59. ¿Cómo afecta el hierro en un baño de zinc a la galvanización por inmersión en caliente-?

El hierro (Fe), con una masa atómica relativa de 56, tiene un aspecto blanco-plateado. El hierro puro tiene un punto de fusión de 1535 grados y un punto de ebullición de 3000 grados. En el zinc fundido, el hierro se origina principalmente de tres fuentes: (1) contaminación por zinc refundido con mayor contenido de hierro; (2) la fase ζ-generada a partir de reacciones entre tubos de acero, recipientes de acero galvanizado y maquinaria de acero con zinc fundido; y (3) escoria de zinc producida cuando las sales de hierro adheridas a tuberías de acero después del decapado con ácido reaccionan con el zinc fundido. Según los informes, una parte de sal de hierro puede reaccionar con veinticinco partes de zinc.
Cuanto mayor es el contenido de hierro en el baño de zinc, más residuos de zinc se producen, lo que aumenta la viscosidad del baño de zinc. Esto reduce la fluidez del flujo de zinc, lo que da como resultado un recubrimiento más grueso (principalmente fase η-), un revestimiento de zinc quebradizo que carece de flexibilidad, una superficie gris opaca y una apariencia rugosa. En particular, cuando el zinc contiene hierro en niveles que alcanzan unas diez-milésimas, aumenta la dureza de la capa de zinc y dificulta el proceso de recristalización. Con un contenido de hierro del 0,02%, la vida útil del zincado se acorta significativamente (ya que el zinc actúa como ánodo). Para solucionar este problema, normalmente se añade aluminio o silicio para eliminar el hierro. Por lo tanto, los procedimientos estándar de galvanizado estipulan que el contenido de hierro en el baño de zinc desde la superficie hasta la profundidad de trabajo no debe exceder el 0,05 % (equivalente a Zn-4 a Zn-5). Se prohíbe el uso de zinc refundido cuando su contenido en hierro alcance el 0,2%. Los datos experimentales muestran que a 450 grados, el peso del revestimiento de zinc aumenta a 330 gramos por metro cuadrado con un contenido de hierro del 0,06% y aumenta a 450 gramos por metro cuadrado con un contenido de hierro del 0,25%. Esto demuestra un mayor consumo de zinc. El hierro en el baño de zinc sólo afecta a la fase de la capa de zinc puro y no tiene ningún impacto significativo en la reacción hierro-zinc.