Thermisch verzinken is een metallurgisch reactieproces. Vanuit een microscopisch perspectief omvat het thermisch verzinkingsproces twee dynamische evenwichten: thermisch evenwicht en zink-ijzeruitwisselingsevenwicht. Wanneer stalen werkstukken worden ondergedompeld in gesmolten zink bij ongeveer 450 graden, absorberen de werkstukken bij kamertemperatuur warmte uit de zinkvloeistof. Naarmate de temperatuur van de werkstukken boven de 200 graden stijgt, wordt de interactie tussen zink en ijzer geleidelijk zichtbaar, waarbij zink het oppervlak van de ijzeren werkstukken infiltreert.
Naarmate de temperatuur van de werkstukken geleidelijk die van het gesmolten zink nadert, vormt zich een legeringslaag met variërende zink-ijzerverhoudingen op het oppervlak van de werkstukken, die de gelaagde structuur van de zinkcoating vormt. Na verloop van tijd vertonen verschillende legeringslagen binnen de coating variërende groeisnelheden. Vanuit een macroscopisch perspectief manifesteert dit proces zich als de onderdompeling van werkstukken in het gesmolten zink, waardoor het zinkoppervlak gaat koken. Wanneer de zink-ijzerreactie geleidelijk evenwicht bereikt, kalmeert het zinkoppervlak. Zodra de werkstukken uit het gesmolten zink worden getild en hun temperatuur geleidelijk daalt tot onder de 200 graden, stopt de zink-ijzerreactie en wordt de thermisch verzinkte coating gevormd met een bepaalde dikte.
De belangrijkste factoren die de dikte van de zinklaag beïnvloeden, zijn onder meer de samenstelling van het basismetaal, de oppervlakteruwheid van het staal, het gehalte en de verdeling van actieve elementen zoals silicium en fosfor in het staal, de interne spanning in het staal, de geometrische afmetingen van het werkstuk en het thermisch verzinkingsproces.
Zowel de huidige internationale als Chinese normen voor thermisch verzinken categoriseren staaldiktes in intervallen, waarbij de gemiddelde en lokale minimumdiktes van de zinkcoating worden gespecificeerd die moeten worden bereikt om corrosiebestendigheid te garanderen. Werkstukken met verschillende staaldiktes hebben verschillende hoeveelheden tijd nodig om thermisch evenwicht en zink-ijzeruitwisselingsevenwicht te bereiken, wat resulteert in verschillende coatingdiktes.
De gemiddelde laagdikte die in normen wordt gespecificeerd, is gebaseerd op industriële productie-ervaringen die zijn afgeleid van het hierboven genoemde verzinkingsmechanisme, terwijl bij de lokale dikte rekening wordt gehouden met de ongelijkmatige verdeling van de zinklaagdikte en de empirische waarden die vereist zijn voor de corrosiebestendigheid van de coating.
