1. Kaj je temeljni fizikalni mehanizem ločitve cinkove plasti?
Cinkova plast in jeklena podlaga nista preprosto fizično zlepljena, temveč je dosežena močna metalurška vez s tvorbo železove-plastne cinkove zlitine. Med običajnim vročim -cinkanjem, ko je čista jeklena pločevina potopljena v staljeni cink, atomi železa reagirajo z atomi cinka in zaporedno tvorijo gosto plast zlitine faz δ in ζ, pri čemer plast cinka pokriva najbolj zunanjo plast.
Temeljni mehanizem ločevanja je razpad te metalurške vezi. Do te razgradnje lahko pride znotraj plasti zlitine (npr. če je plast zlitine predebela in krhka), na meji med plastjo zlitine in podlago (npr. zaradi nečistoč) ali med plastjo zlitine in plastjo čistega cinka. Ko medfazna vezna sila ne more vzdržati upogibnih, udarnih ali korozijskih obremenitev med nadaljnjo obdelavo ali uporabo, se bo plast cinka odluščila v obliki kosmičev ali prahu.
2. Kako ostanki na površini podlage povzročijo luščenje cinkove plasti?
To je najpogostejši vzrok luščenja na proizvodni liniji. Če ostanki emulzije, valjarnega olja, železovega prahu ali prahu ostanejo na površini hladno{1}}valjanega traku in niso temeljito odstranjeni pred vstopom v cinkovo kopel, ti onesnaževalci delujejo kot »zaščitna zmrzal«, ki preprečuje neposreden stik med staljenim cinkom in železno podlago. Posledica tega so območja, kjer se plast zlitine ne more oblikovati ali kjer je oblikovana plast zlitine izjemno tanka in prekinjena.
Na takšnih območjih se zdi, da je plast cinka prevlečena, vendar je v resnici le mehansko ovita okoli onesnaževalcev z izjemno slabim oprijemom. Med kasnejšim ravnanjem, žigosanjem ali celo preprostimi preskusi upogibanja se bo plast cinka odluščila v zaplatah in razkrila sivo površino substrata, splošno znano kot "izpostavljeno železo". Zato je popoln postopek čiščenja pred -platiranjem (alkalno pranje, elektrolitsko čiščenje, ščetkanje) prva obrambna linija pred luščenjem.
3. Kakšne težave se pojavijo, ko je površina substrata preveč reaktivna ali ima nenormalno vsebnost silicija?
Če je površina podlage preveč reaktivna ali kemična sestava samega jekla presega normalno območje, lahko to povzroči še eno skrajno-prekomerno in neurejeno rast plasti zlitine, ki tvori tako-imenovani »Sandelyn učinek« ali ultra-debelo plast zlitine.
Natančneje, ko je vsebnost silicija v jeklu med 0,05 % in 0,15 % ali ko vsebnost silicija + fosforja doseže določeno območje, postane reakcija železa-cinka neobičajno živahna, kar povzroči divje rastočo in ohlapno plast zlitine δ-faze. Ta plast zlitine je izjemno krhka, ima veliko notranjih praznin, veliko prostorninsko raztezanje in zelo nizko trdnost. Ko je pocinkana tuljava podvržena upogibanju ali udarcu, se v tej krhki plasti zlitine zlahka začnejo in širijo razpoke, ki sčasoma povzročijo, da se celotna plast cinka, skupaj z delom plasti zlitine, krhko loči. Za to ločitev je pogosto značilna plast ostankov sive zlitine, ki še vedno pokriva površino podlage, potem ko se plast cinka odlušči.
4. Kako napetost med strojno obdelavo povzroči odstop cinkove plasti?
Tudi pri popolnem metalurškem lepljenju bo prišlo do ločitve, če kasnejša mehanska deformacija preseže mejo duktilnosti same cinkove plasti. Pocinkana plast je v bistvu kovinska prevleka z nekaj duktilnosti, vendar veliko manj kot jeklena podlaga.
Ko so pocinkani koluti podvrženi upogibanju z majhnim-polmerom, globokemu vlečenju ali močnemu ravnanju, se zunanja površina jeklene pločevine raztegne, medtem ko je notranja površina stisnjena. Plast čistega cinka se lahko do določene mere deformira, vendar krhka plast železove-cinkove zlitine (zlasti δ faza blizu substrata) skoraj nima duktilnosti. Ko natezna ali tlačna deformacija preseže kritično vrednost plasti zlitine (običajno manj kot 1%), se v plasti zlitine najprej pojavijo mikrorazpoke. Ko se deformacija stopnjuje, se razpoke širijo vzdolž vmesnika in sčasoma povzročijo, da se celotna plast cinka odlušči z robov razpoke. Resnost ločitve je v pozitivni korelaciji z debelino prevleke: debelejša kot je plast cinka, debelejša je plast zlitine in lažje jo je ločiti med obdelavo.
5. Kako korozivni dejavniki v okolju uporabe povzročijo pozno-odstop cinkove prevleke?
Tudi če je oprijem v tovarni zadovoljiv, lahko neugodna korozivna okolja med dolgo-trajnim skladiščenjem, transportom ali uporabo "odprejo" cinkovo prevleko z robov ali lokalnih napak.
To je predvsem posledica dveh mehanizmov: okvara,-ki jo povzroči vodik, in katodna razveza. Na primer, v vlažnem industrijskem ali morskem ozračju, ki vsebuje sulfide, lahko jedki mediji prodrejo do vmesnika med cinkovo prevleko in jekleno podlago ter tvorijo korozijske mikro-celice. Jeklena podlaga, ki deluje kot anoda, je počasi razjedena, nastali tlak vodika pa se kopiči na vmesniku, kar povzroči, da se cinkova prevleka "izboči" od podlage, kar sčasoma privede do velike-odstopitve površine. Drugi scenarij je, da cinkova prevleka na odrezanem robu pocinkane tuljave najprej zarjavi, ekspandirani produkti korozije pa odluščijo sosednje nepoškodovane cinkove prevleke, kar povzroči pojav "luščenja". Zato sta zaščita pred vlago med skladiščenjem in transportom ter izogibanje dolgotrajni visoki vlažnosti in visokemu onesnaženju v okolju uporabe ključnega pomena za ohranitev dolgoročnega-oprijema cinkove prevleke.