Tiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng quy định lớp kẽm phải dày bao nhiêu, bám dính ra sao và kiểm tra thế nào cho từng loại sản phẩm thép. Ở Việt Nam thường gặp TCVN 5408:2007 (tương đương ISO 1461) cho kết cấu, chi tiết thép gia công, ASTM A123 cho kết cấu theo hồ sơ Mỹ, ASTM A153 cho bu lông, chi tiết nhỏ, và các tiêu chuẩn riêng cho ống, tôn mạ liên tục. Bài viết tổng hợp phạm vi áp dụng, bảng chiều dày lớp mạ tối thiểu của từng tiêu chuẩn, cách quy đổi µm và g/m², và cách nghiệm thu lớp mạ.
Mạ kẽm nhúng nóng là gì?
Sản phẩm thép sau khi gia công (cắt, khoan, hàn) được tẩy dầu, tẩy gỉ bằng axit, nhúng dung dịch trợ dung rồi nhúng vào bể kẽm nóng chảy khoảng 450 °C. Kẽm phản ứng với sắt tạo các lớp hợp kim sắt kẽm, ngoài cùng là lớp kẽm gần như nguyên chất, phủ kín cả mặt trong, góc cạnh, đường hàn. Lớp mạ dày và bám chắc hơn nhiều so với mạ điện. So sánh hai phương pháp có trong bài mạ điện và mạ kẽm nhúng nóng khác nhau thế nào.
Tiêu chuẩn nào áp dụng cho sản phẩm nào?
| Tiêu chuẩn | Phạm vi |
|---|---|
| TCVN 5408:2007 (ISO 1461:1999) | Lớp phủ kẽm nhúng nóng trên sản phẩm gang, thép đã gia công: kết cấu thép, bản mã, lan can, cột, giá đỡ. Không áp dụng cho tôn, dây mạ liên tục và ống mạ trong dây chuyền tự động. |
| ISO 1461 | Tiêu chuẩn quốc tế gốc, phạm vi như trên, dùng nhiều trong hồ sơ theo tiêu chuẩn châu Âu. |
| ASTM A123/A123M | Lớp mạ kẽm nhúng nóng trên sản phẩm sắt thép: thép hình, thép tấm, thép thanh, ống và hộp gia công, dây. |
| ASTM A153/A153M | Mạ kẽm nhúng nóng cho phụ kiện, chi tiết nhỏ (bu lông, đai ốc, long đen, chi tiết đúc, rèn), thường mạ quay ly tâm. |
| ASTM A53, BS EN 10240 | Lớp kẽm trên ống thép mạ nhúng nóng dùng dẫn nước, khí. |
| JIS G3302, ASTM A653 | Tôn, thép lá mạ kẽm nhúng nóng liên tục dạng cuộn. |
Ý nghĩa và cách đọc mã ASTM (chữ A là nhóm kim loại đen, số sau dấu gạch là năm ban hành) được giải thích trong bài ASTM là gì và cách đọc mã tiêu chuẩn.
Chiều dày lớp mạ theo TCVN 5408:2007 / ISO 1461
Áp dụng cho sản phẩm không quay ly tâm. “Cục bộ” là giá trị tối thiểu tại một vùng đo. “Trung bình” là giá trị tối thiểu trung bình trên mẫu.
| Sản phẩm và chiều dày | Cục bộ tối thiểu (µm) | Trung bình tối thiểu (µm) | Trung bình (g/m²) |
|---|---|---|---|
| Thép dày trên 6 mm | 70 | 85 | 610 |
| Thép dày trên 3 đến 6 mm | 55 | 70 | 505 |
| Thép dày từ 1,5 đến 3 mm | 45 | 55 | 395 |
| Thép dày dưới 1,5 mm | 35 | 45 | 325 |
| Gang đúc dày từ 6 mm | 70 | 80 | 575 |
| Gang đúc dày dưới 6 mm | 60 | 70 | 505 |
Chiều dày lớp mạ theo ASTM A123
ASTM A123 quy định chiều dày trung bình tối thiểu theo loại vật liệu và chiều dày thép (µm):
| Loại vật liệu | Dưới 1,6 mm | 1,6 đến 3,2 mm | 3,2 đến 4,8 mm | 4,8 đến 6,4 mm | 6,4 đến 16 mm | Trên 16 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Thép hình | 45 | 65 | 75 | 75 | 100 | 100 |
| Thép dải, thép thanh | 45 | 65 | 75 | 75 | 75 | 100 |
| Thép tấm | 45 | 65 | 75 | 75 | 75 | 100 |
| Ống, hộp | 45 | 45 | 75 | 75 | 75 | 75 |
| Dây | 35 | 50 | 60 | 65 | 80 | 80 |
Các con số còn gọi là “cấp lớp mạ” (coating grade). Quy đổi theo bảng của tiêu chuẩn: cấp 45 tương đương khoảng 320 g/m², cấp 85 khoảng 600 g/m², cấp 100 khoảng 705 g/m². So với ISO 1461, ASTM A123 yêu cầu lớp mạ dày hơn với thép hình dày từ 6,4 mm (100 µm so với 85 µm).
