Оцинкованное покрытие: суть покрытия, как оцинковать своими руками

Цинковые покрытия - сравнение методов цинкования и их характеристики
Цинковые покрытия

Глубокий анализ-сравнение различных методов нанесения цинковых покрытий!


Как уже говорилось, горячее цинковое покрытие представляет из себя систему железо-цинковых сплавов с различным отношением содержания железа и цинка с постепенно уменьшающимся содержанием железа по мере приближения к внешней стороне покрытия.

Все железо-цинковые сплавы прочнее, чем сталь основы, что придает покрытию высокую устойчивость к истиранию. Наоборот, внешний ή-слой мягче, чем сталь, что создает хорошие условия для устойчивости к удару.

Таким образом, совокупность этих слоев создает устойчивость к разрушению при перевозках, монтаже и при обслуживании.

Цинковое покрытие, нанесенное электрохимическим способом, по механическим свойствам подобно обычному цинку, то есть является относительно мягким. Кроме того, электрохимическое цинкование осуществляется при обычной температуре, поэтому, кроме очень узкой переходной области, в системе не наблюдается железо-цинковых сплавов, и адгезия цинкового слоя к металлу основы относительно невелика. Сам процесс нанесения покрытия представляет определенные сложности с точки зрения равномерности нанесения покрытия, поскольку ток стремится избегать полостей. Приходится изощряться при пространственном расположении анодов. Метод является достаточно дорогостоящим, и поэтому ограничиваются нанесением покрытия на мелкие, в том числе  резьбовые детали. Он не может конкурировать с методом горячего цинкования при защите цинком крупных, средних и даже большинства относительно мелких деталей.

Оцинкованные детали

Рис. 2. 11. Часть ассортимента деталей, которые могут быть механически оцинкованы.

Наоборот, метод шерардизации в модификации “Дистек” постепенно начинает отвоевывать пространство как у электрохимического, так и горячего цинкования. Достаточная толщина покрытия (до 60-120 мкм), его равномерность и плотность с последующей защитой методом фосфатирования позволяет изделиям выдерживать в солевом тумане (одним из основных методов определения коррозионной устойчивости изделий)  до 1500 часов, что является очень хорошим показателем. Поскольку нанесение покрытия производится при 380-400°С на поверхности изделия, образующиеся железо- цинковые слои на данных изделиях получаются более твердыми, чем в случае электрохимического нанесения покрытий. Поступают сообщения о создании новых установок, позволяющих обрабатывать все более крупные изделия.

Сравнение свойств различных видов цинковых покрытий очень наглядно видно из таблицы № 2.12.

Поскольку, как видно из таблицы, все виды цинковых покрытий имеют как свои преимущества, так и недостатки, очевидно, что каждый тип покрытия имеет свою нишу применения. Встает вопрос, насколько долговечны покрытия различного типа, и имеется ли в этом вопросе преимущество одного типа покрытия перед другим. Ответ на этот вопрос дает рис. № 2.12, где приведены времена жизни покрытий, нанесенных различными способами и различной толщины. Из рисунка видно, что практически все точки для покрытий, полученных   самыми   разнообразными   способами   (горячее цинкование, электрохимическое, шерардизация, окрашивание в координатах “длительность службы” - “толщина покрытия” с очень малым разбросом укладываются на единую кривую, что говорит об отсутствии связи времени службы изделия с типом нанесения покрытия, основной фактор - это толщина покрытия. Однако надо иметь в виду, что красочное покрытие ограничено в сроке службы из-за подверженности его истиранию.

Зависимость времени жизни покрытия от его толщины

Рис. 2.12. Зависимость времени жизни покрытия от его толщины при разных способах нанесения.

 Таблица № 12.2. Сравнение различных методов нанесения цинковых покрытий на функциональные свойства изделий (механическое цинкование в таблице не рассматривается, но по характеристикам оно ближе всего к методу шерардизации).

Характеристика покрытия

Горячее цинкование

Электрохимическое нанесение

Шерардизация (механич. цинкование)

Напыление цинка

Окраска цинк-содержащими красками

Адгезия

Покрытие, сросшееся со сталью, из-за наличия различных железосодержащих слоев

Хорошая, сравнимая с таковой для покрытий из других металлов

Хорошая, сравнимая с таковой для электрохимического покрытия

Хорошая механическая подготовка под окраску при условии, что дробеструйная подготовка проведена нормально

При хорошей дробеструйной обработке дает наилучшие результаты

Непрерывность и однородность

Хорошие - любая непроцинковка хорошо видна в виде “черных пятен”. Некоторый избыток цинка на точках слива

Однородная в пределах возможности ванны. Поры не представляют проблемы, поскольку сталь защищается прилегающим цинком

Покрытие тонкое на углах - в противоположность горячему цинкованию

Зависит от опытности оператора. Покрытие пористое, но поры вскоре заполняются продуктами коррозии цинка

Хорошая - любые поры заполняются продуктами реакции

Толщина

Обычно 50-125 мкм на трубах и другой продукции; более толстые покрытия до 250 мкм получаются на сталях, раскисленных кремнием или после дробеструйной очистки перед цинкованием. Покрытия толщиной 10-30 мкм применяются на проволоке и листе.

Толщина в пределах 3-15 мкм. Более толстые слои возможны, но невыгодны экономически

Изменяются по желанию, обычно в пределах 10-80 мкм

Толщина изменяется в интервале 100-150 мкм, но покрытия до 500 мкм могут использоваться

До 40 мкм краски (или более в специальных случаях) при окраске в один слой

Формуемость и механические свойства

Обычные покрытия, на конечных изделиях не пригодны к изменению формы; слой сплава устойчив к абразивному воздействию, но хрупкий при гибке. Специальные покрытия с тонким слоем сплава или при его отсутствии хорошо формуются (на листах) и устойчивы к сварке

Сталь с электрохимическим покрытием обладает превосходной формуемостью и может быть сварена точечной сваркой. Небольшие детали обычно подвергаются такой обработке перед окраской

Хорошие. Не наблюдается охрупчивания высокопрочных сталей

При применении конечной продукции формовка не нужна. Можно осуществлять сварку через тонкое покрытие, если это необходимо, но обычно экранируют края, которые необходимо сварить, и после сварки эти места покрывают слоем цинка

Сопротивление к истиранию лучше, чем у обычных красок. Окрашенные листы могут быть подвергнуты формовке и сварке с небольшими нарушениями покрытия

Последующая обработка

Конверсионные покрытия - хроматы предотвращают белую ржавчину; фосфатирование на новых листах является хорошей основой для последующей окраски

Конверсионные покрытия (например, хроматы) для предотвращения белой ржавчины. Часто используются как основа для последующего окрашивания

Могут быть применены конверсионные покрытия

Возможно нанесение защитных покрытий, которые становятся основой для окрашивания, давая более долгую жизнь изделиям

Может быть использова на отдельно или в качестве грунтовки под обычные красочные покрытия

Другие свойства

Доступны ванны различных размеров. Части изделий до 25 метров могут быть оцинкованы в некоторых случаях. Требуется внимательное отношение к дизайну изделия.Имеются непрерывные процессы цинкования листов и проволоки

Любые размеры ванн доступны. Процесс обычно используется для простых, в основном, малых изделий, пригодных для цинкованиях в барабанах или при непрерывном цинковании листов и проволоки. Никакого нагревания, за исключением случая уменьшения водородной хрупкости для высокопрочных сталей

Идеально для малых изделий, включая шайбы и пружины (примерно до 15 см или 250 г). Трудности при нанесении, например, внутри полых изделий

Нет ограничений на размер или форму, очень экономичен для изделий с высоким отношением массы к поверхности. Неэкономичен при окрашивании сетчатых изделий. Наличие дополнительных трудностей (например, внутри труб) могут ограничить применение. Наилучший метод для нанесения очень толстых покрытий. Малое нагревание стали

