Толщина цинкового покрытия: ГОСТы цинкового покрытия – Головной офис (Екатеринбург)

alexxlab | 20.04.2023 | 0 | Разное

Толщина слоя горячего цинкования: ГОСТ, особенности цинкования

При использовании изделия в агрессивных средах, велика вероятность появления коррозии. Это результат окислительного процесса, который проявляется при контакте с кислородом, водой, биологически-активными организмами.

Для того, чтобы справиться с такой проблемой, используется метод горячего цинкования. В результате на поверхности появляется равномерная пленка, которая отталкивает все потенциальные негативные факторы.

В этой статье мы расскажем о том, как толщина слоя горячего цинкования влияет на качество защитного покрытия и что стоит учитывать при оценке качества проведенной работы.

Особенности процесса горячего цинкования

В промышленности активно используется сразу несколько методов оцинковки. К ним относятся такие, как гальваническое осаждение, диффузное насыщение, газометрическое напыление.

Особенно хорошо показывает себя оцинковка после окунания в расплав. Наша компания предлагает вам именно такие услуги.

После того, как процесс завершен, металл оказывается хорошо защищен от всех потенциальных внешних проблем. При этом само покрытие оказывается очень прочным и стабильным.

Слой не стирается, не трескается, исключено потенциальное появление множества других видов повреждения.

При этом, оцинкованные изделия можно будет использовать при контакте с агрессивными средами, а также на открытом воздухе при контакте с атмосферой.

Обработка изделия проводится по специально определенной технологии.

Температура расплавленного цинка составляет 450-480 °С.

Покрытие остается очень ровным, качественным, без дефектов и недостаточно плотно покрытых участков.

Толщина горячего цинкования по ГОСТ

Основной документ, который регламентирует выполнение процедуры горячего цинкования – ГОСТ 9.307-89.

В этом стандарте приводится много важной информации, а также прописывается предельная толщина покрытия.

При использовании метода горячего цинкования, в соответствии с ГОСТ, толщина должна составлять 40-200 мкм. Толщина при этом оказывает значительное влияние на то, в каких условиях может использоваться определенное изделие. При этом можно не использовать слишком толстый слой там, где для этого нет прямой необходимости.

Большая толщина покрытия после горячего цинкования необходима для того, чтобы изделия могли эксплуатироваться в морском тропическом климате, а также в сложных промышленных условиях.

Еще один фактор, который влияет на предполагаемую толщину – желаемая продолжительность использования изделия.

Особенности и преимущества использования горячего цинкования

Толщина цинкового покрытия при горячем цинковании во многом зависит от того, какой вариант процесса был использован. Такой способ может свободно применяться в работе с разными деталями и другими исходными характеристиками.

Наша компания проводит качественное оцинковывание с применением окунания в специальные ванны. Одна из наших емкостей – Одна из самых глубоких ванн в ЦФО и в ней можно обрабатывать даже очень крупные детали.

В пользу того, чтобы выбрать такой вариант, говорит сразу несколько важных преимуществ:

• Универсальность. Такой метод применяется при обрабатывании изделия с разными размерами и характеристиками. В работе можно использовать детали даже со сложной геометрией.
• Покрытие отличается возможностью к самовосстановлению. Даже если деталь по каким-то причинам сильно повреждена, со временем на поврежденной поверхности будет восстанавливаться оксидный слой. Таким образом удается компенсировать сколы, царапины, удары и другие распространенные дефекты, которые могут появиться при использовании.
• Требования к качеству обрабатываемой детали минимальны. На изделии могут оставаться различные неровности, шероховатости. Сам цинк хорошо заполняет все небольшие неровности, так что итоговое покрытие остается очень ровным и качественным.

Наша компания готова быстро и качественно провести процесс цинкования. Мы готовы ответить на все интересующие вопросы, обеспечить быструю доставку даже большого объема оцинкованных изделий.

Чтобы рассчитать стоимость и получить ответы на другие интересующие вас вопросы, оставьте заявку на сайте.

Вернуться к статьям

Поделиться статьей

Государственные стандарты горячего цинкования: ГОСТ 9.307 89

Защиту металлоконструкций и деталей проводят по нормативно-техническим актам с обеспечением соблюдения требований профильного стандарта – горячее цинкование по ГОСТ 9.307 89. Данный стандарт регламентирует общие нормы в отношении качества защитных покрытий, которые наносятся на конструкционную сталь и стали повышенной прочности методом горячего цинкования.

Данная методика может применяться для обработки фасонного и трубопроката, листовой стали, а также изделий, выполненных из чугуна. Под действие настоящего стандарта не попадают покрытия, нанесение которых осуществляется непрерывным способом. 

Требования к основному металлу

Требования к конструктивным особенностям проката, подлежащего цинкованию:

• Не разрешается присутствие в конструкциях воздушных пространств и закрытых полостей. Чтобы нанести покрытие максимально качественно, малейшие полости в детали должны быть доступны для проникновения и выхода из нее расплавленного цинка, жидкостей и газов.
• Наносить слой цинка на изделия с участками, в которых имеются закрытые пространства, запрещено. Это позволяет исключить вероятность взрыва. Детали, имеющие сложную конфигурацию и полости, сначала подвергают пробной обработке.
• Сварка любых элементов металлоконструкций должна осуществляться встык, односторонним швом с подваркой или двусторонним швом. Согласно требованиям ГОСТ, горячее цинкование металлоконструкций, элементы которых сварены внахлест, не допускается.

Требования к поверхности основного металла

Обработке цинком подлежит только металлопрокат, на поверхности которого отсутствуют сварочные шлаки, заусенцы, поры, окалина, а также другие включения.

Если обработке подвергаются литые изделий и конструкции, на их поверхности не должно быть усадочных раковин и прочих углублений. Наличие кромок и острых углов (если это не имеет технического обоснования) не допускается. Такие детали должны иметь округления радиусом минимум 0.3 мм.

Структура сварных швов должна быть плотной и сплошной по всей длине проката, на поверхности сварных соединений которого не допускается присутствие шлаковых включений, свищей, наплавленных сопряжений, трещин и пор.

Согласно нормам действующего ГОСТ, покрытие горячим цинкованием допускается при условии, что поверхность проката очищена обезжириванием, а также протравлена или была подвержена стройно-абразивной обработке, а впоследствии офлюсована. Коэффициент очистки поверхности металлопроката от коррозии и окалины должен составлять 1. Это обусловлено требованиями, которые устанавливает ГОСТ 9.402.

Требования к покрытию

Внешний вид

После нанесения цинковое покрытие должно обладать сплошной структурой и быть равномерным, исключая наличие забоин, трещин и вздутий. Допускается, что на самой поверхности могут присутствовать незначительные шероховатости. Также допускается, что покрытие может иметь разные оттенки: от серебристо-блестящего до матового темно-серого цвета.

Если на металлоконструкции присутствует рябизна, царапины или следы, оставленные вследствие захвата детали подъемными устройствами без разрушения целостности покрытия до основного металла, а также крупинки гартцинка, диаметр которых не превышает 2 мм – это не считается дефектом. Однако наплывы цинка не считаются браком, если они не мешают сборке.

Разрешено проводить восстановление непрокрытых областей при условии, что их ширина не более 2 см, а их общий объем не превышает 2% от общей площади конструкции. Защиту непрокрытым участкам осуществляют при  помощи газотермического напыления цинка (допустимая минимальная толщина составляет 120 мкм) или путем нанесения на их поверхность лакокрасочного цинкосодержащего слоя (количество цинка в массе сухой пленки составляет 80 – 85%, допустимая минимальная толщина составляет 90 мкм).

Толщина цинкового покрытия

Толщина защитного слоя не должна быть меньше 40 мкм, максимальная – не больше 200 мкм. Выбор конкретной толщины определяется на основании предполагаемых условий эксплуатации обработанных конструкций, а также требований, прописанных в нормативно-технических актах для конкретного проката.

