Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Tấm thép mạ kẽm nhúng nóng: Hướng dẫn thực tế về nó là gì và cách sử dụng 
2026-05-12
Thép tấm mạ kẽm nhúng nóng - thường được viết tắt là thép tấm HDG hoặc gọi đơn giản là tấm GI (tấm sắt mạ kẽm) - là thép tấm cán nguội hoặc cán nóng đã được phủ một lớp kẽm bằng cách ngâm trong bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 450°C đến 460°C. Quá trình liên kết luyện kim này tạo ra một lớp phủ không chỉ được phủ lên trên bề mặt thép mà thực sự được tích hợp với nó ở cấp độ phân tử, tạo thành một loạt các lớp hợp kim kẽm-sắt giữa nền thép và bề mặt kẽm nguyên chất bên ngoài. Kết quả là tạo ra một lớp phủ bảo vệ bám dính bền bỉ hơn nhiều so với sơn hoặc kẽm mạ điện và mang lại khả năng chống ăn mòn vượt trội trong thời gian sử dụng kéo dài.
Quá trình mạ kẽm nhúng nóng liên tục được sử dụng cho thép tấm và thép cuộn là một hoạt động công nghiệp được kiểm soát chặt chẽ. Dải thép trước tiên được làm sạch hoàn toàn - thông qua tẩy dầu mỡ bằng kiềm, tẩy axit và xử lý chất trợ dung - để loại bỏ cặn nhà máy, rỉ sét, dầu và các chất gây ô nhiễm bề mặt khác có thể ngăn cản sự bám dính kẽm thích hợp. Dải được làm sạch sau đó liên tục đi qua bể kẽm nóng chảy, tại đó thời gian ngâm và tốc độ dải kiểm soát lượng kẽm lắng đọng. Sau khi ra khỏi bể, dải phủ đi qua dao khí - các tia khí có áp suất ở mỗi bên - thổi bay lượng kẽm nóng chảy dư thừa và kiểm soát chính xác độ dày lớp phủ cuối cùng. Dải này sau đó được làm nguội, kiểm tra và cuộn hoặc cắt thành tấm để gửi đi. Toàn bộ trình tự từ đầu vào đến đầu ra được quản lý bằng tự động hóa tinh vi để đảm bảo tính nhất quán của lớp phủ trên toàn bộ chiều rộng và chiều dài của mỗi cuộn dây được sản xuất.
Hiểu lý do tại sao tấm thép mạ kẽm nhúng nóng hoạt động rất tốt trong môi trường ăn mòn đòi hỏi phải có cái nhìn ngắn gọn về những gì xảy ra ở cấu trúc vi mô của lớp phủ. Lớp phủ kẽm trên tấm thép HDG không phải là một lớp đồng nhất - nó là một cấu trúc phân tầng bao gồm một số lớp liên kim loại riêng biệt được hình thành trong quá trình mạ điện, mỗi lớp có hàm lượng kẽm và sắt khác nhau.
Bắt đầu từ nền thép hướng ra ngoài, trình tự các lớp điển hình trong lớp mạ kẽm nhúng nóng bao gồm: lớp Gamma (mỏng nhất, gần thép nhất, chứa khoảng 75% kẽm), lớp Delta (có độ cứng vừa phải, tinh thể dạng cột), lớp Zeta (cứng hơn, tinh thể hình trụ) và lớp Eta (lớp bề mặt kẽm nguyên chất ngoài cùng). Các lớp hợp kim bên trong cung cấp độ cứng và liên kết luyện kim, trong khi lớp kẽm bên ngoài cung cấp khả năng chống ăn mòn chính. Trên tấm thép mạ kẽm liên tục, các lớp hợp kim được giữ tương đối mỏng bằng cách kiểm soát tốc độ làm mát, giúp duy trì độ dẻo của lớp phủ cần thiết cho quá trình tạo hình và chế tạo. Điều này trái ngược với mạ kẽm nhúng nóng hàng loạt (được sử dụng cho các thành phần kết cấu chế tạo), trong đó các lớp hợp kim dày hơn phát triển và lớp phủ cứng hơn nhưng khó tạo hình hơn.
