằm đảm bảo chất lượng và độ bền của sản phẩm:

Bước 1: Tẩy gỉ bề mặt

Nguyên liệu đầu vào là thép cuộn cán nóng sẽ trải qua quá trình tẩy gỉ để loại bỏ bụi bẩn, gỉ sét và tạp chất. Điều này giúp lớp mạ kẽm bám dính tối ưu, tăng độ bền của sản phẩm.

Bước 2: Cán nguội đạt độ dày yêu cầu

Thép được cán nguội ở nhiệt độ thấp để đạt độ dày mong muốn. Quá trình này giúp tăng cường độ cứng, cải thiện khả năng chịu kéo và chống biến dạng.

Bước 3: Ủ nhiệt

Băng thép được đưa vào lò ủ NOF (Non-Oxidising Furnace) để điều chỉnh độ cứng trước khi mạ kẽm. Quá trình này giúp tối ưu hóa đặc tính cơ lý của thép, đảm bảo phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

Bước 4: Mạ kẽm

Thép được nhúng vào bể dung dịch chứa kẽm nguyên chất. Dưới tác động của dòng điện, các ion kẽm bám đều trên bề mặt, tạo thành lớp mạ có độ bám dính cao và khả năng chống ăn mòn vượt trội.

Bước 5: Thụ động hóa bề mặt

Sau khi mạ, thép được làm khô và thụ động hóa nhằm tăng cường độ bền của lớp phủ, giúp sản phẩm chống oxy hóa tốt hơn.

Bước 6: Tích tụ đầu ra

Băng thép sau khi mạ được kiểm tra lần cuối để đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng trước khi cuộn lại.

Bước 7: Thu cuộn

Thành phẩm thép cuộn mạ kẽm được cuộn lại, sẵn sàng đưa vào kho hoặc vận chuyển đến khách hàng.

4. Kiểm soát chất lượng thép cuộn mạ kẽm

Để đảm bảo chất lượng tối ưu, hai yếu tố quan trọng nhất cần được kiểm soát chặt chẽ là độ cứng của thép và thành phần lớp mạ kẽm. 

Độ cứng của thép cuộn mạ kẽm

Trước khi mạ, băng thép đi qua lò ủ NOF, nơi nhiệt độ được điều chỉnh để kiểm soát độ cứng theo yêu cầu kỹ thuật.

• Nếu độ cứng quá cao, thép sẽ giòn, dễ nứt gãy khi gia công.
• Nếu độ cứng quá thấp, sản phẩm sẽ mềm, dễ biến dạng, giảm độ bền khi sử dụng.

Giải pháp: Sử dụng máy đo độ cứng Rockwell TB-II (Tru-Blue II) (Portable Rockwell Hardness Tester)

>>Xem chi tiết sản phẩm nổi bật này: TẠI ĐÂY

Ưu điểm:

• Đo trực tiếp trên dây chuyền sản xuất chỉ trong vài giây, không cần cắt mẫu.
• Phù hợp với nhiều loại sản phẩm như thép cuộn, tôn mạ kẽm, ống thép mạ kẽm.
• Kiểm soát độ cứng trước khi tạo hình, giúp tối ưu quá trình gia công.
• Màn hình LCD hiển thị nhiều đơn vị đo (HRB - HV, HV - N/mm², HRB - HB...).

Thành phần lớp kẽm mạ

Lớp mạ kẽm có thành phần chính là Zn (>99%), ngoài ra còn chứa vi lượng các kim loại khác như Al, Fe, Cu, Sb…. Những nguyên tố này ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính cơ lý của lớp mạ, do đó cần kiểm soát chặt chẽ để tối ưu chi phí và đảm bảo chất lượng.

Giải pháp: Sử dụng máy quang phổ OES phân tích hợp kim – Model Hitachi-Hightech OE750 (Xuất xứ: Đức).

Ưu điểm:

• Phân tích thành phần hợp kim kẽm với độ chính xác cao, dải bước sóng rộng (116 – 766 nm).
• Hệ quang học Multi-CMOS tiên tiến, độ phân giải cao với 16 cảm biến.
• Cơ sở dữ liệu mác hợp kim phong phú (hơn 350,000 loại hợp kim từ 70 quốc gia).

Tóm lại, việc kiểm soát độ cứng và thành phần lớp mạ kẽm không chỉ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu lỗi kỹ thuật và nâng cao độ bền của thép cuộn mạ kẽm.