Пригоден для всего, что может быть окрашено, хотя могут быть трудности при окрашивании трубчатых структур. Не требуется никакого нагревания

comments powered by HyperComments
Технология процесса горячего цинкования металла своими руками - оцинковка деталей в домашних условиях, виды и методы обработки
12Ноя

Содержание статьи

  1. Общие сведения
  2. Процесс обработки цинком
  3. Для чего на сталь наносят слой цинка
  4. Технология цинкования металла
  5. Как ржавеет
  6. Плюсы
  7. Виды и способы цинкования металла
  8. Холодная оцинковка
  9. Горячая оцинковка
  10. Гальваническое цинкование металла электролизом – невозможно в домашних условиях
  11. Термодиффузионная оцинковка/a>
  12. Как покрыть цинком металл газотермическим методом
  13. Таблица 1. Сравнение цинка с другими металлами
  14. Таблица 2. Сравнение цинка с цветными металлами
  15. Заключение и видео

Коррозия – это процесс, который разрушает целостность верхнего слоя любого металла, а затем, если не предупредить ее развитие, то и более глубокие структуры. В промышленности создали метод, который позволяет покрыть изделия защитным слоем пленки. Она спасает от проникновения влаги, а также от сильного воздействия кислорода. Таким образом, не происходят вредные реакции. В статье мы расскажем о горячем цинковании металла в домашних условиях своими руками.

Узорчатая гладкая поверхностьУзорчатая гладкая поверхность

Содержание

Общие сведения

Оцинковка – процесс покрытия поверхности металлической детали или целой конструкции определенными веществами, которые защищают ее от внешних разрушающих сил (не физических, а только химических). В основу вещества добавляют цинк. Именно он обладает вышеперечисленными свойствами. Отсюда и название технологии. Достоинства обработанных изделий:

  • повышенная прочность, однако, это не спасет от удара;
  • меньшая восприимчивость к температурным перепадам;
  • агрессивные вещества (химикаты, моющие средства, растворители) не причиняют большого вреда;
  • продленный эксплуатационный период без потери качеств;
  • анет окисления и ржавления.

Видео: Гаражное цинкование

Процесс обработки цинком

Он востребован во всем мире и применяется на крупносерийном и мелкосерийных производствах, а также многие люди, желающие продлить срок годности купленной продукции, пытаются сами создать специализированный раствор, чтобы им покрыть все необходимые поверхности. Делается это в первую очередь для того, чтобы сделать барьер между металлом и кислородом. Именно он окисляет верхний слой, что впоследствии приводит к появлению ржавчины.

Процедура может быть горячая или холодная, о способах поговорим ниже. Но в целом она низкозатратная из-за простоты покрытия, а также благодаря невысокой себестоимости химического вещества.

Цинкование металлаЦинкование металла

Для чего на сталь наносят слой цинка

При эксплуатации в повышенной влажности воздуха (например, любой автомобиль) происходят первые коррозийные процессы. Оцинкованное покрытие может предотвратить это. Объяснение следующее: элемент в растворе, которым покрывается поверхность, создает со стальным изделием гальваническую пару, среди которой доминирующее значение будет у первого вещества, так как отрицательных электронов в заряде у него больше.

При химических процессах окисления (реакция все же происходит) страдает этот верхний слой, но никак не сама сталь, фактически пропитка берет удар на себя. Но так как любая защита имеет тенденцию к разрушению, то и у цинкования есть срок годности. Но это длительный процесс. А если и будет небольшая брешь, то при соприкосновении с водой произойдет еще одна реакция, где на ее месте появиться гидроксид цинка, который выполняет те же барьерные функции. Кроме барьера от взаимодействия с влагой и воздухом, раствор защищает от электрохимического влияния.

Видео: Цинкование металла дома

Технология цинкования металла

Полное покрытие раствором возможно в условиях наличия емкости и оборудования, построенного из такого материала, который противостоит агрессивной среде. Процедура происходит в несколько этапов:

  • Подготовка. Поверхность полностью очищается, обрабатывается, снимается весь жир и другие пятна, при необходимости производится зачистка или шлифование до ровной плоскости. Затем поверхностный слой удаляется путем травления (посредством электролиза или кислой среды – серной кислоты). От этих манипуляций на верхней части детали образуется пленочка из оксидов. Она отлично соединяется с цинком. Затем нужно качественно высушить заготовку.
  • Нанесение цинкового покрытия на металл. Сплав расплавляют до однородного жидкого состояния, нагревая его до температуры в 450 градусов (что немного выше его удельной теплоты плавления). Затем в эту емкость-бассейн погружают изделие. Вытаскивать его можно исключительно после того, как вы убедитесь, что все даже мельчайшие отверстия, углы, щели были обработаны. Так как в обратном случае разрушение начнется именно с них.
  • Сушка. Воздействие теплым или холодным воздухом не рекомендуется. Лучше всего, если заготовка будет высыхать в комнатных условиях.

Так как оцинковать металл в домашних условиях своими руками можно только при наличии специальной ванны, которая должна иметь возможность быстрого подключения тока, то разделим их на:

  • крупногабаритные;
  • среднегабаритные;
  • малогабаритные.

Цинкование металла способ другойЦинкование металла способ другой

Как ржавеет

Процесс ржавления складывается из трех воздействий: воздуха, воды и агрессивных сред. При этом они вступают в химические реакции, разрушая целостность молекулярных связей. В результате появляются сначала небольшие, глазом незаметные дырочки, что может выглядеть как шершавость, а затем образуются отверстия. При этом нужно различать окисление – это начальный этап на верхних слоях, и коррозию, то есть более серьезные нарушения в структуре, появление дыр.

Чем сильнее влага и больше агрессоров, тем быстрее происходит процесс, это предотвратит только цинкование металла в домашних или промышленных условиях. Рассмотрим достоинства применения метода.

Обработанные деталиОбработанные детали

Плюсы

  • Ровная поверхность, отсутствие шероховатость, блеск даже без верхнего покрытия.
  • Длительной период эксплуатации.
  • Долгое время не будет ржавления.
  • Простота обработки таким способом – он не требует трудного оборудования, сильного электрического напряжения или дорогостоящих компонентов.

Но при этом необходимо помнить, что вдыхание паров цинка или попадание вещества в организм другим способом может привести к отравлению. Поэтому нельзя нагревать питьевую воду в оцинкованных ведрах (переносить можно, но только не повышая температурный режим) или производить другие манипуляции с пищей (для себя или животных), при этом нагревая изделие.

Видео: Цинкование своими руками

Виды и способы цинкования металла

Эффективность будет обусловлена таким понятием как адгезия, то есть способностью цинкового покрытия прикрепиться к верхнему металлическому слою. Не каждый материал имеет возможность адгезировать с цинком, поэтому для различных сплавов применяют разные процедуры. Также выбор зависит от:

  • условий эксплуатации;
  • требуемых защитных свойств;
  • толщины сформированного слоя.

Рассмотрим подробнее варианты.

Цинкование металла на производствеЦинкование металла на производстве

Холодная оцинковка

За последнее десятилетие это стало инновационной разработкой, потому что дало возможность получать высококачественный результат без дополнительных финансовых затрат. Отсутствие необходимости дорогостоящего оборудования привело к тому, что можно сделать оцинковку деталей из металла в домашних условиях своими руками – цинкование будет проходить холодным методом. Это стало возможно, когда изобрели «Цинконол». Это раствор, красящее вещество, которое содержит более 90 процентов цинка. А оставшиеся части содержат ингредиенты, отвечающие за то, что он останется до нанесения в жидком состоянии, а затем достаточно скоро схватится.

Красить деталь можно вручную – кисточкой, валиком, краскопультом. Последний – оптимальный метод, когда нужно защитить от ржавления статичные конструкции, которые сложно или невозможно снять. Часто «Цинконол» применяют в автосервисах при восстановительных работах с кузовом. Результаты покрытия цинком в домашних условиях будут хорошими, единственное отличие – недостаточная устойчивость к механическим воздействиям, но их можно компенсировать слоем краски.

