1. Mengapa kekuatan substrat merupakan faktor penentu untuk kekerasan koil galvanis?
Semakin tinggi kekuatan substrat (kekuatan luluh/kekuatan tarik), semakin keras kumparan galvanis pada umumnya.
Kekuatan (resistensi terhadap deformasi plastik) dan kekerasan (resistensi terhadap indentasi lokal) dari bahan logam pada dasarnya berasal dari struktur kristal internal mereka (seperti ukuran butir dan kepadatan dislokasi).
Ketika kekuatan substrat tinggi (misalnya, melalui penggulungan dingin dan paduan), butiran internal disempurnakan, kepadatan dislokasi tinggi, dan pengaturan atom lebih kompak, membuatnya kurang rentan terhadap deformasi plastik keseluruhan (kekuatan yang lebih tinggi) dan indentasi terlokalisasi (kekerasan yang lebih tinggi).
Misalnya, di antara substrat baja rendah karbon, substrat tingkat yang menggambar dalam (seperti DC06) memiliki kekuatan luluh sekitar 130-180 MPa, sesuai dengan kekerasan kumparan galvanis (HV) sekitar 50-70. Substrat baja berkekuatan tinggi (seperti HSLA 350) memiliki kekuatan luluh yang lebih besar dari atau sama dengan 350 MPa, dan kekerasan koil galvanis dapat mencapai HV 90-120, nilai yang jauh lebih tinggi.
2. Bagaimana proses galvanisasi mengatur hubungan antara "kekuatan substrat - kekerasan kumparan galvanis"?
Hot-dip Galvanizing:
Selama proses galvanisasi hot-dip, substrat dipanaskan dalam tungku anil (800-900 derajat) untuk mencapai rekristalisasi (menghilangkan stres cold-rolling dan menyempurnakan biji-bijian), yang mengurangi kekuatan dan kekerasan substrat.
Jika substratnya adalah baja keras yang digulung dingin (kekuatan dan kekerasan tinggi), kekuatan substrat berkurang setelah hot-dip galvanisasi (misalnya, kekuatan luluh koil keras cold-rolled adalah 300 MPa, yang turun menjadi 200 MPa setelah annealing). Akibatnya, kekerasan koil galvanis juga akan berkurang (HV dari 80 hingga 60).
Oleh karena itu, kekerasan kumparan hot-dip galvanis tidak hanya tergantung pada kekuatan substrat asli tetapi juga pada proses anil (suhu dan waktu). Semakin teliti anil, semakin rendah kekuatan substrat dan semakin rendah kekerasan kumparan galvanis.
Elektrogalvanisasi (seperti misalnya):
Electrogalvanizing hanya menyimpan lapisan seng pada permukaan substrat, menghilangkan kebutuhan untuk anil suhu tinggi dan meninggalkan kekuatan dan kekerasan asli substrat yang sebagian besar tidak berubah. Pada saat ini, kekerasan kumparan galvanis secara langsung berkorelasi secara positif dengan kekuatan substrat: semakin tinggi kekuatan substrat asli, semakin tinggi kekerasan koil galvanis (misalnya, setelah substrat keras yang digulung dingin secara elektrogalvanis, kekerasan konsisten dengan substrat).
3. Apa pengaruh lapisan seng terhadap kekerasan keseluruhan?
Kekerasan lapisan seng itu sendiri (paduan seng murni atau seng) relatif rendah (seng murni HV sekitar 30-40), jauh lebih rendah daripada substrat (substrat baja ringan HV sekitar 50-150). Karena ketebalan lapisan seng biasanya hanya 5-20μm (ketebalan substrat 0,3-3mm), kontribusinya terhadap kekerasan keseluruhan kumparan galvanis dapat diabaikan.
Hanya ketika substrat sangat tipis (misalnya, kurang dari 0,1mm) dan lapisan seng tebal (misalnya, lebih besar dari atau sama dengan 10μm) yang dapat dilakukan oleh lapisan seng sedikit mengurangi kekerasan keseluruhan (karena lapisan seng yang lebih lembut), tetapi situasi ini jarang terjadi di industri.
4. Apa hubungan inti antara kekerasan kumparan galvanis dan kekuatan substrat?
Kekuatan substrat adalah faktor dominan yang menentukan kekerasan kumparan galvanis, dan keduanya umumnya berkorelasi positif. Namun, proses anil selama galvanisasi hot-dip dapat mengurangi kekuatan substrat, melemahkan korelasi ini, sementara elektrogalvanis mempertahankan korelasi asli. Dalam aplikasi praktis, hubungan antara tingkat substrat (misalnya, DC01, S355) dan proses galvanisasi harus dinilai secara komprehensif.
5. Apa metode uji kekerasan untuk lembaran galvanis?
Tes kekerasan Vickers, tes kekerasan Brinell, tes kekerasan mikro vickers, tes kekerasan knoop