A tűzihorganyzás kohászati reakcióeljárás. Mikroszkópikus szempontból a tűzihorganyzási folyamat két dinamikus egyensúlyt foglal magában: a termikus egyensúlyt és a cink-vas csere egyensúlyt. Ha az acél munkadarabokat körülbelül 450 fokos olvadt cinkbe merítjük, a munkadarabok szobahőmérsékleten felszívják a hőt a cinkfolyadékból. Ahogy a munkadarabok hőmérséklete 200 fok fölé emelkedik, fokozatosan nyilvánvalóvá válik a cink és a vas közötti kölcsönhatás, és a cink beszivárog a vas munkadarabok felületére.
Ahogy a munkadarabok hőmérséklete fokozatosan megközelíti az olvadt cink hőmérsékletét, a munkadarabok felületén változó cink-vas arányú ötvözetréteg alakul ki, amely a cinkbevonat réteges szerkezetét alkotja. Idővel a bevonat különböző ötvözetrétegei eltérő növekedési sebességet mutatnak. Makroszkópikus szemszögből nézve ez a folyamat a munkadaraboknak az olvadt cinkbe való bemerítésében nyilvánul meg, ami a cink felületének felforrását okozza. Amikor a cink-vas reakció fokozatosan egyensúlyba kerül, a cink felülete megnyugszik. Miután a munkadarabokat kiemeljük az olvadt cinkből, és hőmérsékletük fokozatosan 200 fok alá csökken, a cink-vas reakció leáll, és meghatározott vastagságú tűzihorganyzott bevonat keletkezik.
A cinkbevonat vastagságát befolyásoló elsődleges tényezők közé tartozik az alapfém összetétele, az acél felületi érdessége, az aktív elemek, például a szilícium és a foszfor tartalma és eloszlása az acélban, az acélon belüli belső feszültség, a geometriai méretek a munkadarab és a tűzihorganyzás folyamata.
A tűzihorganyzásra vonatkozó jelenlegi nemzetközi és kínai szabványok is az acélvastagságot intervallumokba sorolják, megadva a horganybevonat átlagos és helyi minimális vastagságát, amelyet a korrózióállóság biztosításához el kell érni. A különböző acélvastagságú munkadaraboknak különböző időre van szükségük a termikus egyensúly és a cink-vas csere egyensúly eléréséhez, ami eltérő bevonatvastagságot eredményez.
A szabványokban meghatározott átlagos bevonatvastagság a fent említett horganyzási mechanizmusból származó ipari gyártási tapasztalatokon alapul, míg a helyi vastagság figyelembe veszi a horganyréteg vastagságának egyenetlen eloszlását és a bevonat korrózióállóságához szükséges tapasztalati értékeket.