Термодиффузионного варианта цинкования металлаТермодиффузионного варианта цинкования металла

Горячая оцинковка

Это самый старый способ, он же является наиболее эффективным. Его этапы мы рассматривали выше, основная задача – расплавить вещество и погрузить в него металлическую конструкцию. Достигаются наивысшие технические качества, но используется метод реже, чем холодный. Это объясняется негативным воздействием на окружающую среду. Еще один недостаток – чтобы полностью обрабатывать неразъемные конструкции большого размера требуется очень массивная ванна, а также много сырья. Но большинство линий электропередач покрыты именно таким старым способом.

Видео: Горячее цинкование металлоконструкций

Гальваническое цинкование металла электролизом – невозможно в домашних условиях

Плюсы – высокая точность, до начала процедуры вы уже точно знаете, какая толщина будет у образуемого слоя. Еще одно достоинство – это привлекательный внешний вид изделия, исключительная гладкость. Нет пузырьков воздуха или прочих посторонних помех.

Сталь и цинк соединяются на уровне молекул, так что адгезия у них полная, можно говорить даже о диффузии материалов. Происходит процедура так. Ванна наполняется электролитом. В раствор, хорошо проводящий ток, помещается конструкция. Подключается электричество. Здесь важно точно выбрать напряжение и длительность сеанса.

Цинкование металла в домашних условияхЦинкование металла в домашних условиях

Термодиффузионная оцинковка

Сокращенно – ТДЦ. Трудная в исполнении, возможная только в производственных цехах, операция. В замкнутый бокс помещают заготовку. Рядом располагают цинк в сухом состоянии. Нагревают помещение до 2600 градусов. При повышенной температуре происходит изменение агрегатного состояния вещества (из твердого в парообразное), и пары оседают на стенках изделия слоем более 15 мкм, что больше, чем при других способах.

РеагентыаРеагентыа

Как покрыть цинком металл газотермическим методом

Основной прием – напыление. То есть смесь, которой нужно обработать поверхность, растворяется в другом газообразном веществе так, что вместе с ним наносится на заготовку. Частицы ударяются на большой скорости и как бы «налипают» на поверхность. При этом, так как это все делается неравномерно и быстро, не появляется гладкий и ровный слой. Он, наоборот, скорее напоминает чешую и состоит из небольших неровностей, ощутимых для прикосновения. По этой причине обязательно нужно сверху покрасить деталь. Это хороший вариант, сохраняющий свои основные защитные свойства, но применяется в основном тогда, когда нет возможности использовать горячую оцинковку или электролиз.

Таблица 1. Сравнение цинка с другими металлами

Свойства металловМедьНикельСвинецОловоЦинк
Плотность, г/см38,938,911,377,297,1
Температура
плавления, С10841455327231419
кипения, С2360307517552270906
Твердость по Бринеллю, кг/мм236,8953535
Теплопроводность, кал/см.сек, град0,940,140,080,150,27

Некачественное цинкованиеНекачественное цинкование

Таблица 2. Сравнение цинка с цветными металлами

Свойства металловМедьНикельСвинецОловоЦинк
Плотность, г/см38,938,911,377,297,1
Температура
плавления, С10841455327231419
кипения, С2360307517552270906
Твердость по Бринеллю, кг/мм236,8953535
Теплопроводность, кал/см.сек, град0,940,140,080,150,27

Заключение и видео

В статье мы рассказали, как покрыть цинком железо в домашних условиях, а также в промышленных цехах, особенности метода и технологии. Если вы не уверены, что соблюдены все меры безопасности, то не стоит делать оцинковку своими руками, так как пары вещества могут негативно повлиять на ваше здоровье.

Видео: Технология цинкования

Чтобы уточнить интересующую вас информацию, свяжитесь с нашими менеджерами по телефонам 8 (908) 135-59-82; (473) 239-65-79; 8 (800) 707-53-38. Они ответят на все ваши вопросы.

Свойства цинкового покрытия и область применения

Свойства цинкового покрытия и область применения

Цинковые покрытия являются достаточно эластичными и хорошо выдерживают развальцовку, изгибы, вытяжку. Свежеосажденный цинк хорошо паяется с применением бескислотных флюсов; для пайки цинковых покрытий, находившихся на воздухе длительное время, необходимы активные флюсы.

Цинк относится к весьма активным металлам, легко реагирующим с кислыми и щелочными растворами. В паре с железом, имеющим более положительный потенциал, цинк является анодом, поэтому в результате коррозионных процессов, происходящих на поверхности оцинкованных деталей под действием влажного воздуха, растворяется цинк, а не основной металл. Коррозионный процесс, происходящий по такой схеме, является более благоприятным, чем в случае катодных покрытий, например никель по стали, так как разрушение основного металла практически не происходит до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. На поверхности цинка в атмосферных условиях влажный воздух, содержащий углекислый газ, сернистые соединения и тому подобные вещества, обусловливает образование светло-серых продуктов коррозии в виде тонкого слоя гидроокиси цинка Zn(OH)2, карбонатов цинка ZnCO3 · Zn(ОН)2.

В промышленной и приморской атмосферах в состав продуктов коррозии входят также хлориды и сульфаты цинка. Скорость коррозии цинкового покрытия по мере накопления на поверхности продуктов коррозии уменьшается в результате частичного заполнения пор в покрытии. Таким образом, пленка из продуктов коррозии толщиной до 20 мкм служит своего рода дополнительной защитой.

Анодный характер цинка по отношению к стали обусловливает возможность защиты оголенных участков поверхности, отстоящих па расстоянии нескольких миллиметров от кромки покрытия. Забоины и царапины в покрытии не влияют существенно на коррозию изделий. Протекторное действие цинка обусловливает также защиту от коррозии непокрытой резьбы гаек, если они навинчены на оцинкованные болты, срезы листовых оцинкованных материалов, проволоки и т. п.

В некоторых случаях цинковое покрытие принимает катодный характер защиты по отношению к стали, например при воздействии горячей воды (температура выше 70° С), в результате происходит весьма интенсивная коррозия стали, а цинковое покрытие не разрушается.

Защитное действие цинкового покрытия резко ослабляется в атмосфере, содержащей продукты органического происхождения: синтетические смолы, олифу, хлорированные углеводороды и т. п. вещества. Цинковые покрытия разрушаются, если они находятся в контакте или в одном и том же закрытом объеме со свежеокрашенными и промасленными деталями. Для повышения химической устойчивости цинка при воздействии агрессивной атмосферы его поверхность подвергают специальной химической обработке в растворах, содержащих хромовую кислоту или ее соли, при этом в результате реакции образуются пленки хроматов цинка, значительно улучшающие коррозионную устойчивость покрытия. Устойчивость достигается также обработкой оцинкованных деталей в растворах, содержащих соли фосфорной кислоты. Эта операция называется фосфатированием.

Высокие защитные свойства цинковых покрытий, обусловленные анодным характером этого покрытия и низкой стоимостью цинка но сравнению с другими цветными металлами, обусловливают широкое распространение процесса цинкования в различных отраслях промышленности. Цинковые покрытия составляют более 60% всех видов металлических покрытий, применяемых в народном хозяйстве. Цинкованию подвергаются листы кровельного железа, трубы, каркасы, шасси радиоприемников, детали автомобилей приборов, станков, сельскохозяйственных машин, крепежные детали, проволока и другие изделия массового производства.

Толщина цинкового покрытия на деталях устанавливается в зависимости от условий эксплуатации изделий, а также условий сопряжения деталей при сборке. Выбор толщины покрытия производится в соответствии с ведомственными нормами, отраслевыми стандартами и другой нормативно-технической документацией.

Таблица 1. Толщина цинкового покрытия.

