Покрытие цинком: Покрытие болтов цинком: способы, виды и альтернативы

Покрытие болтов цинком: способы, виды и альтернативы

Цинкование представляет собой нанесение слоя цинка на металлический крепеж. Главная функция такого покрытия – защита от коррозии. Принцип действия основан на окислении цинка при взаимодействии с воздухом. Вследствие этого на поверхности болтов образуется пленка, не пропускающая кислород к металлу.

Цинк защищает болты от коррозии в средних условиях эксплуатации – при температуре до +70 °С и без воздействия агрессивных сред. При повышении температуры антикоррозионные свойства теряются и крепеж защищается только механически.

Метод нанесения цинкового покрытия и его толщина зависят от цели использования и условий функционирования крепежа.

Для работы в легких условиях, то есть в теплом сухом помещении, достаточно нанести слой в 5-8 мкм.

При работе в условиях образования конденсата покрытие должно быть толщиной от 8 до 12 мкм.

При эксплуатации в умеренном климате толщина достигает 25 мкм.

В очень жестких условиях, таких как морской климат и агрессивные среды, наносится слой более 25 мкм.

При проведении теста в соляном тумане по стандарту DIN EN ISO 9227 цинковое покрытие показало результат в 120 часов защиты от коррозии.

Рис.1. Оцинкованный болт

Гальваническое цинкование, его еще называют холодным способом, представляет собой нанесение цинкосодержащего состава стандартными методами окрашивания.

Данный способ дает возможность обработать крепеж любого размера, позволяет наносить краску на защищенную поверхность. Толщина полученного слоя составляет около 5- 30 мкм, что не обеспечивает эффективную защиту от коррозии.

Горячее цинкование – погружение предварительно подготовленных болтов в цинк, нагретый до +450 °С. Вследствие этого образуется покрытие толщиной от 40 мкм, обладающее высокими антикоррозионными свойствами.

Недостатком данного способа является неравномерность полученного слоя. Горячее цинкование не применяется к крепежу, имеющему точные допуски, а также если высокие температуры меняют свойства обрабатываемых деталей.

Диффузионное покрытие болтов цинком (шерардизация) представляет собой обработку болтов в цинковом порошке при нагреве до +300-450 °С, или в парах цинка при температуре до +900 °С.

Данный метод позволяет создать покрытие любой толщины от 6 до 110 микрометров. Коррозионная стойкость в несколько раз выше предыдущих способов. Покрытие наносится равномерно и точно повторяет форму детали.

Однако такая процедура требует больших затрат, поэтому используется достаточно редко.

Эффективной альтернативой цинковому покрытию является применение антифрикционных твердосмазочных покрытий компании «Моденжи». MODENGY 1011 и MODENGY 1014 изготавливаются на основе политетрафторэтилена.







Рис. 2.Болты с покрытием MODENGY 1014

Преимущества применения покрытия MODENGY 1014 над цинкованием:

• Более высокие антикоррозионные свойства — от 672 часов защиты по результатам теста в соляном тумане по стандарту DIN EN ISO 9227
• Стабилизация коэффициента закручивания
• Широкий диапазон рабочих температур: от -75 до +255 °С
• Химическая стойкость
• Придание деталям эстетичного внешнего вида
• Обеспечение возможности многократной сборки-разборки соединения (цинкование обеспечивает однократное закручивание)
• Противозадирные свойства, защита от прикипания и заедания
• Снижение трения в резьбе

Преимущества:

• Антикоррозионная и механическая защита деталей
• Низкая стоимость

Недостатки:

• Вред для окружающей среды
• Есть вероятность водородного охрупчивания крепежа, которое проявляется в проникновении водорода в структуру металла, что приводит к его растрескиванию и пористости (исключение – цинкование методом шерердизации)
• Ежегодное разрушение покрытия на несколько микрометров
• Для эффективной защиты деталей необходим толстый слой покрытия, который оказывает значительное влияние на размер детали
• Сложная технология нанесения

Возврат к списку

Гальваническое цинкование: особенности и этапы процесса

Гальваническое цинкование металлоконструкций является одним из самых востребованных видов цинкования, благодаря которому изделия приобретают высокие защитные и декоративные свойства.

В отличие от горячего метода обработки, данная технология является более простой и дешевой.

Однако она имеет определенные ограничения по использованию, что обусловлено сравнительно тонким слоем защитного покрытия (не превышает 40 мкм). 

