Description of structure of Fe-Zn intermetalic compounds present in hot-dip galvanized coatings on steel

Descripción de la estructura de los compuestos intermetálicos Fe-Zn presentes en los revestimientos galvanizados en caliente sobre acero

El artículo describe la formación, composición, morfología y características cristalográficas de los compuestos intermetálicos Fe - Zn presentes en el recubrimiento formado durante el proceso de galvanización en caliente a baja temperatura de aceros al carbono. En la confrontación mutua presentamos la bibliografía más antigua y los resultados de las últimas investigaciones modernas basadas en la combinación de los métodos analíticos más precisos.

INTRODUCCIÓN

Durante la galvanización por inmersión en caliente en la masa fundida de zinc (450 - 470 °C), se forma un revestimiento de Fe - Zn en las piezas galvanizadas como resultado de un proceso bastante complicado de difusión atómica de ambos metales con formación de enlaces intermetálicos elementales y posteriores transformaciones de fase. Estos procesos tienen lugar en la capa superficial del metal galvanizado, después en la interfaz de la superficie del metal y la masa fundida del zinc y, por último, en la masa fundida propiamente dicha cerca de la pieza galvanizada. En función de la composición del acero, la temperatura y la composición del baño electrolítico, el grosor de la pieza galvanizada, la duración de la permanencia en el baño, el estado de la superficie y el método y la velocidad de enfriamiento se forma una capa formada por diversos compuestos intermetálicos de Fe - Zn.

Las capas formadas por estos compuestos tienen diferente composición y grosor. Suelen marcarse con letras del alfabeto griego, es decir, gamma (Γ), gamma1 (Γ1), delta (δ), zeta (ζ), a veces eta (η). Las fases individuales difieren significativamente no sólo por la composición y la morfología del grano, sino también por las características mecánicas. La formación de fases individuales en el recubrimiento se rige por el diagrama de fases binario Fe - Zn. El diagrama de fases binario Fe - Zn se muestra en la Figura 1. En la figura 2 se muestra un detalle del diagrama que indica la existencia de compuestos intermetálicos individuales. La formación de fases individuales se basa únicamente en procesos de difusión y, en ocasiones, las fases individuales sólo son visibles tras el tratamiento térmico del acero galvanizado en caliente [1,2].

DESCRIPCIÓN DE LAS FASES INTERMETÁLICAS INDIVIDUALES

El contenido de hierro en el revestimiento de aleación disminuye hacia la superficie exterior. De hecho, la definición de la composición, las estructuras de las fases intermetálicas individuales y su morfología en el revestimiento galvanizado por inmersión en caliente sobre el acero se han hecho más precisas con el paso del tiempo.