Характеристика ycлoвий экслуатации

Толщина, мкм

Обозначение по ГОСТ 9791-68

Легкие условия (ЛС). Отапливаемые и вентилируемые помещения. Относительная влажвость 65 ± 15 % при температуре 25° С.

6 - 9

Ц 6

Средние условия (СС). Отсутствие атмосферных осадков, неотапливаемые помещения, атмосфера загрязнена небольшим количеством промышленных газов. Температура воздуха от -60 до + 60° С, относительная влажность 95 ± 3 % при температуре +30° С.

15 - 18

Ц 15 хр

Жесткие условии (ЖС). Эксплуатации на открытом воздухе. Воздействие атмосферных осадков, загрязненных промышленными газами. Относительная влажность 95 ± 3 % при температуре +35° С (тропические условия).

24 - 30

Ц 24 хр

Эксплуатация в особых условиях. Длительное пребывание в воде. Атмосфера насыщена промышленными газами.

36 - 42

Ц 36 хр

В табл. 1 даны рекомендации по выбору толщины цинкового покрытия в зависимости от условий эксплуатации и приведено обозначение цинкового покрытия на чертежах деталей. При выборе толщин покрытия для мелких резьбовых крепежных деталей необходимо учитывать условия свинчиваемой, поэтому толщина слоя цинка на резьбовых деталях с шагом до 0,8 мм устанавливается 3 - 6 мкм для деталей с шагом более 0,8 мм - 9 -18 мкм.

Необходимо  также принимать во внимание, что если деталь находится внутри прибора и защищена кожухом от попадания влаги, а при работе прибора выделяется теплота, то условия эксплуатации детали являются менее жесткими, чем условия эксплуатации изделия.

Цинковые покрытия бывают от серого до светло - серого цвета. При длительном хранении оцинкованных деталей допускается потускнение поверхности. Образование осыпающегося белого налета на цинковом покрытии ухудшает его внешний вид, но не снижает защитных свойств.

Для цинковых покрытий, подвергнутых хроматированию, цвет - от золотисто - желтого до желтовато - зеленого с радужным оттенком. Коричневый цвет пленки не допускается. Отсутствие хроматной пленки в порах и раковинах литья, в швах сварки и около них, вблизи щелевых зазоров и малых отверстий допускается. Нарушение хроматной пленки в виде отдельных рисок и точек тоже допускается. Цинковое фосфатированное покрытие имеет цвет от светло-серого до темно-серого с явно выраженной кристаллической структурой фосфатной пленки. Основные физические свойства цинка представлены ниже:

Плотность, г/см3 - 7,1
Температура плавления, °C - 420
Твердость электролитического цинка, кгс/мм2 - 50 - 60
Электрическое сопротивление, Ом*см - 5,75*10-8

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи: comments powered by HyperComments

Способы цинкования металла

Железо и сталь — это материал из которого изготовлен скелет современной технологической цивилизации. Но — увы! - и у стальной основы нашей цивилизации есть свое уязвимое место. Оно называется коррозия, от которой железо и сталь не имеют той естественной защиты, какой является оксидная пленка для многих цветных металлов — олова, цинка или алюминия.

Сталь нуждается в защите от коррозии - и лучшей защитой для нее будет цинкование. (или оцинковка). Оцинкованный лист прослужит гораздо дольше обычного стального.

Почему именно цинк?

Прежде всего потому, что цинк достаточно распространен и недорог, сам по себе коррозии практически не поддается, плавится при не очень высокой температуре (около 420 градусов, что гораздо ниже температуры плавления железа), обладает приемлемой прочностью. И при этом — что важно! - имеет стационарный электрический потенциал -0,76 В., то есть гораздо более отрицательный, чем у железа.

Благодаря этому своему свойству, цинк, даже при нарушении целостности покрытия и под воздействием электролитов, будет в возникающих электрохимических реакциях играть роль анода. То есть станет медленно растворяться, защищая этим от электрохимической коррозии стальную основу конструкции. В общем — даешь цинковые покрытия! Вот только какими способами их наносить? Это достаточно интересный вопрос, поскольку способов таких несколько — и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их…

Горячее цинкование

Это самый, на первый взгляд, простой и надежный метод создания цинковой пленки на изделиях их чугуна и стали: эти предметы просто погружают в расплав цинка, а потом вынимают уже покрытыми слоем цинка толщиной от 40 до 80 микрон — то есть достаточно плотным и износостойким.

Однако не все так просто: для того, чтобы цинковая пленка надежно «зацепилась» на поверхности черного металла, эта поверхность должна быть тщательно очищена и офлюсована (то есть покрыта составом, который должен предотвратить ее окисление до соприкосновения с расплавом цинка, и обеспечить надежную адгезию цинковой пленки).

При этом нужно иметь в виду, что расплавленный цинк застывает довольно быстро и может поэтому образовывать наплывы до 1 мм. толщиной, что нежелательно в тех случаях, когда на поверхность оцинкованных изделий есть резьба. Кроме того, сама технология накладывает ограничения на размеры изделий, которые мы хотим оцинковать таким способом — они не могут быть больше, чем ванны с расплавом цинка (а они не могут очень большими по определению).

Холодный метод цинкования

В отличии от горячего цинкования, его холодный вариант никак не связан с размерами цинкуемых деталей и поверхностей, поскольку он состоит в нанесении на них электролитических растворов цинка в различных летучих жидкостях. Такие растворы (гальванол, цинотан, цинотерн, цинкнол) наносятся на стальную поверхность из пульверизатора: растворитель высыхает, а цинковое покрытие остается — причем «садится» оно на поверхность стали очень надежно, с высокой адгезией. При этом покрываемую поверхность не нужно флюсовать, ее достаточно просто очистить от ржавчины и грязи.

Холодный метод цинкования хорош своей простотой

и применимостью для работ на открытом воздухе. Но внешний вид покрытой таким способом стали будет просто матово-серым без металлического блеска.

Поэтому холодное цинкование лучше всего использовать как «покрытие под покраску».

Гальванический метод цинкования

Зато гальванический метод цинкования придает оцинкованой поверхности чрезвычайно привлекательный вид.

Он состоит в том, что через ванну с электролитом течет ток, причем анодом служат цинковые пластины, а катодом — изделия из стали. Под действием тока цинк растворяется в электролите, и его ионы оседают на железе. В результате получается тонкая (от 4 до 20 микрон) пленка, которая не только защищает сталь от коррозии, но и придает поверхности эстетичный внешний вид. Поверхность, покрытая гальваническим цинком может приобрести (в зависимости от своей толщины) сине-голубой, светло-серый или матово-белый металлический блеск. Главными достоинствами такого покрытия будет равномерность его толщины по всей покрываемой поверхности.

Но за этими плюсами идут и свои минусы: тонкое и красивое гальваническое покрытие будет не стойким к истиранию, а увеличение его толщины будет чревато тем, что сталь в процессе гальваники может приобрести заодно и т.н. «водородную хрупкость». Тем не менее, гальваническое цинкование. в силу своей малой себестоимости очень часто используется для антикоррозионной защиты разных видов крепежа, металлических изделий и декоративных элементов.

Термодиффузное цинкование

Главного недостатка гальванического цинкования - «водородной хрупкости» позволяет избежать технология термодиффузионного цинкования.

Она основана на том, что цинк при определенных условиях может испаряться с поверхности цинксодержащего порошка и проникать в поверхностные слои железа, так что в результате образуется сложный сплав цинка с железом.

Такая диффузия становится возможной при

высокой (от 290 до 400 градусов) температуре и наличии электрического потенциала, при котором стальные изделия являются анодом.

Процесс термодиффузии производится во вращающемся контейнере при пониженном давлении (0,1 атмосферы) в восстановительной водородной атмосфере. На термодиффузное цинкование каждой партии крепежных метизов требуется от 90 до 180 минут.