Прочность сцепления

Покрытие отличается достаточным уровнем сцепления при условии, что оно способно выдерживать проверку по любому из применяемых методов (нанесение сетки царапин, крацевание, нагрев, удары поворотным молотком).

Требования к надежности покрытия и контролю основного металла

Проверке подлежат 2 – 5% продукции из партии, но не меньше 3-х единиц. Контролю продукции единичного производства подлежат все изделия. Перед нанесением защитного покрытия указанные изделия проходят проверку на предмет соответствия нормам, которые предъявляются к конструкции и качеству поверхности основного металла.

Полуфабрикаты (трубный прокат, проволока и т.д.) подлежат входному контролю, предполагающему проверку деталей на соответствие нормам, которые предъявляются к конструкциям и качеству поверхности основного металла, а также требованиям, которые регламентируют нормативно-технические документы на поставку.

После нанесения проводится проверка цинкового покрытия по нескольким параметрам таким, как толщина, внешний вид и прочность сцепления. Проверке подлежат все партии товара (под партией понимают единицу груза, который включает одно и более единиц с идентичными параметрами, которые относятся к одному заказу). При этом контролю подлежат изделия, на которые слой цинка нанесли в течение одной рабочей смены с погружением в одну и ту же ванну.

Контроль прочности сцепления и толщины покрытия выполняется в отношении следующего металлопроката:

• Сварные механизмы в объеме до 5% от партии, но не меньше 1 единицы;
• Части стальных деталей в объеме до 1% от партии, но не меньше 2 единиц;
• Крепежные элементы с резьбой в объеме до 0.5% от партии, но не меньше 3 единиц.

Для проведения проверок используются методы статистического контроля горячего цинкования по ГОСТ 18242. В России действуют следующие стандарты ГОСТ Р 50779.71-99 и ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007.

Проверку толщины оцинкованного покрытия по металлографической методике контроля разрешено выполнять только на одном изделии из партии.

Конструкции, на которых проверка выполнялась с применением разрушающих методов, допускается представлять к приемке по завершению работ по восстановлению покрытия.

Проверке внешнего вида оцинкованного покрытия подлежат все 100% изделий.

Контроль толщины покрытия

Проверка этого параметра осуществляется до проведения дополнительной обработки покрытия (использование консервационных смазок, хроматирование, др.). Для проведения неразрушающего контроля используются специальные измерительные приборы, в которых допустимая доля погрешности не превышает ±10%.

Контроль толщины слоя проводится только на поверхностях без резьбы и накатки на расстоянии минимум 5 мм от углов, ребер, соединительных участков и отверстий. Проверка толщины покрытия на элементах и узлах с резьбовым соединением для крепежа осуществляется на торцах гаек и головках болтов.

Если результаты проверки были неудовлетворительными, согласно требованиям ГОСТ, проводится повторный контроль указанных параметров. При этом тестированию подлежит удвоенное количество изделий. Если повторный контроль также дал отрицательные результаты, браком считается вся партия деталей.

Проверка содержимого ванны при проведении горячего цинкования выполняется по требованию клиента. Процедура проводится до извлечения деталей из ванны.

Методы контроля

Контроль внешнего вида

Проверку осуществляют путем визуального осмотра на расстоянии 25 см от проверяемой поверхности и при уровне освещенности не меньше 300 лк.

Контроль толщины покрытия

Магнитный метод

В основе данной методики лежит фиксация изменений уровня магнитного сопротивления, что обусловлено разной толщиной проверяемого слоя. Для этого применяют специальные измерительные устройства (магнитные толщиномеры).

Процесс проверки предполагает снятие минимум 5 измерений в центральной части и у краев проверяемой поверхности одной детали. За результат принимают среднеарифметическое значение, основываясь на полученных измерениях.

Допустимая погрешность магнитного метода составляет ±10%.

Металлографический (арбитражный) метод

В основе методики лежат измерения толщины оцинкованного покрытия с использованием поперечного шлифа при помощи металлографических микроскопов разных видов. Образец для создания шлифа вырезают непосредственно из оцинкованной детали.