Kẽm bảo vệ thép bên dưới thông qua hai cơ chế hoạt động đồng thời. Đầu tiên, nó hoạt động như một rào cản vật lý, cách ly thép khỏi độ ẩm và oxy gây ra phản ứng ăn mòn. Thứ hai - và quan trọng - kẽm cung cấp khả năng bảo vệ điện hóa (cathode): vì kẽm có hoạt tính điện hóa cao hơn sắt nên nó ưu tiên bị ăn mòn khi cả hai kim loại tiếp xúc điện trong môi trường ăn mòn, hy sinh bản thân để bảo vệ thép. Tác dụng bảo vệ catốt này có nghĩa là ngay cả những vùng nhỏ của thép trần - vết xước, vết cắt, hư hỏng lớp phủ nhỏ - cũng được bảo vệ bởi lớp mạ kẽm xung quanh thay vì bị rỉ sét ngay lập tức, miễn là vùng tiếp xúc không quá lớn so với bề mặt kẽm xung quanh.
Độ dày lớp phủ là biến số chính quyết định tuổi thọ ăn mòn của tấm thép mạ kẽm nhúng nóng. Lớp phủ kẽm dày hơn giúp bảo vệ lâu hơn nhưng cũng làm tăng chi phí vật liệu và có thể ảnh hưởng đến khả năng tạo hình. Các tiêu chuẩn quốc tế và khu vực quy định các yêu cầu về độ dày lớp phủ dưới dạng khối lượng lớp phủ trên một đơn vị diện tích (g/m2) hoặc độ dày lớp phủ tối thiểu (μm) và các sản phẩm có sẵn nhiều loại chỉ định để phù hợp với các môi trường ứng dụng khác nhau.
EN 10346 là tiêu chuẩn chính của Châu Âu dành cho các sản phẩm thép phẳng được phủ nhúng nóng liên tục và sử dụng hệ thống chỉ định lớp phủ dựa trên tổng khối lượng lớp phủ trên cả hai bề mặt cộng lại. Các ký hiệu phổ biến bao gồm Z100 (tổng cộng 100 g/m2, khoảng 7 μm mỗi bên), Z140 (140 g/m2, khoảng 10 μm mỗi bên), Z200 (200 g/m², khoảng 14 μm mỗi bên), Z275 (275 g/m2, khoảng 20 μm mỗi bên) và Z350 (350 g/m², khoảng 25 μm mỗi bên). Ký hiệu Z275 được chỉ định rộng rãi nhất trong các ứng dụng xây dựng và kỹ thuật tổng hợp, mang lại sự cân bằng thực tế giữa tuổi thọ ăn mòn và khả năng định dạng. Z350 và các ký hiệu cao hơn được sử dụng trong các môi trường đòi hỏi khắt khe hơn hoặc khi cần kéo dài tuổi thọ sử dụng mà không cần lớp phủ hoặc sơn bổ sung.
Ở Bắc Mỹ, tấm mạ kẽm nhúng nóng được quy định chủ yếu theo tiêu chuẩn ASTM A653/A653M, sử dụng các ký hiệu chỉ định lớp phủ như G30, G60, G90, G115, G140, G165, G185, G210 và G235 - trong đó con số này biểu thị tổng trọng lượng lớp phủ tính bằng gam trên mét vuông (xấp xỉ). G90 (90 g/m2) là tên gọi có mục đích chung phổ biến nhất cho các ứng dụng xây dựng. G60 được sử dụng khi khả năng chống ăn mòn tối thiểu là đủ và cần có khả năng định dạng tối đa. G185 và các chỉ định cao hơn được sử dụng cho các ứng dụng nông nghiệp và kết cấu ngoài trời có yêu cầu cao.
Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản JIS G 3302 (SGCC cho chất lượng thương mại, SGCD cho chất lượng bản vẽ) và tiêu chuẩn quốc gia GB/T 2518 của Trung Quốc được tham khảo rộng rãi tại các thị trường Châu Á - Thái Bình Dương. ISO 3575 và ISO 4998 lần lượt cung cấp các tiêu chuẩn quốc tế về chất lượng thương mại và chất lượng kết cấu tấm HDG. Mặc dù có các quy ước đặt tên khác nhau, các nguyên tắc về độ dày lớp phủ và luyện kim kẽm đều nhất quán trên tất cả các tiêu chuẩn chính và việc tham chiếu chéo giữa các tiêu chuẩn nói chung là đơn giản bằng cách sử dụng trọng lượng lớp phủ tương đương.
Bảng dưới đây cung cấp sự so sánh về các loại lớp phủ tấm thép mạ kẽm nhúng nóng được chỉ định phổ biến nhất theo các tiêu chuẩn chính, cho thấy trọng lượng lớp phủ tương đương gần đúng và môi trường sử dụng điển hình:
| EN 10346 | ASTM A653 (xấp xỉ) | Tổng kẽm (g/m2) | Độ dày mỗi mặt (μm) | Ứng dụng điển hình |
| Z100 | G30 / G40 | 100 | ~7 | Nội thất, sơn, thiết bị |
| Z140 | G60 | 140 | ~10 | Ngoại thất nhẹ, tấm sơn |
| Z275 | G90 | 275 | ~20 | Xây dựng tổng hợp, lợp mái, ốp |
| Z350 | G115 / G140 | 350 | ~25 | Đòi hỏi ngoại thất, nông nghiệp |
| Z450 / Z600 | G185 / G210 | 450–600 | ~32–43 | Môi trường khắc nghiệt, tuổi thọ dài |
Tấm thép mạ kẽm nhúng nóng có nhiều loại nền thép cung cấp các đặc tính cơ học khác nhau để phù hợp với các ứng dụng kết cấu, tạo hình và vẽ. Quá trình mạ kẽm không làm thay đổi đáng kể các tính chất cơ học của nền thép trong điều kiện mạ liên tục thông thường, do đó loại thép có thể được lựa chọn độc lập với chỉ định lớp phủ kẽm.
Tấm mạ kẽm chất lượng thương mại (CQ) - được chỉ định là DX51D trong EN 10346 hoặc CS Loại B trong ASTM A653 - là loại cơ bản dành cho uốn, tạo hình vừa phải, tạo hình cuộn và chế tạo chung không liên quan đến bản vẽ khắc nghiệt. Nó thường có giới hạn chảy tối thiểu khoảng 140–300 MPa tùy thuộc vào độ dày và là loại được sử dụng rộng rãi nhất và tiết kiệm chi phí nhất cho tấm lợp, tấm ốp, hệ thống ống dẫn và các bộ phận kim loại tấm nói chung. Các cấp chất lượng bản vẽ (DQ, DX52D/DX53D theo EN hoặc DS theo tiêu chuẩn ASTM) và chất lượng bản vẽ sâu (DDQ, DX54D hoặc DDS) có cường độ chảy thấp dần, độ giãn dài cao hơn và khả năng định dạng tốt hơn, khiến chúng phù hợp với các bộ phận ép, các bộ phận được dập và các ứng dụng yêu cầu vẽ sâu mà không bị rách hoặc mỏng quá mức.
Các tấm thép mạ kẽm nhúng nóng cấp kết cấu — S220GD, S250GD, S280GD, S320GD, S350GD và S550GD theo EN 10346 — cung cấp cường độ chảy tối thiểu được xác định từ 220 MPa đến 550 MPa, mang lại hiệu suất cơ học cần thiết cho các ứng dụng chịu tải như xà gồ, kết cấu mái, sàn sàn, hệ thống khung và kết cấu giá đỡ. Các cấp kết cấu cường độ cao (S350GD trở lên) cho phép vật liệu khổ mỏng hơn chịu được tải trọng tương đương, giảm tổng trọng tải thép trong các ứng dụng kết cấu. Sự kết hợp cụ thể giữa mác thép, độ dày và lớp phủ kẽm phải phù hợp với yêu cầu của ứng dụng - xà gồ mái kết cấu và tấm ốp trang trí có những yêu cầu rất khác nhau mặc dù cả hai đều có thể sử dụng tấm thép mạ kẽm làm vật liệu cơ bản.