В результате эти детали приобретут мышино-серый цвет — но вместе с ним и повышенную прочность поверхности и отменную устойчивость к коррозии ( в 3-5 раз лучшую, чем при гальваническом цинковании и в полтора-два — чем при горячей оцинковке).

При этом равномерность покрытия будет идеальной, а про адгезию такого покрытия говорить и смысла нет — оно просто «сливается» с черным металлом, так что отделить ее от него просто невозможно. Конечно, внешний вид оцинкованных таким способом метизов, большого эстетического удовольствия не доставляет, но от болтов, гаек, пружин и шурупов особой красоты и не требуется.

Недостаток же у термодиффузного цинкования только один, но существенный — в силу особенностей технологии применять ее можно только в отношении небольших по размеру предметов.

Газо-термическая оцинковка

В последнее время все более широко начинает использоваться еще один вариант нанесения цинкового покрытия — газо-термический. В этом случае цинк в виде тонкой проволоки или порошка подается к соплу специальной горелки, расплавляется в потоке раскаленного газа и мельчайшими каплями оседает на поверхность стального или чугунного изделия.

В принципе, такой метод можно было бы считать разновидностью горячего цинкования, если бы только капли расплавленного цинка, ударяясь о поверхность металла не деформировались, создавая «чешуйчатое» пористое покрытие.

Такое покрытие требует дополнительного слоя краски для заполнения микропор в слое цинка.

Это, конечно, недостаток, но зато такие комбинированные покрытия отличаются отличной адгезией и обладают устойчивостью в самых неблагоприятных условиях эксплуатации (в морской  воде, частых атмосферные осадках, кислой среде и т.д.), где они могут сохраняться до 30 лет.

Видео по теме:

Стандарты цинковых покрытий - защита конструкций, ГОСТ, СНИП, рекомендации
Стандарты цинковых покрытий

В области стандартизации цинковых покрытий мы заметно отстаем от западных стран и США. Если в этих странах давно существуют стандарты как на процессы горячего нанесения покрытий, так и на особенности проектирования изделий для горячего цинкования, то в СССР (а затем и в России) имеется только один ГОСТ на горячее цинкование, лишь недавно в России появился стандарт на шерардизацию; только относительно электроцинкования и напыления металлических покрытий дела обстоят относительно нормально. Основную нагрузку по нормированию толщины покрытий несут СНиПы, но и в этом случае понятия о необходимой толщине покрытия очень размыты и могут трактоваться по-разному.

В ГОСТ 9.307-89 указывается,  что  толщина цинкового покрытия должна лежать в пределах от 40 до 200 мкм, в СНиП 2.03.11-85 - что для оцинкованных изделий для зданий и сооружений толщина покрытия должна лежать в пределах от 60 до 100 мкм. В “Общих технических требованиях к ограждающим устройствам на мостовых сооружениях, расположенных на магистральных автомобильных дорогах”, ОДН 218.012-99, указывается толщина покрытия не менее 80 мкм. В то же время связь между условиями цинкования и толщиной покрытия практически отсутствует, если не считать краткой информации в строительных правилах СП 23-101-98, где приведена связь между толщиной покрытия и временем цинкования (таблица № 3.1), причем для температуры, при которой промышленное цинкование не производится (480°С).

Таблица № 3.1. Рекомендуемые толщины покрытий (мкм) при различном содержании кремния в стали (из СП 23-101-98).

Время выдержки, мин

Толщина цинкового покрытия, мкм, при содержании кремния, % масс.

0,05

0,075

0,1

0,12

0,2

0,3

0,4

0,5

3

80

140

90

85

90

125

160

200

6

110

240

140

100

120

160

210

280

9

140

360

200

120

200

260

330

400

Очевидно, что эти толщины весьма далеки от реальной практики цинкования, тем не менее, некоторые чиновники на основании этого документа создают требования толщины покрытия на отдельных объектах до 200 мкм.

До 80-х годов прошлого столетия разные страны имели свои собственные стандарты на горячее цинкование, причем эти стандарты часто не согласовывались между собой ни в части контроля, ни в классификации областей применения. Отметим, как наиболее разработанные, серию американских стандартов: ASTM A-385/1986/), ASTM A-384 (96), ASTM A-143/94, общеевропейские стандарты по горячему цинкованию EN ISO 1461 и EN ISO 14713. Но ни в этих, ни в большинстве стандартов других стран вообще не рассматривался тип сталей, применяемых в горячем цинковании.

Единственной страной, где в свое время была сделана попытка связать качество покрытия с типом стали, была Франция. Попытки на более низком уровне (уровне рекомендаций) связать тип стали с качеством покрытия были сделаны в Германии, а также в Швеции, где существовал стандарт SMS 2950 “Основные принципы и требования к технологии гальванизации горячим погружением”, в котором существовали два отдельных раздела с толщиной покрытия менее 100 мкм и с толщиной покрытия свыше 215 мкм с указанием об областях использования таких покрытий, но, по- видимому, и в них не было упоминаний о количестве кремния в используемых сталях. В северных странах, где особые требования к морозостойкости сталей, для удобства пользователей пошли по следующему пути: начали производить сталь с интервалом содержания концентрации кремния от 0,15 до 0,25%, особо мелкозернистую. Покрытие для такой стали остается умеренно толстым, матовым и неоднородным по цвету, но в этом случае мы уже не рискуем оказаться в пике Санделина, как при использовании полуспокойных сталей. Необходимо напомнить, что цвет покрытия играет роль только при сдаче объекта, через полгода-год цвет покрытия практически для всех сталей становится темно-серым из-за образования карбонатной пленки, и различия в цвете различных участков изделия становятся не очень заметными.

Из-за неопределенностей с толщиной покрытия во всех стандартах регламентируется минимальная толщина покрытия, но, в отличие от ГОСТ 9.307, как в американском, так и общеевропейском стандартах учитывается зависимость этой минимальной величины от толщины подложки. Эта зависимость определяется нижеследующей таблицей № 3.2.

Таблица № 3.2. Зависимость локальной и средней толщины покрытия на изделиях из стального проката (поз. 1-4), стального литья (поз.  5-6), а также подвергаемых центрифугированию деталей из прутка (поз. 7-9) и плоских изделий (поз. 10, 11).

№ п/п

Толщина стали (мм)

Локальная толщина покрытия (мкм)

Средняя толщина покрытия (мкм)

1

Сталь 6 мм и более

70

85

2

Сталь от 3 до 6 мм

55

70

3

Сталь от 1,5 до 3 мм

45

55

4

Сталь менее 1,5 мм

35

45

5

Литье более 6 мм

70

80

6

Литье менее 6 мм

60

70

7

Диаметр более 20 мм

45

55

8

Диаметр от 6 до 20 мм

35

45

9

Диаметр менее 6 мм

20

45

10

толщина более 3 мм

45

55

11

толщина менее 3 мм

35

45

Эти данные перекликаются с данными американского стандарта ASTM A 123A/123M-97 “Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products”(табл.3.3), поскольку они основаны на реальной практике горячего цинкования. 

Таблица № 3.3. Зависимость минимальной толщины покрытия от градации стали в изделии.

Категория материала

Толщина материала в мм

<1,6

от 1,6 до 3,2

от 3,2 до 4,8

от 4,8 до 6,4

>6,4

Прокат

45

65

85

85

100

Полоса

45

65

75

85

100

Труба

-

-

75

75

75

Проволока

45

45

65

65

85

Примечание: под градацией понимается отнесение стали по толщине к некоторому интервалу толщины.

Существующие   стандарты   позволяют   учитывать   только часть практики горячего цинкования: как следует из рисунка № 3.1, обширная практика двух заводов, чьи данные приведены на рисунке, показывает, что толщины покрытия расположены, в основном, в области выше области нормального цинкования, причем толщины покрытия могут превышать нормальные аж в пять раз. Частично разброс в толщинах покрытия объясняется различной длительностью нахождения изделий или отдельных частей изделий в расплаве (это, кстати, учитывается в стандартах тем, что разрешенная локальная толщина в изделии может быть меньше средней толщины покрытия, рассчитываемой как средняя от суммы толщин различных частей изделия).

Но из рисунка вытекает и другая особенность горячего цинкования - часть покрытий имеет меньшую толщину, чем это допускается стандартами. Объяснить эту особенность горячего цинкования в настоящее время пока не представляется возможным, но с большой вероятностью это связано с особенностями кристаллизации сталей при непрерывной разливке. Борьба с этим отрицательным явлением - расцинковка изделия и его повторное цинкование. В этом случае из-за повышения шероховатости поверхности последующее цинкование идет с несколько большей скоростью, и толщина покрытия будет несколько больше.

Еще до массового применения оцинковки стальных изделий стало ясно, что для цинкового покрытия имеются всего два врага: это сернистый газ, побочный продукт тепловых электростанций, и дистиллированная вода. На рис. 3.2 показана хронологическая зависимость скорости уменьшения толщины цинкового покрытия и наличия сернистого газа в воздухе. Видно, что корреляция весьма и весьма хорошая.

Другая интересная зависимость приведена на рис. № 3.3. Здесь показана скорость коррозии цинкового покрытия, находящегося в воде, имеющей различные значения рН. Видно, что наименьшая скорость коррозии наблюдается в довольно широком интервале рН - от примерно 6 до 11. Но и в этом, оптимальном для покрытия интервале, скорость коррозии очень велика. Это объясняется очень просто - в воде происходит разрушение плотного карбонатно-гидроксидного покрытия, вместо него образуется проницаемое покрытие, и цинк уже не защищен. Таким образом, если цинковое покрытие периодически смачивается дождевой водой или на нем данная дождевая вода скапливается, то такое покрытие довольно быстро разрушается.

Зависимость толщины цинкового покрытия от толщины металла

Рис. 3.1. Зависимость реально измеренной толщины покрытия от толщины металла для двух предприятий Германии (данные 1940 года).

Скорость атмосферной коррозии цинка

Рис. 3.2. Скорость атмосферной коррозии цинка (г/м2*сутки) и поглощения диоксида серы из воздуха (г/м2*сутки) по месяцам в Берлине: 1 – поглощение диоксида серы; 2  – потери цинка.

Скорость коррозии цинка в водных растворах

Рис. 3.3. Скорость коррозии цинка в водных растворах в зависимости от значения рН.

Однако на практике оказалось значительно проще. При правильном проектировании изделий избыточной толщины не нужно. Исследования, проведенные за годы эксплуатации оцинкованных изделий, показали, что избыточная толщина цинкового покрытия в большинстве случаев не является оправданной, так как изделие морально устаревает прежде, чем оно начнет разрушаться под воздействием погодных факторов. Оказалось, что толщина покрытия в 60 мкм отражает все требования, предъявляемые к жизнестойкости оцинкованных изделий - в большинстве условий как континентального, так и приморского климата начальные скорости коррозии почти для всех категорий климата не превышают 4 мкм в год, а по мере течения времени скорость коррозии продолжает уменьшаться. Наглядно ожидаемое время жизни оцинкованных изделий наглядно видно из рис. 3.4 и таблицы № 3.4. Ожидаемое время жизни оцинкованного изделия с толщиной покрытия 100 мкм для сельской местности - порядка 100 и более лет, для приморского климата и промышленного города - порядка 50-40 лет, и только для морского климата и насыщенного промышленностью индустриального района - порядка 25-20 лет. Лишь для сооружений, находящихся в морской воде (особенно в зоне приливов) и в подземных сооружениях оцинкованные конструкции не рекомендуются к применению. В то же время в закладных изделиях, находящихся внутри бетона в контакте с солеными водами толщина покрытия в 50 мкм вполне достаточна.

Срок службы от толщины цинкового покрытия

Рис. 3.4. Предположения по  времени  службы оцинкованных изделий в зависимости от толщины покрытия для различных категорий агрессивности окружающей среды (по ISO 9223): С1- очень слабая; С2 – слабая; С3 – умеренная; С4 – суровая; С5 – очень суровая; Im2 – морская вода в районах умеренного климата.

Таблица № 3.4. Категории агрессивности климата (по ISO 9223, EN ISO 14713).

Климат

Категория агрессивности

Среда местонахождения

Справочные примеры

скорость коррозии за первый год

ISO 9223

EN ISO 14713

Углеродистая сталь, мкм/год

Цинк, мкм/год

Цинк, мкм/год

С1 (очень слабая)

Внутренние помещения: сухие помещения

<1,3

<0,1

<0,1

С2 (слабая)

Внутренние помещения: временами конденсация влаги.

Наружный климат: внутриконтинентальная cельская местность.

1,3-25

0,1-0,7

0,1-0,7

С3 (умеренная)

Внутренние помещения: высокая влажность, небольшое количество загрязнений.

Наружный климат: внутриконтинентальный город, приморский климат со слабой засоленностью.

25-50

0,7-2,1

0,7-2

С4 (суровая)

Внутренние помещения: предприятия химической промышленности.

Наружный климат: внутриконтинен- тальная промышленность, приморский город

50-80

2,1-4,2

2-4

С5 (очень суровая)

Наружный климат: Очень влажный промышленный климат, соленый приморский климат

80-200

4,2-8,4

4-8

Погружные и подземные конструкции

Категория вредного воздействия

Окружающая среда

Справочные примеры

     

Im1

Пресная вода.

Речныесооружения, гидроэлектростанции

-

-

-

Im2

Морская вода в районах умеренного климата.

Сооружения портовой акватории.

-

-

10-20

Im3

Грунт.

Подземные хранилища, стальные сваи, стальные трубы

-

-

-

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи: comments powered by HyperComments

Что такое цинковое покрытие?

Покрытие, которое образуется, во время процесса гальванизации, фактически является частью самой стали. Во время реакции в стальной конструкции, цинк взаимодействует с железом в стали, с образованием ряда слоев сплава цинк-железо. Фотография ниже представляет собой поперечное сечение покрытия оцинкованной стали, показывающее типичную микроструктуру, состоящую из трех слоев сплава и слоя чистого металлического цинка.

  • • Тонкий слой Гамма состоит из сплава, который составляет 75% цинка и 25 % железа
  • • Слой Дельта состоит из сплава, который составляет 90 % цинка и 10 % железа
  • • Слой Зета состоит из сплава, который составляет 94% цинка и 6 % железа
  • • Наружный слой ЭТА, который состоит из чистого цинка.

В дополнение к химическому составу каждого слоя, цифра обозначает твердость каждого слоя и выражается, как число Алмазной Пирамиды. Алмазная Пирамида является мерой твердости; чем выше число, тем больше твердость. Как правило, слои Гамма, Дельта и Зета сложнее, чем основная сталь. Твердость этих внутренних слоев обеспечивает исключительную защиту от повреждений покрытия за счет истирания. Слой Эта довольно пластичный, обеспечивает антиударное покрытие. Другие слои, как правило, сцепляют друг друга. Твердость, пластичность и сцепка в совокупности обеспечивают цинковому покрытию непревзойденную защиту от повреждений, вызванных неосторожным обращением во время транспортировки и / или на строительной площадке, а также в процессе эксплуатации. Прочность цинкового покрытия является чрезвычайно важным фактором, так как защитный барьер зависит от целостности покрытия.

Толщина покрытия

Факторы, влияющие на толщину и внешний вид цинкового покрытия, включают в себя химический состав стали, состояние поверхности стали, холодную обработку стали перед цинкованием, температуру ванны во время погружения, скорость вывода из ванны и скорость охлаждения стали.

Химический состав стали для оцинковки очень важен. Количество кремния и фосфора в стали влияет на толщину и внешний вид цинкового покрытия. Кремний, фосфор или комбинации этих двух элементов могут привести к толстым, ломким оцинкованным покрытиям. Кривая толщины покрытия показана на рисунке, приведенном ниже, соотношение эффективности кремния в основной стали и толщины цинкового покрытия.