Технология гальваники предусматривает осаждение цинка из состава электролита на металлоконструкцию, которая в свою очередь подключена к сети питания через отрицательный полюс.

Чтобы увеличить уровень механической и коррозийной устойчивости, а также для повышения декоративных качеств деталей, цинковое покрытие дополнительно подвергают хроматированию, кадмированию или обработке фосфатными составами.

На производстве гальваническая обработка металла проводится в строгой последовательности

1. Очистка поверхности деталей от лакокрасочных и смазочных материалов, ржавчины и окалины (процедура проводится с использованием обезжиривающих и щелочных смесей).
2. Промывка чистой водой в специальной проточной ванне.
3. Электролитическое обезжиривание и последующая промывка.
4. Травление в составе, который включает воду и соляную кислоту. Процедура удаляет остатки ржавчины и окалины, исключая растворение или деформацию основного металла, а также декапирует поверхности перед обработкой.
5. Промывка, непосредственно гальваническая оцинковка и повторная промывка.
6. Для устранения с поверхности окисной пленки применяться осветление металла в растворе, состоящем из воды и азотной кислоты.
7. Промывка, фосфатирование (при необходимости) с последующей промывкой.
8. Может быть проведена пассивация электролитическим хроматированием или путем хроматированного распыления.
9. Сушка детали.

В зависимости от особенностей технологии обработки и типа продукции гальваническая обработка металла может включать дополнительные манипуляции.

Если обрабатывают полосу, то цинкование начинают с разматывания материала, а далее выполняют сварку концов. На заключительном этапе полосу обрабатывают маслом и сматывают.

Дефекты при гальваническом цинковании

Среди причин, которые значительно влияют на уровень качества обрабатываемых деталей, выделяют следующие:

• Низкое качество подготовки металлоконструкций;
• Отклонение от соблюдения рецептуры электролита;
• Нарушения характеристик и последовательности этапов гальванической обработки.

Также качество готовой продукции зависит от конфигурации, особенностей расположения и состояния плоскостей ведущих и дополнительных анодов, а также пространственного расположения изделий в электролите.

Вследствие этого на деталях могут присутствовать такие дефекты, как:

• Питтинг – на металле образуются углубленные полосы или незначительные точечные каверны. Такие недостатки появляются, как правило, в результате того, что в электролите присутствуют гидрокисные или органические примеси, а также при низкой интенсивности перемешивания или его полном отсутствии.
• Низкий уровень адгезии – плохое схватывание цинкового слоя или его отслаивание может наблюдаться при нарушении процесса очистки, травления или обезжиривания детали. Также такое наблюдается при засорении электролита различными органическими соединениями, включая соли разных других металлов.
• Разнотипность внешнего вида – вызывает несоблюдение рецептуры в части пропорции используемых компонентов электролита при одновременном накоплении в гальванической ванне определенного объема солей железа. Также причиной данного дефекта может выступать недостаточное перемешивание компонентов и пониженная температура, которая не отвечает норме.
• Повышенная шероховатость – свидетельствует о присутствии в гальванической смеси всевозможных механических примесей, сульфата цинка и гидроксидов в повышенном объеме. Также это возникает в результате недостаточного количества анионов цинка в электролите и при избыточной плотности тока.
• Хрупкость цинкового покрытия – является следствием превышенной плотности тока в катодном пространстве или присутствием в электролите органических примесей в большом объеме.
• Темный (преимущественно коричневый) цвет – вызывает наличие в гальванической ванне различных органических загрязнений. Такой эффект также может вызвать существенно снижение плотности тока возле катода и повышение температуры электролитической смеси.

Сравнительные характеристики горячего и гальванического цинкования

Сегодня применяется два вида цинкования металлоизделий – это горячее оцинкование путем окунания деталей в расплав цинка и гальванический способ обработки цинком, который предполагает воздействие на детали электрического тока. В свою очередь гальваническая технология цинкования производится двумя технологическими методами.

В первом случае обработка выполняется в специальных установках (барабанах), которые вращаются с определенной скоростью. Метод получил распространение для обработки деталей с резьбой и без резьбы.

Во втором случае металлоконструкции подвешивают при помощи медной проволоки, а затем опускают в смесь с электролитом. Широко применяется для оцинкования габаритных конструкций. В свою очередь метод горячего оцинкования также выполняется подвесным способом, используется для крупногабаритных конструкций.

Перед выбором конкретного способа обработки деталей нужно учитывать следующие факторы:

1. Эстетические и декоративные требования к защитному покрытию.
2. Уровень влияния агрессивности факторов внешней среды, в которой планируется использовать конструкцию.
3. Конструктивные особенности деталей (наличие отверстий, пр.).
4. Насколько метод обработки отвечает технологическим нормам процессов оцинкования.

В случае, когда конструкции предполагается эксплуатировать на улице и в других агрессивных условиях, главным требованием к покрытию выступает высокая антикоррозийная стойкость. Такие изделия следует обрабатывать цинком по технологии горячего оцинкования, которая позволяет наносить покрытие толщиной от 60 микрометров.

В данном случае в течение года цинковое покрытие разрушается не больше, чем на 10 микрометров.

Однако метод горячей обработки может применяться только в отношении конструкций, в которых имеются отверстия определенного диаметра. Также следует учитывать, что на деталях, обработанных таким способом, могут оставаться наплывы, подтеки и капли.

Поэтому декоративные качества покрытия в данном случае достаточно низкие. К тому же тонкие металлоизделия могут деформироваться вследствие горячей обработки, что обусловлено особенностями технологии (цинк наносят при температуре 450°C).

Гальваническая оцинковка металла проводится при комнатной температуре, поэтому данный метод иногда называют «методом холодного цинкования», при котором металл не подвергается деформации.

Данный способ обработки отлично подходит для деталей, в которых присутствуют резьбовые соединения.

Сфера применения гальванического цинкования

Данный способ широко применяется на изделиях, изготовленных из углеродистых сталей и разных видов чугуна. Основной сортамент гальваники представлен разным инструментом, деталями машин и оборудования, всевозможными опорами и крепежными элементами, включая тонколистовой холоднокатаный металлопрокат.

Наряду с защитными свойствами, гальваническое цинкование также наделяет металл декоративными качествами. Это обусловлено равномерностью распределения покрытия по поверхности и точным повторением покрытия конфигурации детали.

Толщина цинкового покрытия составляет 6 – 9 микрометров, но при этом конструкции подвергаются пассивации в специальном хроматном растворе. Благодаря пассивации можно получить высокий эстетический эффект.

Процедура позволяет придать конструкциям такие цветовые решения, как радуга (золотистый цвет, который отлично переливается на солнце) и голубизна (цинк белого цвета приобретает голубой отлив).

Методика гальваники предполагает лишь внешнее покрытие деталей, поскольку нанести покрытие в труднодоступных местах невозможно вследствие отсутствия электропроводимости.

Металлоконструкции, оцинковка которых проводилась гальваническим способом, широко применяются в умеренной среде. Таким образом, такие конструкции могут использоваться на улице лишь периодически, при этом они не должны иметь прямой контакт с влагой.

Виды электролит

Применение данной технологии предусматривает соблюдение состава электролита и температурного режима. Это обусловлено тем, что эти параметры при требуемой плотности тока оказывают прямое воздействие на структуру наносимого покрытия и скорость осаждения цинка.

Чтобы получить желаемый декоративный эффект, в электролит добавляют окрашивающие и блескообразующие компоненты.

Метод гальванического оцинкования предполагает использование нескольких групп электролитов, которые отличаются составом рецептуры:

• Слабокислые и кислые – наиболее простые составы, при создании которых применяются сульфаты, хлориды, борфториды и их смеси;
• Цинкатные и цианидные – это щелочные вещества, в составе которых присутствует цианид натрия и цинкат натрия, которые растворяют в едком натре;
• Аммиакатные – нейтральные и щелочные составы, полученные посредством растворения оксида цинка в смеси хлорида или сульфата аммония.

Также технологи используют электролиты, создаваемые на основе аминосоединений. Однако такие растворы применяются крайне редко.

Вывод

Цинковый слой, нанесенный методом горячего оцинкования, способен сохранять эксплуатационные свойства на протяжении до 120 лет при использовании в обычных условиях. Это обусловлено толщиной слоя цинка, который составляет до 200 мкм.

В результате металл приобретает высокие защитные свойства и отличается стойкостью к механическим воздействиям. Более того, покрытие способно самостоятельно восстанавливаться при образовании трещин, что обусловлено особенным составом цинкового раствора.

В свою очередь толщина слой цинка при гальванике составляет не более 15 мкм. Поэтому срок службы изделий с такой толщиной покрытия в агрессивных условиях способно прослужить не более 1 года. Преимуществами данной методики выступают доступная стоимость, ровность и равномерность покрытия.

Защита от ржавчины с помощью цинкового покрытия

Процесс непрерывного горячего цинкования обеспечивает широкий диапазон защиты от Z100 до Z600 в дополнение к прочному соединению между покрытием и сталью. Благодаря этим свойствам цинковые покрытия хорошо подходят для формирующихся агрессивных сред и агрессивных сред.

Состав цинкового покрытия почти полностью состоит из цинка (>99%) и не содержит свинца, в результате чего получается мелкокристаллический цинковый блесток, отвечающий высоким требованиям к внешнему виду. Коррозионная стойкость, обеспечиваемая цинковым покрытием, прямо пропорциональна толщине покрытия. Покрытие Z600 (42 мкм с обеих сторон) обеспечивает срок службы до 80 лет. Таким образом, в некоторых случаях периодическое цинкование готовых компонентов может быть заменено использованием листовой стали с покрытием Z450 или Z600, что упрощает общую технологическую цепочку.

Из-за расходуемой природы цинка покрытие обеспечивает защиту от коррозии участков открытых стальных поверхностей, таких как режущие кромки и участки, где покрытие повреждено (царапины, удары и т. д.). Полная защита от коррозии также достигается в областях, которые были сильно сформированы, потому что склонность к отслаиванию покрытия с низким коэффициентом трения и прочным сцеплением низкая.

SSAB предлагает цинковые покрытия с различной толщиной покрытия, качеством поверхности и обработкой поверхности для удовлетворения требований различных областей применения.

Толщина покрытия

Обозначение покрытия	Минимальная общая масса покрытия, обе поверхности (г/м 2 ) *	Ориентировочное значение толщины покрытия на поверхность, обычно (мкм)
Z100	100	7
Z140	140	10
Z180	180	13
Z200	200	14
Z225	225	16
Z275	275	20
Z350	350	25
Z450	450	32
Z600	600	42

* в тройном точечном испытании

В дополнение к толщине цинкового покрытия, определенной в соответствии с EN10346:2015, предложение включает различные асимметричные покрытия, покрытия с одинаковой минимальной массой покрытия на поверхности и другие спецификации OEM, которые доступны по запросу. .

Обработка оцинкованной стали

Формовка

Как правило, цинковое (Z) покрытие выдерживает большие деформации благодаря своей пластичности и хорошим фрикционным характеристикам. Следовательно, те же процессы формования, что и для сталей без покрытия, обычно можно применять для сталей с покрытием на основе цинка без каких-либо существенных изменений условий процесса. Небольшие различия в поведении поверхности могут потребовать внесения некоторых изменений, например, в смазку, геометрию оснастки и силы удержания. Металлическое покрытие имеет выгодную характеристику использования в качестве смазки, которая отлично работает при низком и умеренном поверхностном давлении, имеющем место при штамповке. Прочность на изгиб оцинкованных листов с массой покрытия до 275 г/м2 можно считать равной характеристикам соответствующих листов без покрытия.

Успешное формование сталей с металлическим покрытием зависит от выбора геометрии компонента, марки стали, типа и толщины металлического покрытия, качества и защиты поверхности, а также инструмента, используемого при формовании.

Сварка

Стали с металлическим покрытием можно сваривать различными методами сварки, включая различные методы контактной сварки, лазерной сварки и дуговой сварки. При соблюдении рекомендаций по сварке механические свойства сварных соединений равны свойствам сталей без покрытия.

Методы контактной сварки, такие как точечная сварка, наиболее распространены и дают отличные результаты при сварке сталей с металлическим покрытием. Положительные антикоррозионные свойства покрытия на основе цинка в основном сохраняются в зоне правильно выполненного точечного сварного шва. Точечная сварка материала с металлическим покрытием требует несколько большей силы тока и силы электрода, чем для сталей без покрытия, из-за более низкого контактного сопротивления покрытия. Точно так же увеличение толщины покрытия немного увеличивает требуемый сварочный ток. Поэтому для улучшения свариваемости и увеличения срока службы сварочных электродов рекомендуется избегать излишне толстого покрытия при сварке. Покрытие Galvannealed (ZF) рекомендуется для контактной сварки с многочисленными сварными швами.

Лазерная сварка также идеально подходит для материалов с металлическим покрытием благодаря узкому (всего несколько мм) сварному шву и низкому подводу тепла. При использовании любых методов сварки плавлением подвод тепла должен быть как можно меньше, чтобы ограничить зону нагрева в листе с металлическим покрытием. Подобно поцарапанным участкам покрытия, также в узком сварном шве протекторный эффект покрытия на основе цинка обеспечивает катодную защиту от коррозии. Тем не менее, после сварки плавлением зону сварки рекомендуется покрасить или защитить другим подходящим покрытием.

Вентиляция рабочего места должна быть организована надлежащим образом, поскольку при сварке сталей с цинковым покрытием образуются сварочные дымы, содержащие оксид цинка.

Соединение

Все покрытия на основе цинка хорошо подходят для склеивания при условии, что поверхность соответствует используемому клею (эпоксидному, акриловому или полиуретановому). Одним из преимуществ клеевого соединения является то, что оно сохраняет антикоррозионные свойства покрытия, так как покрытие в основном остается неповрежденным в зоне соединения. Для обеспечения хорошей адгезии любые масла или загрязнения должны быть тщательно удалены с поверхностей, подлежащих склеиванию. Совместимость поверхности с используемым клеем всегда следует учитывать в каждом конкретном случае.

Окраска

Помимо придания желаемого цвета конечному продукту, окраска также дополнительно улучшает защиту от коррозии конечного продукта. Качество дрессированной поверхности B рекомендуется, когда требуется высокое качество поверхности для окрашенной поверхности.

Цинковое покрытие является хорошей основой для окраски, если поверхность правильно подготовлена ​​и используются правильные краски. Для обеспечения хорошей адгезии с окрашиваемых поверхностей необходимо тщательно удалить любые масла или загрязнения. Продукт может быть предварительно обработан фосфатированием цинком или альтернативной предварительной обработкой, подходящей для стали с покрытием на основе цинка, на приемном предприятии для улучшения адгезии покрытия.

 

Металлография цинковых покрытий | Struers.com

Struers — Обеспечение уверенности / Знания / Материалы / Цинковые покрытия

Согласие с файлами cookie

Файлы cookie используются в статистических целях и для улучшения сайта. Файлы cookie будут использоваться после того, как вы нажмете «ОК» или если вы продолжите использовать www.struers.com.

• Принять
• Подробнее

Цинковые покрытия широко используются для защиты стали и железа от коррозии. Но цинковые покрытия сильно различаются, и металлографическая подготовка может быть сложной задачей. В этих рекомендациях по применению представлены проверенные и оптимизированные методы, которые помогут быстро и надежно подготовить цинковые покрытия, что позволит получить высококачественные изображения для интерпретации структуры.

Загрузите полную информацию о приложении

• Основные характеристики
• Проблемы
• Способ приготовления
• Офорт
• Резюме

Покрытие стали или железа цинком, процесс, известный как цинкование, в основном используется для защиты чугуна, мягкой стали и низколегированной стали от коррозии. Цинковые покрытия обеспечивают катодную защиту от коррозии, т. е. при контакте с воздухом и водой цинк образует карбонат цинка, который защищает сталь под ним от коррозии.

Для усиления защиты от коррозии или декоративного элемента оцинкованных стальных листов на цинковое покрытие можно наносить органические покрытия, такие как фольга или краска. В результате продукты с цинковым покрытием широко используются во многих секторах, таких как автомобилестроение, производство бытовых товаров, электроприборов и строительство.

Металлография цинковых покрытий

Металлография цинка является важным инструментом в исследованиях и разработках продукции, контроле качества и анализе отказов. При работе с цинковыми покрытиями металлографию в основном используют для:

• Анализ отказов
• Измерение толщины цинковых покрытий
• Анализ микроструктуры покрытия и основного материала
• Проверить адгезию


Рис. 1: Galvalume, протравленный 1 % Nital, 500x


Рис. 2: Поверхность горячего цинкования, SEM

Производство: покрытие стали цинком

Рис. 3: Принципы горячего покрытия погружением

Электрогальваника

Цинковое покрытие наносится на стальной лист электролитическим способом, в результате чего образуется очень тонкий равномерный слой чистого цинка.

Горячее погружение

Стальной лист непрерывно проходит через ванну с расплавленным цинком. Полученное покрытие обычно имеет толщину от 7 до 15 мкм, но может достигать 20 мкм. После изготовления некоторые оцинкованные горячим способом детали могут быть подвергнуты дальнейшей обработке, включая термическую обработку или статическое погружение в ванну с расплавленным цинком.

Существует ряд очень специфических методов цинкования. Вы можете прочитать об этих методах более подробно в полном описании приложения.


Рис. 4: Электролитическое цинковое покрытие, отполированное до 1 мкм. Окончательная очистка/полировка чистым спиртом, 1000x




Проблемы при подготовке цинковых покрытий к металлографическому анализу

Поскольку цинковые покрытия различаются по твердости и толщине, они ведут себя по-разному во время металлографической подготовки. Кроме того, некоторые цинковые покрытия реагируют с водой, что делает их подготовку особенно сложной.

Сложности при монтаже
Монтаж оцинкованных образцов может оказаться сложной задачей, особенно когда время ограничено. Во избежание усадочных зазоров необходимо обеспечить надлежащее сцепление монтажного материала с образцом.


Рис. 6. Усадочные зазоры между образцом и смолой могут привести к образованию пятен от воды и спирта, а также к скруглению кромок и застреванию шлифовального мусора, 200x

Проблемы во время шлифовки и полировки более чувствительны к воде в зависимости от чистоты цинка в покрытии, особенно покрытия, нанесенные методом горячего погружения и электролитически осажденные, которые имеют высокое содержание цинка. Это делает их мягкими и подверженными механической деформации. Их нельзя мыть водой.


Рис. 7: Мягкие покрытия, видимые царапины от шлифовки и полировки, 500x


Рис. 8: Реакция с водой приводит к обесцвечиванию и коррозии цинка, 1000x

Рекомендации по резке цинковых покрытий

Резка стальных листов относительно проста и может выполняться с помощью соответствующих абразивных кругов из оксида алюминия. Резка гильотиной или ножницами по металлу может сильно согнуть лист и расколоть покрытие.

 

Рекомендации по монтажу цинковых покрытий

Самой большой проблемой при монтаже образцов с цинковым покрытием является предотвращение усадочных зазоров между монтажной смолой и образцом с покрытием. Решение состоит в том, чтобы обезжирить образец ацетоном перед монтажом и использовать соответствующие монтажные смолы.

Рекомендуются следующие монтажные смолы:

• Медленно отверждаемая эпоксидная смола для холодной заливки с незначительной усадкой и очень хорошей адгезией к образцу.
• Горячее прессование с использованием фенольной смолы, содержащей углеродные волокна (PolyFast), настоятельно рекомендуется, так как она не оставляет усадочных зазоров и обладает достаточной твердостью, чтобы образцы оставались плоскими.

Как монтировать большие объемы цинковых покрытий
При монтаже листовых образцов рекомендуется удерживать образцы в вертикальном положении с помощью пластиковых зажимов. Однако зажимы для образцов могут удерживать только несколько листов, что слишком медленно для лабораторий контроля качества с большим объемом работы. Поэтому рекомендуется следующий процесс:

• Склейте несколько листов с помощью моментального клея.
• Горячий монтаж склеенных листов в PolyFast.

Вы можете найти более подробное описание того, как монтировать образцы цинкового покрытия, в полной инструкции по применению.

Узнать больше

• Получите больше знаний, опыта и знаний в разделах резки и монтажа 
• Посмотреть ассортимент режущего оборудования и расходных материалов для резки
• Посмотреть ассортимент монтажного оборудования и расходных материалов для монтажа

Рекомендации по шлифовке и полировке цинковых покрытий

Оцинкованные стальные листы традиционно шлифуют фольгой или бумагой из карбида кремния различной зернистости, после чего следует два или три этапа алмазной полировки. Чтобы сократить эту процедуру, замените тонкую шлифовку на карбидокремниевой фольге или бумаге на тонкую шлифовку с использованием специального диска для тонкой шлифовки (MD-Largo).

Метод приготовления

Следующий метод приготовления может быть оптимизирован в соответствии с технологическими требованиями.

Пятиэтапный метод шлифования и полирования состоит из:

1. Плоское шлифование с SiC Foil или SiC Paper #320.
2. Тонкое измельчение с суспензией MD-Largo и DiaPro Allegro 9 мкм/DiaPro Largo 9 мкм.
3. Алмазная полировка с помощью MD-Dac и суспензии DP A, суспензия 3 мкм с желтой смазкой.
4. Алмазная полировка суспензией MD-Dur и DP A, суспензия 1 мкм с желтой смазкой.
5. Во избежание проблем с очисткой поверхности рекомендуется дополнительный этап с этанолом, денатурированным изопропиловым спиртом, на полировочной ткани MD-Chem.

Общие рекомендации по шлифовке и полировке цинковых покрытий:

• Для автоматических систем дозирования безводные алмазные суспензии и смазки устранят появление пятен.
• При использовании шлифовально-полировального оборудования без автоматической системы дозирования алмазный спрей дает отличные результаты, так как не содержит воды.
• Шелковая ткань обеспечивает ровность образцов (хотя и не оставляет царапин).
• Следует избегать полировки мягкой тканью с ворсом, так как это может привести к некоторому облегчению.

Очистка и сушка цинковых покрытий

Поскольку цинк вступает в реакцию с водой, очистка образцов может быть затруднена. Влияние воды не имеет значения во время шлифовки, но вода может вызвать обесцвечивание покрытия на последующих этапах полировки, что может повлиять на результаты анализа.

Как избежать обесцвечивания:

• Не используйте воду для очистки между этапами алмазной полировки. Вместо этого протрите и промойте образец этанолом, денатурированным изопропиловым спиртом. Высушите его чистым сжатым воздухом.
• Для окончательной очистки проведите очень короткую полировку этанолом, денатурированным изопропиловым спиртом, на полировочной ткани MD-Chem. Промойте и высушите образец.
• При использовании автоматической дозирующей системы запрограммируйте дозирующую систему на подачу большой дозы безводной смазки сразу после окончательной полировки. Это облегчит последующую уборку.


Рис. 9: Горячее покрытие, очищенное водой, 500x


Рис. 10: Горячее покрытие, очищенное спиртом, 500x

Узнайте больше

• Получите больше знаний, опыта и знаний в разделе шлифовки и полировки
• Посмотреть ассортимент шлифовального и полировального оборудования и изделий
• Получите расходные материалы и принадлежности для металлографического шлифования и полировки

Рекомендации по травлению цинковых покрытий

Наиболее распространенным травителем для цинковых покрытий является 0,5-2 % спиртовая азотная кислота. Время травления очень короткое, всего несколько секунд. Очень легко происходит чрезмерное травление, поэтому травление следует проводить с осторожностью.


Рис. 11: Покрытие Galfan, протравленное 0,5 % Nital. Первичная дендритная структура, 500x


Рис. 12: То же покрытие, что и на рис. 9. При большем увеличении виден твердый раствор, богатый цинком α, и пластинчатая эвтектическая структура, состоящая из α и фазы, богатой алюминием, β, 1000x


Рис. 13: Гальваническое покрытие, протравленное 1% ниталом. Между стальной основой и цинковым покрытием виден тонкий, богатый железом диффузионный слой γ. Структура покрытия железо-цинковая, с разной концентрацией в зависимости от расстояния до основного металла, 1000х

Копнуть глубже

Для более подробного описания проблем и рекомендаций при подготовке образцов с цинковым покрытием для материалографического анализа см.

Загрузить полную информацию по применению

Резюме

Покрытие стали цинком обычно применяется в автомобильной, электротехнической и строительной промышленности для защиты чугуна, мягкой и низколегированной стали от коррозии.

В зависимости от метода цинкования цинковые покрытия различаются по твердости и толщине. Поэтому они по-разному ведут себя при металлографической подготовке. Кроме того, некоторые цинковые покрытия реагируют с водой, что делает их подготовку особенно сложной. В целом, цинковые покрытия требуют:

• Надежная техника монтажа с использованием соответствующей монтажной смолы.
• Тонкое шлифование с алмазной подвеской на жестком диске (MD-Largo).
• Полировка и тщательная очистка этанолом, денатурированным изопропиловым спиртом.
• Очень короткое время травления.

Получить представление о других материалах

Если вы хотите узнать больше о материалографии других металлов и материалов, посетите нашу страницу материалов.

Получить полную информацию о приложении

Хотите прочитать полную инструкцию по металлографической подготовке цинковых покрытий? Загрузите его здесь.