Tấm thép mạ kẽm nhúng nóng có sẵn trong một số tùy chọn hoàn thiện bề mặt ảnh hưởng đến hình thức, khả năng sơn và khả năng hiển thị của trang trí - kiểu bề mặt tinh thể đặc trưng được hình thành khi kẽm đông cứng sau khi mạ kẽm. Hiểu các tùy chọn này là rất quan trọng khi chỉ định tấm mạ kẽm cho các ứng dụng có liên quan đến bề ngoài hoặc lớp sơn phía dưới.
Tấm thép mạ kẽm nhúng nóng có thể được chế tạo bằng hầu hết các quy trình gia công kim loại tiêu chuẩn, nhưng lớp phủ kẽm đưa ra một số cân nhắc cụ thể cần được tính đến trong kế hoạch sản xuất để đạt được kết quả tốt và duy trì tính toàn vẹn của lớp phủ.
Tấm mạ kẽm có thể được cắt, cắt plasma, cắt laser và cắt tia nước bằng thiết bị tiêu chuẩn. Các cạnh cắt là thép trần không tráng — lớp bảo vệ ca-tốt của lớp phủ kẽm giúp bảo vệ các cạnh cắt nhỏ, nhưng đối với các cạnh trong môi trường ăn mòn, nên bịt kín các cạnh cắt bằng sơn giàu kẽm hoặc hợp chất mạ kẽm lạnh để bảo vệ tối ưu. Lớp phủ kẽm không ảnh hưởng đáng kể đến độ mòn của dụng cụ cắt so với thép không tráng phủ có cùng độ cứng nền.
Chất lượng thương mại và bản vẽ Tấm thép HDG uốn cong tốt mà không làm nứt lớp mạ kẽm, miễn là phải tuân thủ bán kính uốn tối thiểu phù hợp với độ dày lớp phủ. Bán kính uốn cong rất chặt - đặc biệt là ở trọng lượng lớp phủ cao - có thể làm nứt lớp mạ kẽm ở bán kính uốn cong bên ngoài, tạo ra các đường không được phủ có thể bị ăn mòn nhiều hơn khi sử dụng. EN 10346 quy định các yêu cầu thử nghiệm uốn tối thiểu cho từng loại lớp phủ và loại thép, đồng thời những yêu cầu này phải được xác minh theo yêu cầu uốn của ứng dụng. Tạo hình cuộn cho các tấm lợp và tấm ốp là mục đích sử dụng chính của tấm mạ kẽm và các loại chất lượng thương mại tiêu chuẩn hoạt động tốt trong các dây chuyền tạo hình cuộn tốc độ cao.
hàn galvanized steel requires precautions not necessary with uncoated steel. The zinc coating vaporizes at temperatures reached during welding, producing zinc oxide fumes that are a serious health hazard — ventilation or respiratory protection is mandatory when welding galvanized sheet. MIG/MAG welding is the most common process, requiring higher wire feed and heat input adjustments compared to bare steel to overcome the vaporization of zinc at the weld zone. Resistance spot welding can be performed but electrode wear is accelerated by zinc, requiring more frequent electrode dressing. Post-weld touch-up of damaged zinc in and around the weld area with cold galvanizing compound or zinc-rich primer restores corrosion protection at the weld zone.
Tấm thép mạ kẽm chấp nhận tốt lớp sơn phủ, nhưng việc chuẩn bị bề mặt rất quan trọng để tạo độ bám dính. Thép mạ kẽm mới có bề mặt kẽm mịn, tiêu tốn ít năng lượng, cần phải xử lý trước bằng hóa chất (phốt phát, rửa T hoặc lớp phủ chuyển hóa cromat) hoặc lớp sơn lót được pha chế đặc biệt để bám dính kẽm trước khi sơn lớp phủ cuối. Cố gắng áp dụng sơn tiêu chuẩn trực tiếp lên thép mạ kẽm trần mà không xử lý trước thích hợp là nguyên nhân phổ biến gây ra hiện tượng bong lớp sơn trong quá trình sử dụng. Thép mạ kẽm sơn sẵn (còn được gọi là PPGI hoặc thép cuộn) - trong đó hệ thống sơn được áp dụng cho cuộn mạ kẽm trong môi trường nhà máy - mang lại độ bám dính sơn cao cấp và ổn định hơn so với sơn ứng dụng tại hiện trường và được sử dụng rộng rãi để xây dựng tấm ốp, tấm lợp và các thiết bị gia dụng.
