So sánh mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng cho bu lông
Mới

Mạ Kẽm Điện Phân Và Mạ Kẽm Nhúng Nóng: Bu Lông Nào Bền Hơn Ngoài Trời?

Kim Khí Tiến Thành

Hai lô bu lông chân trụ đèn ven biển cùng ghi “mạ kẽm” trên hóa đơn. Chưa đầy hai năm sau, một lô đã gỉ đỏ, lô kia vẫn xám bạc. Lý do là một lô mạ điện phân, lô còn lại mạ nhúng nóng. Lớp kẽm của hai cách mạ dày khác nhau nhiều lần. Bài này so sánh mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng theo độ dày, độ bền, cách nhận biết và chỗ nên dùng. Kim Khí Tiến Thành giải đáp ngay sau đây.

Mạ kẽm điện phân là gì, lớp mạ dày bao nhiêu?

Mạ kẽm điện phân là cách phủ kẽm lên bu lông bằng dòng điện. Bu lông được cho vào thùng quay hoặc treo trong bể dung dịch muối kẽm. Khi có dòng điện chạy qua, kẽm trong dung dịch bám dần lên bề mặt thép thành một lớp mỏng và đều.

Lớp mạ điện phân trên bu lông thường dày từ 5 đến 12 µm. Tiêu chuẩn ASTM F1941 chia lớp mạ thành các cấp theo độ dày tối thiểu như 5, 8 và 12 µm. Sau khi mạ, bu lông được nhúng qua dung dịch thụ động để tạo màu và tăng khả năng chống gỉ trắng.

Màu trắng xanh, vàng ánh cầu vồng hay đen đều đến từ lớp thụ động này. Bu lông xi trắng và xi vàng mà thợ hay gọi chính là bu lông mạ kẽm điện phân.

Ưu điểm lớn của mạ điện phân là lớp mạ mỏng nên gần như không làm thay đổi kích thước ren. Bu lông và đai ốc vẫn vặn vào nhau bình thường. Bề mặt sáng, đẹp và giá thành thấp.

Nhược điểm cũng đến từ độ mỏng. Theo bảng thử phun muối trong ISO 4042, lớp mạ 8 µm thụ động trong suốt bắt đầu gỉ đỏ sau khoảng 72 giờ. Cùng độ dày nhưng thụ động vàng thì khoảng 192 giờ. Con số này đủ dùng trong nhà, nhưng ngắn nếu đặt ngoài mưa nắng.

Bu lông mạ kẽm điện phân bề mặt sáng bóng

Lớp mạ điện phân mỏng và đều, bề mặt sáng, ren không bị thay đổi

Mạ kẽm nhúng nóng là gì, vì sao lớp mạ dày hơn điện phân?

Mạ kẽm nhúng nóng là cách nhúng cả bu lông vào bể kẽm nóng chảy. Trước khi nhúng, bu lông được tẩy dầu, tẩy gỉ bằng axit, rửa sạch rồi nhúng qua dung dịch trợ dung. Bể kẽm thường được giữ ở khoảng 445 đến 465 °C.

Ở nhiệt độ này, kẽm không chỉ phủ lên mà còn phản ứng với sắt ở bề mặt bu lông. Kết quả là nhiều lớp hợp kim kẽm sắt bám chặt vào thép, ngoài cùng là một lớp kẽm nguyên chất. Lớp mạ vì thế dày và bám chắc hơn lớp điện phân rất nhiều.

Bu lông nhỏ sau khi nhúng được cho vào máy quay ly tâm để văng bớt kẽm thừa, nhất là kẽm đọng trong chân ren. Bước này giúp ren không bị lấp kín. Dù vậy, lớp kẽm vẫn dày đến mức đai ốc phải được làm riêng, như phần sau của bài.

Bu lông mạ kẽm nhúng nóng bề mặt xám mờ

Lớp nhúng nóng dày, bề mặt xám mờ và hơi sần

Mạ kẽm nhúng nóng dày bao nhiêu so với điện phân?