Содержание углерода, серы и марганца в стали также может иметь незначительное влияние на толщину оцинкованного покрытия.

Сочетание упомянутых выше элементов, известно как «отвечающее за сталь» в гальванической промышленности, имеет тенденцию к ускорению роста слоев сплава цинк-железо. Это может привести к законченности цинкового покрытия, состоящего полностью из сплава цинк-железо. Вместо блестящего внешнего вида, оцинкованное покрытие будет иметь темно-серый, матовый цвет. Такой внешний вид будет обеспечивать такую же защиту от коррозии, как и цинковое покрытие, имеющее яркий внешний вид.

Трудно составить точную инструкцию по отбору стали без квалификации всех марок. Приведенные ниже рекомендации приводят к выбору сталей, которые обеспечивают хорошее оцинкованное покрытие.

• Уровни углерода менее 0,25 %, фосфора — 0,04 %, или марганца — 1,35% -выгодны.

• Уровни кремния менее 0,04 % или от 0,15 % до 0,25% — желательны.

Даже если эти элементы не входят в состав стали, обычно кремний может присутствовать во многих сталях при оцинковке. Это происходит, в первую очередь потому, что кремний используется в процессе окисления в производстве стали и обнаруживается в литой стали. Содержание фосфора не должно быть больше, чем 0,04% для стали, предназначенной для оцинковки. Фосфор действует в качестве катализатора в процессе гальванизации, что приводит к быстрому росту слоев сплава цинк-железо. Этот рост практически неуправляем во время процесса цинкования.

По мере того как происходит реакция диффузии в процессе цинкования, более высокая температура расплавленного цинка и более длительное время погружения в него, процесс, в целом, будет проходить несколько тяжелее для наращивания слоев. Как и все процессы диффузии, реакция протекает быстро сначала, а затем замедляется, как только слои начинают расти и становятся толще. Тем не менее, по-прежнему погружение за определенное время будет иметь незначительное влияние на дальнейший рост покрытия. При цинковании сталей, процесс диффузии протекает более быстрыми темпами, создавая более толстые покрытия.

Толщина наружного слоя чистого цинка в значительной степени зависит от скорости выхода из цинковой ванны. Быстрый темп вывода приводит к более толстым покрытиям.

Кроме того, измерение толщины покрытия должно быть произведено в нескольких точках на каждой проверяемой детали и должно соответствовать ГОСТ 9.307-89.

Внешность

Оцинкованные покрытия, как правило, яркие и блестящие, но в течение года из-за погодных условий станут тусклыми и серыми. Основным требованием к отделке цинкового покрытия является то, что оно будет относительно гладким, сплошным и без грубых дефектов поверхности. Оцинкованное покрытие обеспечивает оптимальную защиту от коррозии.

Обработка методом цинкования может потребовать использования цепных стропов, проволоки или других устройств, чтобы опустить конструкцию в цинковую ванну, если нет другой возможности для подъема. Цепи, проволока, а также специальные приспособления, используемые для этого, могут оставить след на оцинкованной детали. Такой метод не является вредным для покрытия и не является причиной для отказа от него. Если это необходимо, и на стали остались следы, то эти участки могут быть легко подкрашены технологическими красками.

Различия в блеске и цвете оцинкованных покрытий не оказывают существенного влияния на коррозионную стойкость. Наличие или отсутствие блеска не оказывает никакого влияния на производительность покрытия. Внешний вид оцинкованных изделий зависит от процесса кристаллизации, от химического состава цинковой ванны, от скорости охлаждения, метода цинкования, химического состава стали и толщины покрытия. У серых или пятнистых матовых оцинкованных покрытий срок службы такой же, как и у ярких или блестящих покрытий, так как срок службы зависит от толщины цинкового покрытия, а не от цвета. Изменения внешнего вида покрытия или отделки имеют значимое значение, только если они будут влиять на предполагаемое использование изделия. Основная функция цинкового покрытия — это защита от коррозии. Независимо от первоначального внешнего вида (будь то яркие и блестящие, матово-серые, или комбинации этих цветов), все гальванизированные стальные детали со временем превратятся в матовый и серый цвет, так как внешний вид покрытия в использовании зависит от погодных условий.

Отражательная поверхность

Яркий и блестящий внешний вид нового цинкового покрытия иногда нежелателен, и зависит от применения изделия. Некоторые правительственные учреждения требуют, чтобы поверхность стальных изделий с покрытием не превышала определенные значения отражательной способности.

Недавно оцинкованное изделие с нормальным слоем чистого цинка на внешней стороне имеет естественную отражательную способность более чем 70% в видимом диапазоне. Если его внешняя поверхность имеет интерметаллический слой, а не обычный чистый цинковый, то отражательная способность значительно снижается. Это изменение отражательной способности также будет происходить с течением времени, оксиды цинка и карбонатные пленки образуются на поверхности детали. Если отражательная способность поверхности является проблемой, то данный вопрос можно обсудить с нашими специалистами, чтобы выявить возможные варианты получения желаемого внешнего вида покрытия.

Как правильно восстановить цинковое покрытие. Советы и секреты

Если вам необходимо восстановить цинковое покрытие, то скорее всего вы столкнулись с одной из проблем:

  1. Оцинкованное покрытие пострадало при транспортировке и местами откололось.
  2. Цинкование сделали некачественно - нужно новая защита.
  3. Оцинковка истерлась со временем и начала ржаветь.  
  4. Края конструкций пострадали после сварки.

Решить все эти проблемы довольно легко! Во всех случаях вы можете покрыть поврежденный участок покрытия составом для холодного цинкования. 

Мы расскажем, что для этого нужно и как лучше восстановить цинковое покрытие.
 

Качественно восстановить покрытие можно только краской с содержанием цинка 

Особенность оцинкованных изделий заключается в том, что благодаря высокому содержанию цинка в плёнке, обеспечивается катодная защита. Это означает что цинк "жертвует" себя для защиты основного металла. Покрытие не будет коррозировать даже, если повреждено. На фото ниже пример поврежденного цинкового покрытия "Барьер-ЦИНК" после погружения на долгий срок в морскую воду. 

Коррозия отсутствует даже в местах повреждений
 

Обычная краска или грунтовка не подходит для восстановления

Если закрашивать места повреждения обычной грунтовкой или краской 3 в 1, то вы просто спрячете металл от коррозии на короткий промежуток времени. Коррозия все равно появится через месяц, два, возможно и сразу, после того как пройдёт дождь. Даже если вы не видите коррозию, то под краской она будет появляться, поскольку краска не обладает катодной защитой, о которой мы говорили чуть ранее.

Также стоит понимать, что наличие цинка в краске не дает 100% гарантии от коррозии. Не все цинковые покрытия способны надолго защитить металл от коррозии. Внизу на фото пример некачественной краски с цинком: 

Как мы видим покрытие отслаивается, на нем появляются пузыри. Это потому, что покрытие было сделано просто краской с цинком, а не составом для холодного цинкования.

В наших покрытиях такое невозможно.
 

Цвет оцинковки серый или серебристый?

Чтобы цвет восстановленного участка не отличался от ранее оцинкованного слоя, то наносят дополнительное покрытие с Алюминием. Нас часто спрашивают, а можно сразу нанести алюминиевый слой? Можно, но тогда катодной защиты не будет и вскоре коррозия начнёт проявляться.

Поэтому оптимально нанести:

  • Слой Цинка (~ 40-80 мкм за 1-2 прохода)
  • Слой Алюминия (~ 40 мкм)

  1. Для защиты и восстановления покрытия необходимо нанести состав с цинком
  2. Если требуется внешний вид схожий с горячим цинкованием, дополнительно нанесите состав с Алюминием.
     

Технология восстановления 

Сама технология нанесения не сложная и на первый взгляд не отличается от нанесения обычной краски, но есть нюансы. 