Tuổi thọ của tấm thép mạ kẽm nhúng nóng phụ thuộc chủ yếu vào độ dày lớp mạ kẽm và độ ăn mòn của môi trường tiếp xúc. ISO 9223 phân loại độ ăn mòn trong khí quyển thành năm loại từ C1 (môi trường trong nhà rất khô) đến C5 (rất cao - môi trường công nghiệp hoặc ven biển) và dữ liệu tốc độ ăn mòn kẽm được công bố cho từng loại cho phép ước tính tuổi thọ sử dụng cho bất kỳ trọng lượng lớp phủ nhất định nào.
Theo hướng dẫn thực tế, lớp phủ Z275 (tổng cộng 275 g/m2) — 20 μm mỗi bên — mang lại thời gian cho lần bảo trì đầu tiên (được định nghĩa là thời gian cho đến khi 5% bề mặt xuất hiện rỉ sét) là khoảng 34 năm trong môi trường ngoại ô có độ ăn mòn thấp C2, 14 năm trong môi trường đô thị hoặc công nghiệp nhẹ có độ ăn mòn trung bình C3 và 7 năm trong môi trường công nghiệp hoặc ven biển có độ ăn mòn cao C4. Lớp phủ nặng hơn sẽ kéo dài thời gian này một cách tương ứng. Trong môi trường trong nhà được che chắn hoàn toàn (C1), tấm mạ kẽm không bị ăn mòn hiệu quả trong vòng đời sản phẩm thực tế. Những số liệu này dành cho thép mạ kẽm trần; hệ thống sơn hoặc lớp phủ hữu cơ bổ sung - chẳng hạn như PPGI - kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng trong tất cả các loại ăn mòn bằng cách cung cấp một lớp rào cản trên kẽm.
Rỉ trắng - sản phẩm ăn mòn kẽm hydroxit dạng bột màu trắng hình thành trên thép mạ kẽm mới trong điều kiện bảo quản ẩm ướt, thông gió kém - là mối lo ngại phổ biến về mặt thẩm mỹ nhưng nhìn chung không gây tổn hại về mặt cấu trúc nếu nó phát triển và dừng lại sớm. Bề mặt kẽm chuyển đổi tự nhiên thành kẽm cacbonat (một lớp gỉ dày đặc, ổn định) theo thời gian khi tiếp xúc với khí quyển bình thường, điều này thực sự mang lại khả năng chống ăn mòn lâu dài tốt hơn so với kẽm mới mạ kẽm. Bệnh rỉ sét trắng phát triển trong quá trình vận chuyển hoặc bảo quản phải được đánh giá độ mất lớp phủ trước khi sử dụng trong một ứng dụng quan trọng.
Thép tấm HDG là một trong những vật liệu công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu, với các ứng dụng trải dài từ xây dựng, sản xuất, nông nghiệp, giao thông vận tải và sản phẩm tiêu dùng. Sự kết hợp giữa hiệu suất kết cấu, khả năng chống ăn mòn, khả năng định hình và hiệu quả chi phí của nó khó có thể sánh được với bất kỳ vật liệu thay thế nào trong các ứng dụng mục tiêu của nó.
Việc xác định chính xác tấm thép mạ kẽm nhúng nóng sẽ đảm bảo bạn nhận được vật liệu đáp ứng yêu cầu của ứng dụng và tránh xác định sai thông số gây tốn kém. Một đặc tả hoàn chỉnh cần xác định rõ ràng các tham số sau:
Sản phẩm được đề xuất
Theo dõi chúng tôi:
Call us : 
Mail us to: 
