71. מדוע פספסו כתמי ציפוי וחלקיקי אבץ מתרחשים לעתים קרובות במהלך עצירת סגסוגת אלומיניום-של צינורות פלדה, במיוחד בעת ההפעלה? מה הפתרונות?

מאמר זה אינו דן בכתמי השטיפה הנגרמים על ידי כבישה, ממס וייבוש, אלא רק דן בסיבות לכתמי שטיפה בגלוון חם-.
(1) האלומיניום בסגסוגת האלומיניום-אבץ מגיב עם אוויר ויוצר תחמוצת אלומיניום. בדיקות מעבדה מראות כי אפר האבץ בנקודת הכניסה של צינור הפלדה מכיל כ-15.2% תחמוצת אלומיניום. תחמוצת אלומיניום היא בעלת נקודת התכה של 2050 מעלות וצפיפות של 3.9-4.0 ק"ג/ליטר, בעוד תחמוצת אבץ נמסה ב-1975 מעלות עם צפיפות של 5.606 ק"ג/ליטר. בטמפרטורת הפעולה של 480-510 מעלות, צפיפות נוזל האבץ נעה בין 6.54 ל-6.79 ק"ג/ליטר. שיפוע צפיפות זה גורם לתחמוצת אלומיניום להישאר בחלק העליון. כאשר צינור הפלדה אינו מיובש כראוי או נשאר באוויר זמן רב מדי לאחר הייבוש, הלחות מהממס נספגת מחדש. כאשר הצינור נכנס לאמבט האבץ, הוא יוצר תחילה קשר עם תחמוצת אלומיניום לפני תחמוצת אבץ (אפר אבץ). חומרים אלה נצמדים למשטח הצינור, שורפים את הממס וכתוצאה מכך פגמים בציפוי מנומר.
(2) במהלך שלבי הייצור הראשוניים ואחריו, אלומיניום בעל צפיפות נמוכה וזמן סטטי ממושך צף אל פני השטח של אבץ מותך. כאשר צינור הפלדה המצופה בממס בא איתו במגע, מתרחשת מיד התגובה הבאה: 2Al + 3ZnCl₂ → 2AlCl₃ + 3Zn. כפי שמוצג במשוואה, האלומיניום התגובתי יותר עוקר מיידית אבץ מתרכובת הממס, ויוצר טריכלוריד מאלומיניום (AlCl₃). עם זאת, AlCl₃ עובר סובלימציה ב-178 מעלות. באופן דומה, אלומיניום מגיב עם אמוניום כלוריד בממס ויוצר AlCl₈NH₃, אשר רותח ומתאדה בסביבות 400 מעלות. כתוצאה מכך, תגובות אלו מדללות לחלוטין את תכולת הכלור החיונית לסיוע בציפוי, וכתוצאה מכך פספוס של כתמי ציפוי.
(3) הטמפרטורה של נוזל האבץ היא בדרך כלל גבוהה בתחילת הפעולה. כאשר הממס בא במגע עם נוזל האבץ, לא ניתן להשלים את הספיחה הפיזיקלית ושילוב הממס בזמן, ונוצרים שאריות הממס. הממס מאבד את תפקידו, ונוצר דליפה של כתמי הציפוי.
(4) כאשר מכניסים את צינור הפלדה המצופה בממס לאמבט האבץ לצורך ציפוי, יש צורך להכניס אותו בכוח לאמבט האבץ באמצעות פלייר ופטיפון. המגע בין כלים אלו לבין צינור הפלדה יהרוס את סרט הממס בדרגות שונות, כך יכולת הציפוי של אזור המגע תאבד ונקודת הציפוי תיווצר.
(5) כשהייצור מתחיל, טמפרטורת התהליך עדיין לא הושגה, וטמפרטורת אמבט האבץ נמוכה, זמן טבילת האבץ אינו מתארך, ואמבט האלומיניום מרוכז על פני השטח, התגובה בין ברזל לאבץ איטית, ושכבת סגסוגת האבץ-ת לא יכולה להיווצר תוך זמן קצר, כך שברגע שהקבוצה יוצאת, יהיו חלקים על צינור הפלדה ללא אבץ.
(6) תכולת אלומיניום מופרזת באמבט הגלוון בשילוב עם טמפרטורת אבץ לא יציבה עלולה לגרום לחלקיקי תרכובת Fe-Al-Zn להתרחק באמבט האבץ. כאשר צינורות פלדה עוברים, חלקיקים אלה נצמדים למשטחי הצינור, וכתוצאה מכך פגמים בחספוס פני השטח. פתרונות: (1) במהלך הייצור הראשוני, תכולת האלומיניום באמבט האבץ צריכה להיות נמוכה מרמות הייצור הרגילות, ולעלות בהדרגה לתקן התהליך שצוין ככל שהפעולות מתנרמלות; (2) לגרד באופן קבוע אפר אבץ ממשטח אמבט האבץ בפתח הצינור; (3) ודא שהממס המוחל על צינורות פלדה יבש, הימנעות מלחות או ייבוש לא שלם; (4) לשמור על טמפרטורת אמבט האבץ בטווח אופטימלי; (5) למנוע נזק ממס לצינורות פלדה במהלך ההובלה; (6) טבלו צינורות פלדה בזווית תלולה לתוך אמבט האבץ, תוך מזעור גלגול על פני השטח.