La zincatura a caldo è un processo di reazione metallurgica. Da una prospettiva microscopica, il processo di zincatura a caldo coinvolge due equilibri dinamici: equilibrio termico ed equilibrio di scambio zinco-ferro. Quando i pezzi in acciaio vengono immersi nello zinco fuso a circa 450 gradi, i pezzi a temperatura ambiente assorbono calore dal liquido di zinco. Quando la temperatura dei pezzi supera i 200 gradi, l'interazione tra zinco e ferro diventa gradualmente evidente, con lo zinco che si infiltra nella superficie dei pezzi in ferro.
Man mano che la temperatura dei pezzi lavorati si avvicina gradualmente a quella dello zinco fuso, sulla superficie dei pezzi lavorati si forma uno strato di lega con rapporti zinco-ferro variabili, che costituisce la struttura stratificata del rivestimento di zinco. Nel tempo, diversi strati di lega all'interno del rivestimento mostrano diversi tassi di crescita. Da una prospettiva macroscopica, questo processo si manifesta come l'immersione dei pezzi lavorati nello zinco fuso, causando l'ebollizione della superficie di zinco. Quando la reazione zinco-ferro raggiunge gradualmente l'equilibrio, la superficie di zinco si calma. Una volta che i pezzi lavorati vengono sollevati dallo zinco fuso e la loro temperatura diminuisce gradualmente sotto i 200 gradi, la reazione zinco-ferro si arresta e il rivestimento zincato a caldo viene formato con uno spessore determinato.
I fattori principali che influenzano lo spessore del rivestimento di zinco includono la composizione del metallo di base, la rugosità superficiale dell'acciaio, il contenuto e la distribuzione di elementi attivi come silicio e fosforo nell'acciaio, lo stress interno all'acciaio, le dimensioni geometriche del pezzo e il processo di zincatura a caldo.
Sia gli attuali standard internazionali che quelli cinesi per la zincatura a caldo categorizzano gli spessori dell'acciaio in intervalli, specificando gli spessori minimi medi e locali del rivestimento di zinco che devono essere raggiunti per garantire la resistenza alla corrosione. I pezzi lavorati con diversi spessori di acciaio richiedono quantità di tempo variabili per raggiungere l'equilibrio termico e l'equilibrio di scambio zinco-ferro, con conseguenti diversi spessori di rivestimento.
Lo spessore medio del rivestimento specificato nelle norme si basa sull'esperienza di produzione industriale derivata dal meccanismo di zincatura sopra menzionato, mentre lo spessore locale tiene conto della distribuzione non uniforme dello spessore del rivestimento di zinco e dei valori empirici richiesti per la resistenza alla corrosione del rivestimento.
