Корзина
1 отзыв
Антикоррозионное покрытие цинком. Горячее цинкование.
Контакты
ООО "ПКФ "АРИЕС"
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+38066710-58-99
+38061228-60-79
УкраинаЗапорожская областьЗапорожье69013, ул. Стартовая 1

Антикоррозионное покрытие цинком. Горячее цинкование.

Антикоррозионное покрытие цинком. Горячее цинкование.

Горячее оцинкование включает следующие процессы:

1. Навешивание / снятие изделий

Одним из основных факторов, определяющих ритмичность и качество работы линии горячего цинкования, является навешивание изделий. Навешивание изделий осуществляется вручную, в основном путем подвески и увязки металлоконструкций на траверсы проволокой диаметром 3–6 мм (в зависимости от массы изделий). При оцинковании мелких изделий для повышения эффективности и производительности навески могут применяться специальные приспособления. Габариты изделий, их конструктивные особенности важны для оптимального выбора способа навески и количества навешиваемых изделий, при этом для различных конфигураций цинкуемых изделий требуются специфичные, индивидуальные способы навески. Качество и толщина цинкового покрытия зависит от угла наклона изделия к поверхности цинка в ванне цинкования (чем больше угол наклона, тем меньше толщина и лучше качество поверхности покрытия). Угол навески цинкуемых изделий определяется габаритными размерами ванн подготовки и ванны цинкования. Для стального проката этот угол имеет значение 10–45 градусов. Последним этапом технологического цикла оцинкования изделий и конструкций является их снятие с траверс для отгрузки.

2. Обезжиривание изделий

Поверхность изделий из стали, которую необходимо оцинковать, всегда, за исключением редких случаев, в большей или меньшей степени загрязнена маслами или жирами, что является следствием предшествующих обработок и/или манипуляций, которым они подвергались.

Это особенно касается изделий, изготовленных из листа стали.

Жиры и масла с течением времени подвергаются старению при контакте с атмосферой, что приводит к их модификации и сильно затрудняет удаление.

Жировое покрытие является непроницаемой оболочкой на оксидах, которая препятствует осуществлению полного процесса кислотного травления. Жировые вещества могут проникать вглубь пор на поверхности изделия и не обнаруживаются при поверхностном визуальном обследовании.

Обезжиривание поверхности металлоконструкций рассматривается как основная процедура всего цикла химической подготовки к процессу горячего цинкования.

Эффективное обезжиривание дает гарантию осуществления успешного качественного процесса травления!

3. Процесс травления

Одно из свойств металлов - окисление, поэтому сталь всегда покрыта слоями оксидов, состоящих из химических соединений железа с кислородом и водой, состав и толщина оксидов зависят от условий их формирования. Оксидный слой затрудняет реакцию жидкого цинка с железом и потому он должен быть удален до металлургического процесса цинкования. В редких случаях очистка проводится механически (пескоструйная очистка), в большинстве случаев металлоконструкции проходят химическую обработку процедурой кислотного травления. При горячем оцинковании используются соляная и серная кислота. Из двух кислот в технологии цинкования предпочтительней соляная, поскольку она активна при нормальной температуре окружающей среды, и создаёт меньше проблем на следующей стадии химической обработки.

4. Операция промывки

Операция промывки необходима для предотвращения попадания хлоридов железа и кислоты HCl в ванну флюсования и в ванну цинкования, так как железо является «нежелательным» элементом в растворе флюсования.

Хотя хлорид железа обладает некоторым флюсующим действием, однако его наличие имеет и некоторые отрицательные стороны:

  • соли железа в активной форме вызывают перенос ионов Fe2+ в ванну цинкования, что приводит к последующему увеличению количества гарт-цинка;
  • контакт железа с атмосферой приводит к его окислению, окисленные компоненты железа являют-ся малорастворимыми и стремятся пристать к поверхности изделий, это вызывает появление участков, где металлургическая реакция между цинком и железом произойти не может.

Значение pH-показателя для процесса цинкования:

  • слишком высокий pH способствует выпадению цинка из раствора флюсования, при этом уменьшается его активность;
  • повышение кислотности означает присутствие свободной кислоты и большую коррозийность.

Для того чтобы избежать нежелательных последствий повышенной кислотности проводятся регламентированные периодические химические анализы растворов. По результатам анализа осуществляются сбалансированные корректировки всех имеющихся параметров.

5. Процесс флюсования

Важной стадией в процессе горячего цинкования является подготовка поверхности стали, очищенной после обезжиривания и кислотного травления, для последующей операции термо-металлургической реакции с цинком. В настоящее время в основном используется «сухой» метод (сухое цинкование). В этом методе ука-занная выше стадия называется «предварительное флюсование», заключается она в том, что поверхность деталей покрывается пленкой неорганического кристаллического соединения, называемого «флюсом». При горячем цинковании необходимо, чтобы сталь была идеально чистой до самого погружения в расплавлен-ный цинк, так как только «чистые» поверхности могут реагировать друг с другом. Слой флюса служит этой цели благодаря своим следующим свойствам:

  • устраняет образование оксидов и/или солей, которое могло произойти из-за ожидания и транс-портировки к цинковой ванне;
  • он удаляет загрязнения и нерастворимые соли, которые остались на поверхности деталей после травления;
  • освобождает от оксидов поверхность ванны цинкования в зоне, где происходит погружение обрабатываемых деталей.

Именно поэтому, можно сделать вывод, что флюс ведет себя как «очищающая пена», которая посред-ством очень сложных химических реакций устраняет образование оксидов, удаляет остаточные соли и дру-гие поверхностные загрязнения, защищая одновременно обрабатываемые поверхности от контакта с окру-жающей атмосферой. Слой флюса является также посредником между расплавленным цинком, который имеет очень высокое поверхностное натяжение, и сталью. Без флюса расплавленный цинк не смог бы пол-ностью «смочить» поверхность цинкуемых изделий.

 6. Процесс сушки

Реакции, приводящие к появлению флюсующих свойств, начинаются на водном этапе, когда соли флюса откладываются на поверхности стали, но полностью эти реакции заканчиваются на фазе сушки. На этой фазе раствор, концентрируясь, теряет воду, металлические соединения получают характеристики «сильной кислоты», способствующей активному взаимодействию расплава цинка со сталью. Кроме того, на стадии сушки осуществляется предварительный подогрев цинкуемого материала. Температура изделий на выходе из сушильной печи примерно 70 –100 C. В сушильной камере должна быть хорошая вентиляция, способствующая сушке изделий и удалению влаги из окружающего объема. Слишком высокие температуры в сушильной печи могут привести к разложению соли и преждевременному началу ее воздействия, при этом останется мало флюсующего вещества для реакции между цинком и металлом на этапе цинкования. Если сушка неполная и остается слишком много влаги на поверхности, то имеется риск нового окисления какого-то участка поверхности, что приведет к дефектам покрытия.

7. Процесс цинкования

Используемый цинк должен соответствовать классам Zn 1 (99,995%) или Zn 2 (99,95%) по нормати-вам EN 1179 и ISO 752. Цинк только такого высокого стандарта качества должен использоваться для качест-венной работы ванны цинкования. В противном случае нет полной уверенности в том, что какой-нибудь нежелательный элемент не снизит требуемого качества покрытия. В процессе горячего цинкования изделия погружаются в ванну с расплавленным цинком (~430-450° С) и в результате на поверхности изделия образу-ется ферро-цинковый сплав, который представляет собой надежную антикоррозийную защиту, состоящую из нескольких слоев с различным удельным соотношением железа и цинка. Начиная от поверхности стали, первым расположен Гамма-слой (γ), толщина которого примерно 1 мкм. Состоит этот слой из сплава стали и цинка, в котором цинка присутствует около 25%. Далее распо-ложен «Дельта-слой» (d), который содержит порядка 10% железа. На этом слое располагается «Дзета-слой» (z). В «Дзета-слое» (z) находится 7% железа и, кроме этого, присутствуют кристаллы, ориентированные по высоте. Слой, расположенный снаружи от него и именуемый «Эта-слой» (h), является почти чистым цин-ком, так как при температуре окружающей среды максимальное содержание железа в нем составляет 0,008%.