Theo ISO 1461, chi tiết ren trên 6 mm phải đạt độ dày mạ nhúng nóng trung bình tối thiểu 50 µm (điểm mỏng nhất không dưới 40 µm); ren từ 6 mm trở xuống cần tối thiểu 25 µm. Tiêu chuẩn bu lông ISO 10684 (từ M8 đến M64) cũng yêu cầu mức trung bình 50 µm, tương đương mức 51 µm theo tiêu chuẩn ASTM F2329 của Mỹ.

Lớp mạ điện phân thông thường chỉ đạt 5 đến 12 µm, mỏng hơn nhúng nóng từ 4 đến 10 lần. Đây là nguyên nhân trực tiếp khiến hai lô bu lông ở đầu bài có độ bền chênh lệch lớn.

Bảng dưới so sánh tốc độ hao mòn kẽm năm đầu theo ISO 9223 (dữ liệu từ Hiệp hội Mạ nhúng nóng Hoa Kỳ). Thời gian mòn được tính bằng độ dày chia cho tốc độ ăn mòn để tham khảo (thực tế các năm sau kẽm sẽ mòn chậm hơn):

Môi trường theo ISO 9223 Ví dụ Kẽm mất mỗi năm Lớp điện phân 8 µm hết sau khoảng Lớp nhúng nóng 50 µm hết sau khoảng
C2, ăn mòn thấp Nông thôn, ít ô nhiễm từ 0,1 đến 0,7 µm trên 11 năm trên 70 năm
C3, ăn mòn trung bình Đô thị, công nghiệp nhẹ, ven biển ít muối từ 0,7 đến 2,1 µm từ 4 đến 11 năm từ 24 đến 71 năm
C4, ăn mòn cao Khu công nghiệp, ven biển từ 2,1 đến 4,2 µm từ 2 đến 4 năm từ 12 đến 24 năm
C5, ăn mòn rất cao Công nghiệp ẩm, sát biển từ 4,2 đến 8,4 µm từ 1 đến 2 năm từ 6 đến 12 năm
Thời gian lớp mạ kẽm điện phân và nhúng nóng bị ăn mòn hết theo ISO 9223

Cùng một môi trường, lớp nhúng nóng 50 µm bền gấp khoảng 6 lần lớp điện phân 8 µm

Ở môi trường ven biển như tình huống đầu bài, lớp điện phân có thể hết sau một đến vài năm. Lớp nhúng nóng ở cùng chỗ đó ước tính còn giữ được từ 6 đến 24 năm.

Mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng khác nhau ở 7 điểm nào?

Bảng dưới gom các điểm khác nhau chính giữa hai cách mạ để bạn so sánh nhanh.

Tiêu chí Mạ kẽm điện phân Mạ kẽm nhúng nóng
Cách mạ Phủ kẽm bằng dòng điện trong bể dung dịch Nhúng vào bể kẽm nóng chảy
Độ dày lớp mạ trên bu lông từ 5 đến 12 µm Trung bình tối thiểu 50 µm
Bề mặt Sáng, mịn, có màu trắng xanh, vàng hoặc đen Xám mờ, hơi sần
Ren và đai ốc Giữ nguyên kích thước, đai ốc thường vặn vừa Đai ốc phải ta rô rộng sau khi mạ
Cỡ bu lông phù hợp Mọi cỡ, kể cả ốc vít nhỏ Từ M8 trở lên theo ISO 10684
Môi trường nên dùng Trong nhà, khô ráo Ngoài trời, ven biển, khu công nghiệp
Giá thành Thấp hơn Cao hơn
Bảng so sánh mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng

Độ dày, bề mặt, ren và môi trường dùng của hai cách mạ kẽm

Vì sao bu lông nhúng nóng phải đi với đai ốc ta rô rộng?

Lớp kẽm dày 50 µm bám cả hai mặt ren bu lông và ren đai ốc. Nếu mạ cả hai như bình thường, đai ốc sẽ bị kẹt, không vặn vào được. Vì vậy theo ISO 10684, đai ốc được nhúng nóng khi chưa có ren, sau đó mới ta rô ren rộng hơn kích thước chuẩn.