Замеры толщины покрытия выполняются на шлифе в трех и более зонах, которые равномерно распределены на поверхности изделия (длина участка составляет около 1 см). В качестве результата засчитывают среднеарифметическое значение от проведенных замеров.

Допустимая погрешность металлографического метода составляет ±10%.

Гравиметрический метод

Определение средней толщины покрытия выполняется по неразрушающим методам или при помощи гравиметрического метода на основании данных о весе образца до и после получения или же до и после удаления покрытия. Это обусловлено требованиями, которые регламентирует ГОСТ 9.302.

Чтобы снять покрытие, используют раствор, состоящий из 2 г трехокиси сурьмы или 3.2 г хлористой сурьмы, которую растворяют в 500 см соляной кислоты, плотность которой, согласно ГОСТ 3118, должна составлять 1.19 г/см, ч.д.а. Для приготовления раствора в требуемой пропорции используют колбу объемом 1 дм, в которой смесь до метки дополняют дистиллированной водой, согласно нормам ГОСТ 6709.

Допустимая погрешность составляет ±10%.

Контроль химического состава для горячего цинкования регламентируется требованиями следующих ГОСТ: 19251.1, ГОСТ 19251.2, ГОСТ 19251.3, ГОСТ 19251.5.

Согласно требованиям этих стандартов, массовый объем цинка в рабочей массе ванны должен составлять не менее 98%.

Контроль уровня прочности сцепления покрытий

Метод нагрева

Метод предполагает нагревание образцов-свидетелей или деталей до температуры 190 ±10 ℃. При температуре такой величины детали выдерживают в течение часа, а затем охлаждают естественным путем (на воздухе). Обработанная поверхность должна иметь равномерное покрытие, исключая отслаивания и вздутия.

Метод крацевания

Метод предполагает использование латунных и стальных щеток, оснащенных проволокой диаметром от 0.1 до 0.3 мм. В процессе обработки поверхности щетки вращаются со скоростью 1500 – 2800 об/мин.

Крацевание поверхности проводят в течение 15 секунд. Обработанная поверхность должна иметь равномерное покрытие, исключая наличие вздутий и отслаиваний.

Метод нанесения сетки царапин

Данный метод применяется для покрытий толщиной до 50 мкм. На подготовленную поверхность, которую предварительно очистили, при помощи приспособления, оснащенного стальным острием, наносят по 4 – 6 параллельных и перпендикулярных линий. Насечки наносят под углом 30° на глубину до основного металла на расстоянии друг от друга 2.0 – 3.0 мм.

Нужно учитывать, что твердость стального острия должна быть больше твердости покрытия. Нанесение линий осуществляется в одном направлении. Если на обработанной поверхности отсутствуют отслаивания покрытия, тогда уровень прочности сцепления считается достаточным.

Метод удара поворотным молотком

Перед проверкой поверхность детали с толщиной основного металла от 3 мм, необходимо очистить от пыли и других загрязнений, а затем обезжирить, используя растворители на органической основе.

На плоскую поверхность детали поворотный молоток, масса которого составляет 212.5 г, устанавливают так, чтобы его головка падала на изделие строго вертикально. Выполняют минимум два удара молотком, выдерживая расстояние между отпечатками, которое должно составлять 6 мм. При этом расстояние от края отпечатка до кромки детали должно быть не меньше 13 мм.

Схема поворотного молотка

1 – молот; 2 – прижимная плита; 3 – поверхность образца;
X – размер, определяемый опытным путем в зависимости от металла,
из которого изготовлена головка молотка

ЭТО ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВАЖНО?? – Цинковое покрытие Толщина

Распространенное заблуждение за десятилетия затягивалось в гальванизирующей отрасли:

“ Толнее цинк -покрытие, лучше! Многие производители, стремящиеся снизить себестоимость продукции и цены для своих клиентов, знают, что более толстое цинковое покрытие не всегда приводит к лучшим характеристикам продукта. Однако часто бывает трудно объяснить это заказчику, который часто не до конца понимает, почему. И, поскольку некоторые продукты конечного использования действительно выигрывают от более толстого покрытия, продажа продуктов с низким содержанием цинка иногда может стать проблемой.

Итак, что сейчас? Толщина цинкового покрытия или вес цинка действительно имеют значение?

Как правило, это зависит от конечного использования. Некоторые конечные пользователи предъявляют особые требования к толстому покрытию. Например, в таких условиях, как строительные работы, трубы лесов чаще подвергаются контакту, чем, скажем, те, которые используются для ограждений, несущих конструкций и т. д. Трубы лесов подвергаются истиранию, возникающему при работе с песком, бетоном и т.п. вещества, используемые в строительных работах. Частицы песка могут иметь более высокую твердость, чем цинк, поэтому они могут поцарапать поверхность. Бетон и другие вещества во время строительства могут оказывать негативное влияние на оцинкованные поверхности из-за их кислотных или, в случае бетона, щелочных свойств.

Одной из причин, по которой больший вес цинка по-прежнему ассоциируется с лучшими и более длительными характеристиками продукта, являются постоянные усилия специалистов по горячему цинкованию, пытающихся удержать клиентов и продать свою продукцию. Это в основном связано с тем, что типичный процесс горячего цинкования  не так эффективен, как процессы непрерывного цинкования при производстве тонких цинковых покрытий (< 200 г/м²), что приводит к тому, что производители предпочитают наносить больше цинка, чем может потребоваться для конечного применения.

Чрезмерное нанесение цинка может быть подтверждено слоями сплава Zn/fe на следующей микрофотографии.

Упрощенно: для получения толстого цинкового покрытия необходимо увеличить время, в течение которого сталь находится в расплавленном цинке. Однако чем дольше длится этот период, тем сильнее будет происходить реакция между цинком и самой сталью, образуя и увеличивая слой сплава цинка и железа. Однако, слой сплава Zn/Fe имеет худшие антикоррозионные свойства по сравнению с цинком .

Испытание распылением соленой воды имитирует естественную коррозию за короткий период времени, на что в противном случае ушли бы годы. Вышеупомянутые результаты испытаний распылением соленой воды, проведенные одним из наших клиентов, показывают, что срок службы изделий, оцинкованных методом горячего погружения в партии с толщиной покрытия 524 г/м², примерно такой же, как у изделий, оцинкованных на линии, с толщиной цинкового покрытия. 214 г/м² Другими словами, толщина слоя чистого цинка изделия значительно повышает защитные свойства оцинкованной поверхности от естественной коррозии.

Резюме

Хотя некоторые продукты служат дольше с более толстым цинковым покрытием, это часто связано с физическим истиранием или суровыми условиями, в которых используются продукты. их продукции по сравнению с производителями оцинкованной продукции. Слой чистого цинка обеспечивает максимальную защиту, тем самым продлевая срок службы изделия от коррозии. Непрерывные процессы цинкования, такие как ILG и Zinc-Tech™, требуют вдвое меньшего количества цинка при нанесении для получения той же толщины чистого цинка, что обеспечивает превосходную защиту при экономии цинка.

Все ли цинковые покрытия одинаковы? – Страница 5 из 5

7 марта 2016 г.

Центральная библиотека Сан-Диего использует на куполе горячеоцинкованную сталь для защиты от агрессивного, насыщенного соленой водой воздуха и для придания эстетической привлекательности.

Механическое покрытие
Механическое покрытие выполняется путем галтовки мелких деталей в барабане с цинком, запатентованными химикатами и стеклянными шариками. Шарики наносят цинковый порошок на деталь, после чего детали сушат и упаковывают. Иногда перед сушкой и упаковкой детали обрабатывают пассивирующей пленкой. Механическое покрытие ограничивается небольшими деталями из железа и стали, обычно не более 203–228 мм (от 8 до 9 мм). дюймов) и весом менее 0,45 кг (1 фунт). Перед помещением в гальваническую бочку детали очищают и омедняют.

