La galvanización por inmersión en caliente es un proceso de reacción metalúrgica. Desde una perspectiva microscópica, el proceso de galvanización por inmersión en caliente implica dos equilibrios dinámicos: equilibrio térmico y equilibrio de intercambio zinc-hierro. Cuando las piezas de trabajo de acero se sumergen en zinc fundido a aproximadamente 450 grados, las piezas de trabajo a temperatura ambiente absorben calor del líquido de zinc. A medida que la temperatura de las piezas de trabajo aumenta por encima de los 200 grados, la interacción entre el zinc y el hierro se vuelve gradualmente evidente, y el zinc se infiltra en la superficie de las piezas de trabajo de hierro.
A medida que la temperatura de las piezas de trabajo se acerca gradualmente a la del zinc fundido, se forma una capa de aleación con diferentes proporciones de zinc-hierro en la superficie de las piezas de trabajo, que constituye la estructura en capas del revestimiento de zinc. Con el tiempo, las diferentes capas de aleación dentro del revestimiento exhiben diferentes tasas de crecimiento. Desde una perspectiva macroscópica, este proceso se manifiesta como la inmersión de las piezas de trabajo en el zinc fundido, lo que hace que la superficie del zinc hierva. Cuando la reacción zinc-hierro alcanza gradualmente el equilibrio, la superficie del zinc se calma. Una vez que las piezas de trabajo se sacan del zinc fundido y su temperatura disminuye gradualmente por debajo de los 200 grados, la reacción zinc-hierro se detiene y se forma el revestimiento galvanizado por inmersión en caliente con un espesor determinado.
Los principales factores que influyen en el espesor del recubrimiento de zinc incluyen la composición del metal base, la rugosidad de la superficie del acero, el contenido y la distribución de elementos activos como el silicio y el fósforo en el acero, la tensión interna dentro del acero, las dimensiones geométricas de la pieza de trabajo y el proceso de galvanización por inmersión en caliente.
Tanto las normas internacionales como las chinas vigentes para la galvanización por inmersión en caliente clasifican los espesores del acero en intervalos, especificando los espesores promedio y mínimos locales del recubrimiento de zinc que se deben lograr para garantizar la resistencia a la corrosión. Las piezas de trabajo con diferentes espesores de acero requieren distintas cantidades de tiempo para alcanzar el equilibrio térmico y el equilibrio de intercambio zinc-hierro, lo que da como resultado diferentes espesores de recubrimiento.
El espesor promedio del recubrimiento especificado en las normas se basa en la experiencia de producción industrial derivada del mecanismo de galvanización mencionado anteriormente, mientras que el espesor local tiene en cuenta la distribución desigual del espesor del recubrimiento de zinc y los valores empíricos requeridos para la resistencia a la corrosión del recubrimiento.