Độ mở rộng ren tiêu chuẩn:

  • M8 đến M12: ta rô rộng thêm 0,33 mm.
  • M16 đến M24: ta rô rộng thêm 0,38 mm.
  • Trên M24: ta rô rộng thêm 0,40 mm.

Ren trong của đai ốc không có lớp kẽm, nhưng được lớp kẽm trên ren bu lông bảo vệ khi hai bên vặn vào nhau

Hai lưu ý kỹ thuật quan trọng:

  1. Không ghép đai ốc nhúng nóng với bu lông không nhúng nóng: Ren đai ốc đã ta rô rộng hơn chuẩn, khi siết vào bu lông thường sẽ bị lỏng và tuột ren khi chịu lực.
  2. Không tự ý ta rô hay tiện lại ren đã mạ: Ren vặn khó mà đem ta rô lại sẽ bóc mất lớp kẽm trên ren bảo vệ bề mặt ren.

Bu lông cấp 10.9 có mạ kẽm nhúng nóng được không?

Bu lông cường độ cao từ cấp 10.9 trở lên có nguy cơ giòn do hydro trong quá trình mạ. Tiêu chuẩn Mỹ ASTM F3125 không cho phép mạ nhúng nóng bu lông cấp A490, tương đương cấp 10.9.

ISO 10684 chỉ cho phép nhúng nóng bu lông cấp 10.9 khi kiểm soát chặt quy trình tẩy axit và nhiệt độ. Bu lông cấp 12.9 không thuộc phạm vi tiêu chuẩn này. Nếu cần vừa chịu lực cao vừa chống gỉ, bạn có thể xem bài so sánh bu lông inox và bu lông cường độ cao.

3 cách nhận biết bu lông nhúng nóng khi nhận hàng

Khi nhận hàng, bạn có ba cách phân biệt mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng. Cách nhanh nhất là nhìn bề mặt. Bu lông điện phân sáng, mịn, thường có ánh xanh, ánh vàng hoặc màu đen đều.

Bu lông nhúng nóng có màu xám mờ, bề mặt hơi sần, đôi khi có vệt kẽm đọng ở chân ren. Tuy vậy, hàng nhúng nóng làm kỹ có thể khá sáng, nên nhìn bằng mắt chỉ để sàng lọc ban đầu.

Cách thứ hai là thử với đai ốc thường. Lấy một đai ốc thường không mạ cùng size vặn vào bu lông. Nếu đai ốc chạy trơn hết ren, bu lông nhiều khả năng là mạ điện phân. Bu lông nhúng nóng có lớp kẽm dày nên đai ốc thường sẽ kẹt ngay vài vòng đầu.

Cách chắc chắn hơn là đo bằng máy đo độ dày lớp phủ dùng từ tính, theo phương pháp ISO 2178. Máy này có ở các phòng thí nghiệm và nhiều đơn vị giám sát công trình. Kết quả khoảng 10 µm gần như chắc chắn là mạ điện phân. Kết quả từ 40 µm trở lên là nhúng nóng.

Bu lông bề mặt sáng bóng thường là mạ điện phân

Bề mặt sáng, mịn là dấu hiệu đầu tiên của lớp mạ điện phân

Khi nào dùng bulong mạ kẽm điện phân, khi nào phải nhúng nóng?

Bulong mạ kẽm điện phân hợp với các vị trí trong nhà, khô ráo, không tiếp xúc trực tiếp với mưa. Ví dụ như lắp tủ điện, kệ kho, khung trần thạch cao, máng cáp trong nhà và máy móc đặt trong xưởng kín. Cỡ ốc vít nhỏ dưới M8 cũng chủ yếu dùng mạ điện phân, vì nhúng nóng không khuyến nghị cho cỡ này. Loại phổ biến là bu lông thường xi trắng.

Mạ nhúng nóng dùng cho kết cấu ngoài trời và môi trường ăn mòn. Ví dụ như nhà thép tiền chế, giằng mái, trụ đèn, cột điện, lan can ngoài trời, cầu và công trình ven biển. Bu lông móng chôn trong bê tông nhưng phần đầu ren lộ ra ngoài cũng nên nhúng nóng.

Bài bu lông móng trụ đèn có thêm cấu tạo và cách chọn cho trường hợp này. Các loại bu lông neo có tại trang bu lông neo.

Môi trường hóa chất, nhà máy thực phẩm hoặc sát biển cần bền lâu mà ít bảo trì. Ở những chỗ này, bạn có thể cân nhắc bu lông inox 304. Riêng với ty ren, bài phân biệt ty ren mạ kẽm và ty ren inox có so sánh chi tiết.

Bu lông xi trắng mạ kẽm điện phân

Bu lông xi trắng là bu lông mạ kẽm điện phân, hợp với vị trí trong nhà

Ty ren mạ kẽm điện phân màu trắng xanh

Ty ren treo trong nhà thường dùng mạ điện phân, ty ren ngoài trời nên nhúng nóng

Kim Khí Tiến Thành, đơn vị gia công bu lông mạ kẽm theo yêu cầu

Kim Khí Tiến Thành có kho tại Phú Mỹ, Bà Rịa Vũng Tàu. Công ty cung cấp bu lông mạ kẽm cho kết cấu ngoài trời và bu lông mạ điện phân cho lắp đặt trong nhà. Hàng có cấp bền từ 4.6 đến 8.8, size từ M6 đến M36.

Xưởng nhận gia công bu lông mạ kẽm theo bản vẽ. Khi đặt hàng nhúng nóng, bạn nên lấy trọn bộ bu lông, đai ốc ta rô rộng và long đền để lắp vừa ren. Các loại bu lông khác có tại danh mục bu lông.

Quý khách chỉ cần gửi size, chiều dài, cấp bền, số lượng và môi trường lắp đặt. Bộ phận kỹ thuật sẽ tư vấn cách mạ phù hợp và báo giá trong ngày. Gọi hotline 0933 937 577 hoặc liên hệ ngay để được tư vấn.

Câu hỏi thường gặp về mạ kẽm điện phân và mạ kẽm nhúng nóng

Mạ kẽm nhúng nóng dày bao nhiêu micromet?

Theo ISO 1461 và ISO 10684, bu lông có ren lớn hơn 6 mm phải có lớp kẽm trung bình tối thiểu 50 µm. Không điểm nào được mỏng hơn 40 µm. Lớp mạ điện phân thường chỉ từ 5 đến 12 µm.

Bu lông mạ điện phân dùng ngoài trời được bao lâu?

Tùy môi trường. Theo tốc độ ăn mòn trong ISO 9223, lớp 8 µm ở khu đô thị ước tính hết sau khoảng 4 đến 11 năm. Ở vùng ven biển hoặc khu công nghiệp, con số này chỉ còn khoảng 1 đến 4 năm, nên ngoài trời nên dùng nhúng nóng.

Mạ nhúng nóng có làm kẹt ren không?

Có nếu dùng đai ốc thường. Vì vậy đai ốc cho bu lông nhúng nóng phải được ta rô rộng sau khi mạ. Với cỡ từ M8 đến M12, lượng ta rô rộng khoảng 0,33 mm. Không được ta rô lại ren bu lông đã mạ.

Bu lông xi trắng có phải mạ kẽm không?

Có. Bu lông xi trắng là bu lông mạ kẽm điện phân có lớp thụ động màu trắng xanh. Loại này hợp với vị trí trong nhà, không nên dùng ngoài trời lâu dài.

Bu lông nhúng nóng đắt hơn bao nhiêu?

Mức chênh phụ thuộc vào size, chiều dài, cấp bền và số lượng của từng đơn hàng. Quý khách gửi quy cách cụ thể để Kim Khí Tiến Thành báo giá chính xác cho cả hai loại.

Background

Liên hệ dự án

Công ty cung cấp đồ kim khí Tiến Thành là đối tác đáng tin cậy chuyên cung cấp gia công các sản phẩm vật tư kim khí chất lượng cao cho các cá nhân, doanh nghiệp tại Việt Nam, chúng tôi luôn nỗ lực cải thiện chất lượng, giảm chi phí sản xuất và tăng cường trải nghiệm mua hàng của quý khách.

Icon title

Bài viết liên quan