Важные моменты при использовании:

  • Чтобы защита была долговременной, и осуществлялся электрохимический контакт поверхность металла должна быть совершенно чистой. Ничего не должно мешать контакту между покрытием и металлом.
  • Для лучшей адгезии придайте шероховатость поверхности.
  • Перемешивайте состав каждый 15-20 минут, цинк тяжёлый и оседает.

Цифры о компании ЦИНКОР:

  • Более 120 тонн продукции отгружено за 2018 год
  • Наши постоянные клиенты - более 450 предприятий (от небольших кузниц до крупных заводов)
  • Более 500 частных клиентов купили наши покрытия в 2018 году

Что приобрести для восстановления покрытия

Холодное цинкование весьма удобная и многофункциональная методика. Повреждения и дефекты, которые возникли при монтаже или эксплуатации конструкции, можно быстро и качественно устранить за минимум времени и денег. Мы предлагаем вам составы, с помощью которых вы сможете восстановить защитное покрытие быстро, легко и экономично:


Вам нужна консультация и помощь в выборе подходящего состава?

Звоните нам по телефонам: +7 (495) 540-44-38, 8 (800) 555-34-18
Оставить запрос можно письменно на e-mail: [email protected]

Для вас мы работаем по будням (без обеда) с 08:45 до 18:00 по Московскому времени.

Звоните прямо сейчас, мы гарантируем качество нашей продукции и доступные цены!

оцинкованное покрытие - толщина оцинкованной стали

Когда реакция между железом и цинком практически прекратилась и изделие вынули из гальванической ванны с внешним покрытием из свободного цинка, процесс завершен. В действительности не существует разграничения между сталью и цинком, но происходит постепенный переход через ряд слоев сплава, которые обеспечивают металлургическую связь.

Толщина покрытия обычно определяется толщиной стали и изложена в EN ISO 1461.Из этого правила есть три исключения: первое дает чуть более тонкое покрытие, два других увеличивают его.

Схематическое сечение типичного горячего цинкования
Микроструктура типичного горячего цинкования

На самом деле не существует разграничения между сталью и цинком, но происходит постепенный переход через ряд слоев сплава, которые обеспечивают металлургическую связь.

Оцинкованное покрытие
Соображения до гальванизации

Спецификаторы и конечные пользователи часто ожидают, что порционная оцинкованная сталь будет иметь однородный яркий цвет и внешний вид, вид, часто формулируемый на основании предварительно оцинкованного стального продукта (листа), который изготавливается с использованием тщательно контролируемого автоматизированного процесса.

На практике, когда изготовленные изделия или отдельные стальные профили оцинкованы с помощью периодического процесса в соответствии с EN ISO 1461, могут возникнуть некоторые изменения внешнего вида покрытия.Прочтите наше сообщение в блоге «Почему я получаю изменения в цвете оцинкованной стали?»

Химический состав и состояние стали, которая образует основной материал, жизненно важны для успешного горячего цинкования.

Для просмотра этого слайд-шоу требуется JavaScript.

Образование покрытия из сплава цинка и железа зависит главным образом от химического состава оцинкованной стали. Все обычные стали и чугуны могут быть оцинкованы горячим способом, но стали с определенным содержанием кремния могут производить очень быструю реакцию между железом и цинком (читайте ниже о гальванизации реактивной стали).

Для достижения наилучших результатов для клиента так же важно обеспечить тщательную подготовку стальных компонентов, как и для того, чтобы конструкция и конструкция были пригодны для цинкования.

толщина оцинкованного покрытия

Толщина оцинкованного стального покрытия по сравнению с другими цинковыми покрытиями


Как получить более толстые оцинкованные покрытия

Более толстые покрытия могут быть получены одним из следующих способов:

  1. Оцинкованное центрифугированное покрытие
    Этот процесс, описанный в EN ISO 1461, используется для цинкования резьбовых компонентов и других мелких деталей.Детали после приготовления погружают в расплавленный цинк в перфорированной корзине. После образования покрытия его центрифугируют или центрифугируют на высокой скорости, чтобы удалить избыток цинка для обеспечения чистого профиля. Минимальные средние веса покрытия для центрифугированных работ указаны в EN ISO 1461 и 7371, Часть 6.
  2. Шероховатость поверхности

    Микроструктура толстого покрытия, полученного пескоструйной обработкой стали до цинкования

    Это наиболее распространенный метод получения более толстых оцинкованных покрытий.Пескоструйная обработка до Sa 2½ (ISO 7079) стальной поверхности перед погружением с использованием стружки с охлажденным угловым железом размером G24, придает шероховатость и увеличивает площадь поверхности стали, контактирующей с расплавленным цинком.

    Это обычно увеличивает вес на единицу площади покрытия, нанесенного методом горячего цинкования, до 50%. Таким способом можно обработать любое стальное изделие, при условии, что оно достаточно толстое, чтобы противостоять струйной обработке. Возможно, не удастся провести дробеструйную обработку внутренней поверхности полых секций и конструкций, но это почти всегда области, наименее подверженные коррозии.

    Более толстые оцинкованные покрытия, чем требуется согласно EN ISO 1461, следует указывать только после консультации с гальванизатором или Ассоциацией гальванизаторов.

  1. Оцинкованная реактивная сталь

    Микроструктура толстого покрытия, полученного с использованием обогащенной кремнием стали

    Более толстое цинковое покрытие будет получено, если оцинкованное изделие будет изготовлено из реактивной стали. Составляющие в стали, которые оказывают наибольшее влияние на реакцию железо / цинк, представляют собой кремний, который часто добавляют в сталь в качестве раскислителя при его производстве, и фосфор.

    Кремний изменяет состав слоев сплава цинка и железа, так что они продолжают расти со временем, и скорость роста не замедляется по мере того, как слой становится толще. В меньшей степени фосфор оказывает аналогичное влияние на формирование покрытия.
    Когда изделие, изготовленное из реактивной стали, удаляется из цинковой ванны, слой цинка прилипает к слою сплава, как и любое другое стальное изделие. Однако скорость реакции в этих сталях может быть настолько высокой, что этот слой чистого цинка полностью превращается в сплав цинк-железо, прежде чем изделие успеет остыть.

    В результате получается покрытие одинаковой или увеличенной толщины, которое может выглядеть намного темнее. Изменение внешнего вида не меняет коррозионную стойкость покрытия.

    Приблизительная толщина цинкового покрытия в зависимости от содержания кремния (Si) в стали. (Это схематичное изображение, пожалуйста, свяжитесь с Ассоциацией гальванизаторов для получения подробной информации).

,

Цинковое покрытие (Z) - оцинкованная сталь

Цинковое покрытие (Z) - Оцинкованная сталь - SSAB 180 Этот сайт использует куки для улучшения вашего опыта.Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie. Бренды и продукты Стальной селектор Центр загрузки Служба поддержки Сервисы Связаться с нами Компания отдел новостей

Быстрые ссылки

Экстранет Выберите сайт Поиск

Подписаться на SSAB

Бренды

Strenx Hardox Docol GreenCoat Toolox Armox SSAB Бор SSAB Domex Форма SSAB SSAB Laser SSAB Выветривание SSAB Multisteel COR-TEN®

Продукты

Мастерская решений промышленности Стальные категории Strenx 1300 Strenx 1100 Strenx 960 Strenx 900 Strenx 700 Strenx 650 Strenx 600 Strenx 100-110 Strenx Tube Разделы Strenx Обзор Hardox Программа продукта и таблицы данных Товары Дела клиентов Скачать

В фокусе

Hardox в моем теле

Связаться с Hardox

Продажи Техническая поддержка

Подписаться Hardox

Hardox In My Body

мартенситные Сложная фаза Высокая пластичность Двойная фаза с высокой формуемостью Двойная фаза Ферритный бейнит Пресс Закалка Стали Высокопрочный низколегированный трубы Покрытия ,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *