Горячий цинк покрытие: Горячий цинк (техническая статья) | ЦКИ

alexxlab | 24.12.2021 | 0 | Разное

Горячий цинк (техническая статья) | ЦКИ

Самыми распространенными способами защиты стали от коррозии являются гальваническое цинкование и горячее цинкование. Цинк подвергается коррозии гораздо медленнее стали (примерно в 10-40 раз), он “жертвует” собой, чтобы защитить сталь, на которую он нанесен.

Независимо от метода оцинковки , цинк изнашивается одинаково под одним и тем же коррозионным воздействием. Таким образом долговечность крепежной детали определяется толщиной цинкового покрытия. При электрооцинковке толщина покрытия составляет в лучшем случае около 10 микрон, а обычно – около 5 мкм. При горячей оцинковке толщина слоя как минимум 40 мкм, обычно от 45 до 65 мкм.

Горячеоцинкованная обработка обеспечивает долговечную защиту от коррозии – в отличии от электрооцинковки, которая предназначена для использования в сухих условиях в закрытом помещении. При горячей оцинковки, в отличие от диффузирования и холодных методик, жидкий цинк равномерно заполняет все внутренние полости изделий самой сложной формы.

Коротко о технологии: детали обезжиривают, промывают, травят, повторно промывают, в барабане окунают в ванну (обычно керамическую) с расплавленным цинком температурой около 460° С. Вращением барабана обеспечивают поток цинковой массы относительно деталей для заполнения всех пор и микротрещин. Затем барабан вынимают из ванны и раскручивают для удаления излишков цинка центрифугированием. Однако на внутренней резьбе (на гайках) все же остаются излишки цинка, поэтому внутреннюю резьбу после цинкования протачивают. Отсутствие покрытия на внутренней резьбе не влияет на коррозионную устойчивость соединения, если гайка применяется с горячеоцинкованным болтом или шпилькой. Благодаря высокой анодности цинка по отношению к железу при температурах до 70°, цинк сам покрывает непокрытые и поврежденные участки детали со скоростью около 2 мм в год. В данном случае цинк с наружной резьбы болта, благодаря разности потенциалов цинка и железа в естественной влажной и кислой среде переносится на участки внутренней резьбы гайки, оставшиеся при проточке резьбы без покрытия.

Благодаря этому, горячая оцинковка хорошо подходит для подготовки изделий, предназначенных для ответственных целей, обладающих высокими антикоррозийными свойствами и продолжительным сроком эксплуатации. Примером использования горячеоцинкованного крепежа могут служить:

– стальные конструкции: торговые центры, стадионы, производственные здания$

– конструкции башен и мачт (вышки мобильной связи, ЛЭП, теплоэлектроцентрали)

– мосты, автодорожные и железнодорожные конструкции

– сельскохозяйственные конструкции

 

Основной ассортимент горячеоцинкованного крепежа включает в себя:

– Болты DIN 931, DIN 933

– Гайки DIN 934;

– Шайбы DIN 125, DIN 126, DIN 127, DIN 434, DIN 436, DIN 440, DIN 9021, DIN 7989;

– Резьбовая шпилька DIN 975;

– Шурупы DIN 571;

 

Отдельная можно выделить крепёж для высоконагруженных, предварительно напряжённых (HV) резьбовых соединений стальных конструкций:

– Болты с увеличенным размером под ключ DIN 6914 (EN14399-4) кл. пр. 10.9;

– Гайки с увеличенным размером под ключ DIN 6915 (EN14399-4) кл.пр. 10;

– Шайба усиленная DIN 6916 (EN14399-6).
 

Преимущества использования горячеоцинкованного крепежа:

  • Катодная защита

Благодаря высокой анодности цинка по отношению к железу при температурах до 70° С покрытие само себя восстанавливает на поврежденных участках, создавая при этом защиту от коррозии.

  • Возможность окрашивания

Серебристо-серая матовая поверхность горячеоцинкованного крепежа сочетается по своей окраске со стальными конструкциями. При желании горячеоцинкованный крепеж, благодаря шероховатой поверхности, хорошо окрашивается.

  • Хорошее соотношение цены и качества

Длительный срок службы горячеоцинкованного крепежа делает выгодным его использование. Применение нержавеющего крепежа в конструкциях из углеродистой стали нецелесообразно с экономической точки зрения.

  • Экологичность

Горячая оцинковка – экологически более чистый вариант обработки крепежа для окружающей среды. В отличие от электрооцинковки, в горячей оцинковке не применяются химические добавки. Горячеоцинкованное покрытие не содержит, к примеру, летучих органических соединений «VOC».

  • Не подвержен риску водородной хрупкости

В крепеже класса прочности 10.9 не рекомендуется использовать электрооцинковку из-за возможности появления водородной хрупкости. Чтобы предотвратить это явление, рекомендуется использовать горячеоцинкованный крепеж в случаях, когда требуется крепеж класса прочности 10.9 (HV).

  • Совместимость

Крепежные изделия, предназначенные для горячеоцинкованной обработки, изготавливаются специально уменьшенного диаметра с учетом последующего нанесения на них цинкового покрытия.

Размеры и допуски обработанных изделий соответствуют необходимым стандартам.

 

Понравился материал?

comments powered by HyperComments

Защитное покрытие горячим цинкованием


Цинковое покрытие является защитным, а не декоративным.

Покрытие горячим цинком осуществляется по ГОСТ 9.307-89 «ЕЗСКС, Покрытия горячие цинковые. Общие требования и методы контроля». 

Выписка из ГОСТ 9.307-89 (п.2.Требования к покрытию):

2.1. Внешний вид покрытия
2.1.1. При внешнем осмотре поверхность цинкового покрытия должна быть гладкой или шероховатой, покрытие должно быть сплошным. Цвет покрытия от серебристо-блестящего до матового темно-серого.
2.1.2. На поверхности изделий не должно быть трещин, забоин, вздутий.
2.1.3. Наличие наплывов цинка недопустимо, если они препятствуют сборке. Крупинки гартцинка диаметром не более 2 мм, рябизна поверхности, светло-серые пятна и цвета побежалости, риски, царапины, следы захвата подъемными приспособлениями без покрытия до основного металла не являются дефектами.

Допустимо восстановление непокрытых участков, если они не шире 2 см и составляют не более 2% общей площади поверхности. Непокрытые участки защищают слоем цинкосодержащего лакокрасочного покрытия (минимальная толщина 90 мкм, массовая доля цинка в сухой пленке 80%-85%) или газотермическим напылением цинка (минимальная толщина 120 мкм).

Повышенные требования к внешнему виду цинкового покрытия должны быть, установлены при открытии заказа, и заложены дополнительно в цену изделия.


Особенности покрытия горячим цинком:
  • На сталях с высоким содержанием кремния и/или фосфора (из-за неоднородности химического состава стали), (слоя у поверхности, структуры поверхности, чужеродных вкраплений), а также на толстостенных изделиях наблюдается разнооттеночность покрытия.
    Серая поверхность состоит из сплава цинк-железо, выходящего на поверхность, а более светлые места – это чистый цинк. В случае стали с неблагоприятным содержанием кремния и фосфора может появиться значительное утолщение покрытия и ухудшение его адгезии, видимым эффектом этого явления, может быть шероховатая поверхность с серой и тёмно-серой окраской, переходящей со временем даже в коричневый оттенок.
  • Цинковая поверхность на том же изделии может быть неоднородной; могут появиться пятна разной степени глянца, серой матовости и шероховатости. Так как поверхностная локализация примесей в низколегированной стали приводит к тому, что при прокате изделий из неё, появляется значительное различие в содержании кремния и фосфора в разных частях изделия.
    Однако это не может являться браковочным признаком, поскольку, кроме внешнего вида, отрицательных моментов нет – он не влияет на срок службы покрытия, а через какое-то время (в течение 1-1,5 года) цвет конструкции станет одинаковым).
     
  • Белая коррозия (бело-серые пятна, возникающие под влиянием атмосферных факторов), а также так называемые «кровавые потёки» (остатки флюса и кислоты в местах неплотной сварки) не являются основанием для претензий на качество оцинкованной поверхности.

Вышеуказанные проблемы являются наиболее характерными для сталей марки 09Г2С, что обусловлено особенностями их химсостава.
Наиболее часто проявляются  дефекты цинкового покрытия для сталей 09Г2С, которые не являются основанием для предъявления претензий:

  1. Повышенная толщина образующегося цинкового покрытия.
  2. Разная толщина цинкового покрытия.
  3. Повышенное образование гард-цинка.
  4. Пониженная адгезия цинкового покрытия к металлу.
  5. Пониженная плотность цинкового слоя.
  6. Внешний вид покрытия (отсутствие блеска, неровности, потеки, серый цвет).

Не допускайте хранения изделий в полиэтиленовой плёнке на длительный срок.

Историческая справка

В 1742 году Поль Жак Малуэн описал способ защиты железа от коррозии погружением детали в расплавленный цинк.

В 1836 году Станислас Сорель получил патент на технологический процесс горячего цинкования: деталь очищается, обезжиривается, протравливается, покрывается флюсом и погружается в ванну с расплавленным цинком.
Этот способ используется  уже более 180 лет, имеются детали которые уже более 180 лет защищены горячим цинком.
ГОСТ 9.307 регламентирует данный технологический процесс в нашей стране и даёт полное изложение получения, методику контроля покрытия и допустимые параметры.

Горячий цинк и Холодный цинк

         


На рынке есть опоры по очень приятный цене, но в описании указано, что они защищены от коррозии методом «холодного цинкования».
Что это такое?

Цинковая краска – одно из наиболее популярных антикоррозийных средств по металлу на современном рынке отделочных материалов. Не секрет, что цинкование является самым долговечным методом защиты металла от коррозии. Однако провести его традиционными способами не всегда является возможным. Все-таки и «горячий» метод, и способ электрохимического осаждения доступны только в промышленных условиях. Именно поэтому «холодное» цинкование с применением цинковой краски является столь популярным.

Итак, это краска с наполнением цинковым порошком. У неё есть существенное преимущество — цена покрытия.

Твердость

Прочность любого лакокрасочного покрытия определяется прочностью связующего.

Лаки по твердости, в соответствии с международными стандартами ISO 15184, ASTM D 3363, SIS 184187, NEN 5350, ECCA Test Method, определяется с помощью карандашных грифелей по шкале 6В-5В-4В-3В-В-НВ-F-Н-2H-3H-4H-5H-6H-7Н-8Н-9Н, где 6В является показателем наименьшей, а 9Н – наивысшей твёрдости. Она соответствует по твердости карандашу 2Т.

Твердость покрытия горячим цинкованием равна твердости металла. Цинк. А под цинком у нас находится железо.

По ювелирной шкале Мооса (кто кого царапает)

Тальк ( графит ) — 1
Свинец — 1,5
Янтарь ( гипс ) — 2
Цинк ( алюминий, золото, серебро ) — 2,5-3
Медь — 3
Железо — 4
Сталь — 5
Стекло — 6
. ..
Алмаз — 10

Понятно, что любая краска гораздо менее твердая, чем цинк

Адгезия (прилипание)

И горячий и холодный цинк наносится на подготовленную поверхность. От качества подготовки поверхности зависит прочность покрытия, это всем известно.
Лакокрасочное покрытие нужно обновлять через 1-3 года для уличных изделий. Оно теряет защитные свойства: стирается и отшелушивается от старости, сырости, и механических повреждений. Это известно каждому, у кого есть что-нибудь окрашенное на улице.

Оцинковка по ГОСТ «Горячий цинк» образует на поверхности цинковый припой, который обеспечивает:
барьерную защиту простой изоляцией  стали от воздействия электролитов из окружающей среды (как краска). Цинк чрезвычайно плотный и непроницаемый материал, счистить его с поверхности можно только с помощью напильника, желательна – «болгарка»
— катодную защиту. Это означает, что цинк сначала будет корродировать сам, защищая этим лежащий под ним металл. Это происходит в соответствии с так называемым «гальваническим рядом металлов» при наличии идеального гальванического контакта цинк-сталь.
Катодная защита стали цинком обеспечивается даже тогда, когда повреждение цинкового покрытия на стали до «голой» стали достигает 5-6 мм: никакой коррозии стали не начинается, пока она не «съест» окружающий цинк.

Длительность защиты

При идеальном нанесении краска обеспечивает защиту поверхности 1-3 года (для улицы в зависимости от климатических условий), её требуется регулярно подновлять на поврежденных участках или лучше перекрашивать полностью, но это неудобно.
При горячем цинковании гарантирована защита на 25 лет, а напомним — имеются детали, которым 180 лет…

Контрольная проверка покрытия «Горячий цинк» VS «Холодный цинк»

Возьмите трубу покрытую цинковой краской и оцинкованную трубу.
Постучите потрите их друг об друга.
Посмотрите что произошло…

Оцинкованная сталь

и оцинкованная сталь: в чем разница? | Сообщения в блоге

Дата публикации: 29 апреля 2021 г. | Категория: Сообщения в блогах, Металлообработка | теги: производство, Материалы, Металлообработка


Влага может нанести ущерб многим изделиям из стали. Например, изделия из углеродистой стали подвержены окислению при воздействии влаги. Когда влага оседает на поверхности изделия из углеродистой стали, она может вызвать химическую реакцию, известную как окисление, которая разъедает материал, из которого оно изготовлено. Для защиты от окисления некоторые изделия изготавливаются либо из оцинкованной, либо из оцинкованной стали.

Что такое оцинкованная сталь?

Оцинкованная сталь относится к стали, обработанной слоем цинка. Он имеет тонкий слой, но сплошной слой цинка на поверхности, защищая, таким образом, стальную основу продукта. Цинк, конечно же, обеспечивает более высокий уровень защиты от окисления по сравнению с необработанной сталью. Цинк, по сути, корродирует со скоростью примерно 1/30 скорости сырой и необработанной стали. Таким образом, оцинкованная сталь естественно устойчива к повреждениям, связанным с окислением, таким как ржавчина и коррозия.

Существуют различные способы изготовления оцинкованной стали. Один из наиболее распространенных методов включает погружение стального изделия в раствор электролита. Раствор электролита содержит частицы цинка, которые прилипают к поверхности стального изделия. На емкость для купания подается электрический ток. При воздействии этого электрического тока частицы цинка притягиваются к поверхности стального изделия.

Что такое оцинкованная сталь?

Оцинкованная сталь, с другой стороны, относится к оцинкованной стали. Как и цинкование, гальванизация — это процесс обработки металла, который защищает его от окисления. Как и при цинковании, гальванизация предполагает использование цинка. Как оцинкованная сталь, так и оцинкованная сталь имеют защитный слой цинка. Внешний слой цинка защищает необработанную сталь от влаги, чтобы она не ржавела и не подвергалась коррозии.

Поскольку и оцинкованная сталь, и оцинкованная сталь содержат цинк, вам может быть интересно, чем они отличаются. Основное отличие состоит в том, что оцинкованная сталь создается с помощью электрического тока, тогда как оцинкованная сталь обычно создается методом горячего погружения. Метод горячего погружения оправдывает свое название тем, что в нем используется нагретый расплавленный цинк. Частицы цинка плавятся в печи. Затем стальной продукт погружают в расплавленный цинк. После извлечения стального изделия ему дают остыть. Охлаждение приведет к затвердеванию частиц цинка с последующим образованием твердого барьера вокруг стального изделия.

В заключение

Оцинкованная сталь и оцинкованная сталь устойчивы к окислению. Они не состоят из открытой стали. Скорее, они имеют слой цинка поверх них. Оцинкованная сталь просто предполагает использование электрического тока, тогда как оцинкованная сталь использует метод горячего погружения.

Теги: производство, Материалы, Металлообработка

Когда следует использовать оцинкованную сталь или оцинкованную сталь?

Когда следует использовать оцинкованную сталь или оцинкованную сталь?

Оба добавляют слой цинка снаружи изделия. Цинковое покрытие выглядит блестящим и красивым, оцинкованное выглядит тусклым. Но не будьте сорокой и просто поднимите блестящий предмет — подумайте о пользе.

Более матовое оцинкованное покрытие можно увидеть на левом изображении, более блестящее оцинкованное покрытие справа

Оба метода добавляют к стали защитный слой цинка. Цинк защищает сталь, жертвуя собой — так называемый «жертвенный анод». При контакте с атмосферой чистый цинк (Zn) вступает в реакцию с кислородом (O2) с образованием оксида цинка (ZnO), который затем вступает в реакцию с диоксидом углерода (CO2) с образованием карбоната цинка (ZnCO3), обычно тускло-серого, довольно прочного материал, который во многих случаях останавливает дальнейшую коррозию, защищая нижележащую сталь от элементов. Цинк также способен защищать на расстоянии. Не обязательно покрывать все поверхности цинком. Корабли прикрепляют к корпусам большие блоки цинка, чтобы защитить корпус от коррозии. Судам не нужно покрывать корпус цинковыми анодами. Они расположены рядом с корпусом и находятся в электрическом контакте с ним.

Варианты

Горячее цинкование обеспечивает металлургическую связь между цинком и сталью. Это процесс покрытия железа, стали или алюминия тонким слоем цинка путем пропускания металла через ванну с расплавленным цинком при температуре около 860 ° F (460 ° C). Готовый продукт можно использовать при температуре до 200 градусов Цельсия (выше этой температуры цинк может отслаиваться)

Цинкование (часто называемое гальваническим цинкованием, что может вызвать путаницу) выполняется путем очистки металлической поверхности щелочным моющим средством с последующей обработкой ее кислотой для удаления существующей ржавчины. Затем на металл наносится цинк путем погружения в химическую ванну, содержащую растворенный цинк. Подается постоянный ток, в результате чего цинк осаждается на изделии.

Итак, когда использовать цинкование, а когда горячее цинкование? Что ж, блестящий красивый – это цинковое покрытие, и покрытие обычно имеет толщину всего 3 микрона, матовое покрытие оцинковано и обычно имеет толщину 50 микрон и, следовательно, обеспечивает гораздо большую защиту.

Так что на самом деле выбор очень прост: если вам нужна только поверхностная защита, в помещении в сухом климате (и вам нужна эстетическая ценность) используйте цинкование. На открытом воздухе или в более влажном климате используйте горячее цинкование

Но подождите, есть и третий метод, и его следует опасаться. Холодное цинкование – это покраска цинксодержащей грунтовкой. Хотя это обеспечивает некоторую защиту — защитный слой — от ржавчины, как только он поцарапается, влага может попасть на нижележащую сталь и, следовательно, вызвать ржавчину и коррозию. Всегда спрашивайте своего поставщика, поставляет ли он горячее цинкование погружением, потому что только это является настоящим цинкованием

Graphskill использует усовершенствованную версию горячего цинкования для всей своей продукции. Процесс называется Горячее цинкование . Материал погружают в расплавленный цинк при температуре около 450 градусов, пока температура работы не станет такой же, как у цинка. Во время этого процесса расплавленный цинк вступает в реакцию с поверхностью стали, образуя ряд сплавов цинка и железа. Эти слои сплава защищают сталь от коррозии на 30-40 лет и более. Работа быстро снимается с цинка, до того, как цинк на его поверхности затвердеет, корзина помещается в центрифугу и вращается в течение нескольких секунд. Это удаляет излишки цинка с поверхности и предотвращает слипание предметов, обеспечивая гладкую поверхность. Затем работа переносится в закалочный бак, где она охлаждается для возможности обработки.

Влияет ли толщина слоя цинка на резьбу?

Да. Толщина оцинкованного покрытия всего 3 микрона — это нормально, но горячее цинкование добавляет 50 микрон и вызывает проблемы. Оцинковка особенно полезна для резьбовых соединений (вы ведь не хотите, чтобы ваш крепежный винт заржавел через несколько месяцев, не так ли?). Для метрических крепежных изделий ISO гальванопокрытие на резьбе одного компонента требует дополнительного зазора, в четыре раза превышающего толщину покрытия, для обеспечения возможности сборки в сопрягаемый компонент.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *