الجلفنة بالغمس الساخن هي عملية تفاعلية معدنية. من منظور مجهري، تتضمن عملية الجلفنة بالغمس الساخن توازنين ديناميكيين: التوازن الحراري وتوازن تبادل الزنك والحديد. عندما تُغمر قطع العمل الفولاذية في الزنك المنصهر عند درجة حرارة تقارب 450 درجة، تمتص قطع العمل عند درجة حرارة الغرفة الحرارة من سائل الزنك. ومع ارتفاع درجة حرارة قطع العمل فوق 200 درجة، يصبح التفاعل بين الزنك والحديد واضحًا تدريجيًا، مع تسلل الزنك إلى سطح قطع العمل الحديدية.
مع اقتراب درجة حرارة قطع العمل تدريجيًا من درجة حرارة الزنك المنصهر، تتشكل طبقة سبيكة بنسب متفاوتة من الزنك والحديد على سطح قطع العمل، وتشكل البنية الطبقية لطلاء الزنك. بمرور الوقت، تظهر طبقات السبائك المختلفة داخل الطلاء معدلات نمو متفاوتة. من منظور مجهري، تتجلى هذه العملية على أنها غمر قطع العمل في الزنك المنصهر، مما يتسبب في غليان سطح الزنك. عندما يصل تفاعل الزنك والحديد تدريجيًا إلى التوازن، يهدأ سطح الزنك. بمجرد رفع قطع العمل من الزنك المنصهر وانخفاض درجة حرارتها تدريجيًا إلى أقل من 200 درجة، يتوقف تفاعل الزنك والحديد، ويتشكل طلاء مجلفن بالغمس الساخن بسمك محدد.
تتضمن العوامل الأساسية التي تؤثر على سمك طلاء الزنك تكوين المعدن الأساسي، وخشونة سطح الفولاذ، ومحتوى وتوزيع العناصر النشطة مثل السيليكون والفوسفور في الفولاذ، والإجهاد الداخلي داخل الفولاذ، والأبعاد الهندسية لقطعة العمل، وعملية الجلفنة بالغمس الساخن.
تصنف المعايير الدولية والصينية الحالية للجلفنة بالغمس الساخن سمك الفولاذ إلى فترات زمنية، مما يحدد متوسط السمك الأدنى المحلي لطلاء الزنك الذي يجب تحقيقه لضمان مقاومة التآكل. تتطلب قطع العمل ذات سمك الفولاذ المختلفة فترات زمنية متفاوتة للوصول إلى التوازن الحراري وتوازن تبادل الزنك والحديد، مما يؤدي إلى سمك طلاء مختلف.
يعتمد متوسط سماكة الطلاء المحددة في المعايير على خبرة الإنتاج الصناعي المستمدة من آلية الجلفنة المذكورة أعلاه، في حين يأخذ السماكة المحلية في الاعتبار التوزيع غير المتساوي لسماكة طلاء الزنك والقيم التجريبية المطلوبة لمقاومة الطلاء للتآكل.