Bu lông, chi tiết nhỏ theo ASTM A153
Chi tiết nhỏ thường được mạ trong rổ rồi quay ly tâm để văng kẽm thừa, giữ ren không bị lấp, nên lớp mạ mỏng hơn kết cấu. Khối lượng lớp kẽm tối thiểu theo ASTM A153:
| Cấp | Sản phẩm | Trung bình tối thiểu (g/m²) | Một mẫu bất kỳ (g/m²) |
|---|---|---|---|
| A | Chi tiết đúc (gang dẻo, thép đúc) | 610 | 550 |
| B | Chi tiết cán, dập, rèn (tùy chiều dày và chiều dài) | 397 đến 610 | 336 đến 550 |
| C | Bu lông, vít đường kính trên 3/8 inch (9,5 mm). Long đen dày trên 3/16 inch | 381 | 305 |
| D | Bu lông, vít đường kính đến 3/8 inch. Đinh tán, đinh | 305 | 260 |
Ví dụ bu lông neo M20 mạ nhúng nóng thuộc cấp C, lớp kẽm trung bình tối thiểu 381 g/m², khoảng 53 µm.
Quy đổi µm và g/m²
Khối lượng riêng của kẽm khoảng 7,14 g/cm³, nên 1 µm kẽm tương đương khoảng 7,14 g/m² trên một mặt. Ví dụ 85 µm ≈ 607 g/m², khớp mức 610 g/m² trong bảng ISO 1461. Cần phân biệt với tôn mạ: ký hiệu Z275 nghĩa là 275 g/m² tính cho cả hai mặt, tức chỉ khoảng 19 µm mỗi mặt, mỏng hơn nhiều so với lớp mạ nhúng nóng sau gia công. Sự khác nhau này giải thích vì sao tấm mạ kẽm từ cuộn và tấm nhúng nóng có độ bền khác hẳn. Xem bài thép tấm mạ kẽm: mạ cuộn và nhúng nóng.
Nghiệm thu lớp mạ kẽm nhúng nóng
- Ngoại quan: lớp mạ liên tục, không có vùng chưa mạ, không bong, không có cục kẽm sắc nhọn gây nguy hiểm. Màu xám mờ hay sáng bóng đều được chấp nhận, không phải tiêu chí loại bỏ.
- Chiều dày: đo bằng máy đo từ tính tại nhiều điểm trên mỗi mẫu. So với cột cục bộ và trung bình của tiêu chuẩn áp dụng.
- Vùng chưa mạ: ISO 1461 cho phép sửa chữa vùng chưa mạ có tổng diện tích không quá 0,5% bề mặt sản phẩm và mỗi vùng không quá 10 cm². Vượt mức này phải mạ lại. Sửa chữa thường bằng sơn giàu kẽm hoặc phun kẽm.
- Bám dính: lớp mạ không bong tróc khi vận chuyển, lắp dựng bình thường.
- Chứng chỉ: nhà mạ cung cấp biên bản đo chiều dày theo lô, ghi rõ tiêu chuẩn áp dụng.
Lớp mạ dày bao nhiêu thì dùng được bao lâu?
Tuổi thọ lớp mạ xấp xỉ bằng chiều dày lớp kẽm chia tốc độ hao mòn kẽm của môi trường theo ISO 9223 (từ dưới 1 µm mỗi năm ở nông thôn đến vài µm mỗi năm ở vùng biển, khu công nghiệp). Với lớp 85 µm, kết cấu ngoài trời ở đô thị có thể dùng vài chục năm trước khi cần bảo trì. Bảng tốc độ ăn mòn theo môi trường có trong bài tuổi thọ lớp kẽm theo môi trường ISO 9223.
Ống mạ kẽm nhúng nóng và ống tôn mạ kẽm khác nhau thế nào có trong bài ống thép mạ kẽm: tôn kẽm hay nhúng nóng.
Tôn mạ nhôm kẽm (tôn lạnh) dùng ký hiệu AZ khác với lớp kẽm nhúng nóng. Xem bài tôn lạnh và ký hiệu lớp mạ AZ.
Mạ kẽm nóng khác mạ kẽm lạnh ở đâu, và những lỗi như kết cấu kín không khoan lỗ thoát khí, hàn sau khi mạ, được giải thích trong bài mạ kẽm nóng và mạ kẽm lạnh khác nhau thế nào.
Câu hỏi thường gặp
Tiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng Việt Nam là gì?
TCVN 5408:2007 (tương đương ISO 1461:1999) cho lớp phủ kẽm nhúng nóng trên sản phẩm gang, thép đã gia công, có hiệu lực từ 01/01/2008.
ASTM A123 và ASTM A153 khác nhau thế nào?
A123 dùng cho kết cấu, thép hình, tấm, thanh, ống gia công. A153 dùng cho phụ kiện nhỏ như bu lông, đai ốc, chi tiết đúc, thường mạ quay ly tâm nên lớp mạ mỏng hơn.
Lớp mạ kẽm nhúng nóng dày bao nhiêu?
Với thép dày trên 6 mm, ISO 1461 yêu cầu trung bình tối thiểu 85 µm (610 g/m²). ASTM A123 yêu cầu 100 µm với thép hình dày từ 6,4 mm.
Mạ kẽm nhúng nóng màu xám có phải lỗi không?
Không. Màu xám mờ thường do thành phần thép (silic, phốt pho) làm lớp hợp kim sắt kẽm phát triển dày, lớp mạ vẫn bảo vệ tốt.
Kết luận
Khi đặt mạ kẽm nhúng nóng, hãy ghi rõ tiêu chuẩn áp dụng (TCVN 5408:2007/ISO 1461 hoặc ASTM A123, A153) và kiểm tra chiều dày theo đúng bảng của tiêu chuẩn đó. Lớp mạ đạt chuẩn quyết định tuổi thọ kết cấu ngoài trời nhiều hơn mọi lớp sơn thông thường. Cần báo giá thép và dịch vụ mạ kẽm nhúng nóng, hãy liên hệ Giá Thép Hôm Nay.