Толщина цинкового покрытия деталей с механическим покрытием варьируется от 0,2 до 4,3 мил (от 5 до 109 мкм), но обычная толщина коммерческих крепежных изделий составляет 2 мил (50 мкм). Толщина регулируется количеством цинка в бочке и продолжительностью галтовки. Покрытие механически приклеивается к поверхности, и его плотность составляет около 70 процентов от плотности покрытий, нанесенных методом горячего цинкования.

Механическое покрытие чаще всего используется для высокопрочных крепежных изделий и других мелких деталей, непригодных для горячего цинкования. Процесс нанесения покрытия приведет к тому, что сложные конструкции с углублениями или глухими отверстиями будут иметь непостоянные или отсутствующие покрытия, потому что стеклянные шарики либо не могут получить доступ к области для нанесения цинка, либо не могут ударить с достаточной скоростью, чтобы равномерно покрыть поверхность.

Цинкование
Цинкование в принципе идентично гальваническому цинкованию, так как покрытие наносится электроосаждением. Однако цинкование используется на мелких деталях, таких как крепежные детали, рукоятки, пружины и другие металлические детали, а не на листовом металле. После щелочной или электролитической очистки и травления для удаления окислов с поверхности стальные детали загружают в бочку, стеллаж или барабан и погружают в гальванический раствор. Для придания блеска в раствор могут быть добавлены различные отбеливатели.

Покрытие представляет собой тонкий слой чистого цинка с максимальной толщиной 25 мкм (1 мил). В спецификации ASTM B633, Стандартная спецификация для электроосажденных покрытий цинка на железе и стали, перечислены четыре класса цинкового покрытия: Fe/Zn 5, Fe/Zn 8, Fe/Zn 12 и Fe/Zn 25, где число указывает толщину покрытия в микрометрах (мкм). Как правило, оцинкованные покрытия имеют тускло-серый цвет с матовой поверхностью, но более белые и блестящие покрытия могут быть получены в зависимости от агентов, добавленных в ванну для нанесения покрытия, или в результате последующей обработки.

Цинковое покрытие обычно используется только для внутренних или слабокоррозионных условий на крепежных элементах, пластинах выключателей света и других мелких деталях.

Выбор цинкового покрытия
Архитектор, инженер или проектировщик должны оценить условия эксплуатации, желаемый срок службы и первоначальные затраты в течение жизненного цикла, прежде чем определить, какое цинковое покрытие лучше всего подходит для проекта. Каждое цинковое покрытие обеспечивает различную степень защиты от коррозии в данной среде воздействия. Срок службы всех цинковых покрытий линейно зависит от толщины цинкового покрытия. Однако толщина цинкового покрытия не может быть оценена без учета плотности цинка на единицу объема. Процесс нанесения цинкового покрытия будет определять как плотность, так и толщину.

Для сравнения различных цинковых покрытий проще привести все покрытия к одинаковому весу на единицу площади цинка, что теоретически обеспечивает одинаковый срок службы. На рис. 2 представлена ​​толщина покрытия, необходимая для каждого метода нанесения цинка, чтобы она равнялась 305 г/м ² (1 унция/фут) цинка на поверхности. Таким образом, согласно преобразованиям, 1,7 мил (43 мкм) горячего цинкования давали бы такой же срок службы, как 2,2 мил (43 мкм) механического покрытия и т. д.

Приблизительная толщина покрытия, необходимая для каждого метода нанесения цинка, должна быть 305 г/м2 цинка на поверхности.

Заключение
Существует много способов использования цинка для защиты стали от коррозии. Однако объединять все эти цинковые покрытия под общим термином «гальванизация» несправедливо, поскольку каждое из них сильно отличается по применению, характеристикам и характеристикам. Как только спецификатор оценивает условия воздействия проекта, он или она может выбрать цинковое покрытие, наиболее подходящее для этого конкретного применения, потому что не все цинковые покрытия созданы одинаковыми.

Мелисса Линдсли — директор по маркетингу Американской ассоциации гальванистов (AGA).