Оцинкование металлоконструкций, горячее оцинкование изделий из металла

Горячее цинкование заключается в погружении стальных структур, после надлежащей предварительной обработки, в ванну с расплавленным цинком при температуре приблизительно 450°С. Это достаточно простая процедура, в результате которой мы получаем экономным и апробированным способом защитное покрытие из цинка, имеющее заданную толщину, легко поддающуюся проверке. Толщина такого покрытия варьируется, в зависимости от потребностей, от 70 до 120 мкм (в некоторых случаях эти показатели могут быть превышены). 

Двутавровые сварные балки

Учитывая, что средняя скорость коррозии колеблется от максимума 9 мкм до минимума 0,85 мкм в год, мы видим выгоды горячего оцинкования в течение средне или долгосрочного периода, в сравнении с любым другим защитным методом, использующимся в настоящее время.

Значительная длительность этой защиты зависит от практически уникальных характеристик процесса горячего оцинкования; действительно, это самый настоящий сплав, который образуется между железом и цинком, а не просто покрытие или электролитическая адгезия цинка к изделию.

Процесс, помимо того, что защищает изделие от ржавчины, улучшает некоторые его характеристики; среди них самые очевидные: эстетичный внешний вид и большее сопротивление износу, что увеличивает его предел выносливости по отношению к химическим и механическим воздействиям.В любом случае, если сталь обнажится, например, в случае глубокой насечки, окружающий цинк «пожертвует» собой, корродируя вместо стали, и образует продукт коррозии с эффектом герметика.

Кроме того, горячее оцинкование позволяет визуально контролировать состояние отдельных деталей или целых структур, в то время как другие формы защиты, такие как окраска, могут к тому же маскировать порчу, вызванную ржавчиной, и вызвать, со временем, серьезную опасность.

По эстетическим соображениям или в особо сложных условиях окружающей среды, можно прибегнуть к двойному защитному покрытию (сдвоенная система), которое заключается в окраске предмета после оцинкования.

При этих условиях длительность защиты становится гораздо больше, чем простая сумма соответствующей длительности обоих видов обработки

Чем больше увеличивается толщина, тем меньше покрытие в состоянии выносить силовые воздействия, особенно импульсного типа.Внешний вид и толщина цинкового покрытия могут оказаться разными в том или другом случае в зависимости от химического состава самой стали.

У нас была широкая возможность рассмотреть, как некоторые элементы, такие как углерод, кремний и фосфор, усиливают степень реактивности стали, даже присутствуя в очень небольших количествах, и порождают покрытия большой толщины и сероватого цвета. Такие типы покрытия, однако, сохраняют в неприкосновенности все антикоррозийные характеристики точно так же, как и самые эстетичные светлые и блестящие покрытия.

Во время горячего оцинкования сталь полностью погружается в расплавленный цинк и все ее поверхности остаются покрытыми, включая внутренние части, углы, щели и мелкие детали, труднодоступные с помощью других техник покрытия. Покрытие даже становится более толстым именно на углах и кромках, в отличие от того, что происходит при покрытии кистью или погружением при других типах защиты.

Возможно защитить полностью, включая внутреннюю поверхность, трубы и полые элементы или, при необходимости, только их наружную часть.

Вальцовка труб и листового металла

Процесс горячего оцинкования простой, тестируемый и легко контролируемый, в некоторый случаях автоматизированный.

Результат верный и постоянный. Толщина может определяться в соответствии с совершенно точными техническими требованиями и, следовательно, срок службы покрытия можно определить в соответствии с функцией и теми условиями внешней среды, в которой оно будет служить.

Низкая начальная стоимость и долговечность делают оцинкование самой универсальной и экономичной системой защиты стали на долгий срок (20 лет и больше); имеется много преимуществ, связанных с долговечностью защиты и возможностью не вмешиваться с работами по уходу или по продлению сроков службы.

Горячее оцинкование уменьшает проблемы доступа к отдаленным зонам, пересеченной местности и малодоступным конструкциям, имеющим очень близко расположенные друг к другу части; а также, когда существуют ограничения по безопасности; например, в случае опор электропередач.

В некоторых обстоятельствах обслуживание может быть затруднено или невозможно из-за местоположения или из-за трудности или невозможности остановить работу установок с постоянным функционированием, как в случае нефтехимического оборудования, опор электропередачи или конструкций в труднодоступных зонах. В таких случаях расходы, относящиеся к срокам свыше 25 лет, ясно показывают выгоды горячего оцинкования по сравнению с другими формами защиты.

Резервуары Емкости Силосы

Применение горячего оцинкования отличается легкостью и вся защитная система может быть осуществлена в краткие сроки. Альтернативные системы, в особенности окраска, нуждаются в значительном использовании рабочей силы.

Горячее оцинкование высоко механизировано, позволяет в короткие сроки осуществить обработку большого количества стальных или железных изделий и позволяет осуществлять автоматический контроль в реальном времени. Не говоря уже о мертвом периоде, который обычно требуется для сушки после окрашивания.

Относительно мало сказываются требования процесса оцинкования, которые могли бы повлечь расходы на создание отверстий для выпуска и системы дренажа, чтобы избежать напряжений в структурах во время погружения. После оцинковки сталь готова к использованию.

После монтажа не требуется подготовка поверхности, окраска, доделки и проверки. Таким образом, сроки строительства значительно сокращаются.

При оцинковании время выполнения очень короткое, и это позволяет сэкономить деньги. Из-за необходимости выполнять работу на цинковальном производстве с вытекающими отсюда затратами на транспорт, для их сокращения часто выбирается производство, расположенное поблизости от маршрута между производителем и местом установки изделия.

При горячем оцинковании проверка толщины покрытия простая и немедленная, потому что речь идет в основном о визуальных проверках или проверках, осуществляемых с помощью магнитного или электромагнитного измерителя.

Пригодность покрытий, полученных путем горячего оцинкования, самоконтролируемая; действительно, если металлическая поверхность для защиты не подготовлена наилучшим образом, реакция между сталью и расплавленным цинком не происходит и дефект немедленно обнаруживается. Типичные для оцинкования расходы на контроль составляют меньше половины расходов на систему с многослойным красочным покрытием.

• Там, где появится необходимость в какой-либо починке после обработки оцинкованием, местная обработка, осуществляемая по месту (аппликация сплава цинка или краски на основе цинка), проста в выполнении.
• С увеличением прочности к гальванической защите добавляется защита механического типа против возможных повреждений во время манипуляций, складирования, перевозки и применения изделий.

• Обычно чистый (внешний) цинк смягчает удар; внутренний сплав, более прочный, чем сталь, придает прочность.
• Горячее оцинкование может применяться ко всем изделиям из стали.
• Процесс оцинкования позволяет получать поверхности, на которых с трудом скапливаются отходы.
• Возможно соединение разных компонентов структур с фрикционными муфтами, при сохранении оцинковки на контактирующих поверхностях — вещь, невозможная при использовании большей части красок.
• Соединения болтами легко размонтируются — это большое преимущество на подвижных мостах с решетчатым соединением балок или в лестничных структурах.
• Когда уже смонтированная структура погружается в цинковую ванну, получается более прочный продукт; производители автомобилей, погружающих в цинковую ванну уже полностью смонтированный кузов автомобиля, утверждают, что прочность увеличивается на 50%.
• Скромное инвестирование в цинкование стали помимо того, что продлевает жизнь структуры, позволяет также экономить на других продуктах. Например, в армированном цементе с оцинкованным прутом толщина покрытия может быть меньше с последующим преимуществом уменьшения веса.
• Оцинкование гарантирует хорошую теплопроводность между разными частями структуры — основное качество, например, для лопастного теплообменника.
• Электропроводимость также хорошая.
• Особенно хорошее сопротивление коррозии существует в щелочной среде.

Покраска

Резюмируя: защита у оцинкованного железа может быть оценена тремя путями, поскольку горячее оцинкование защищает сталь тремя способами.

1. Защита с «эффектом барьера» против нападения окружающей среды, который позволяет защите ослабевать очень медленно и предвидимым образом.
2. Катодная защита с преимущественной коррозией покрытия в пользу маленьких участков, подвергающимся случайным воздействиям: отверстий, вырубок, царапин и пр., которые герметизируют продуктами коррозии цинка.
3. «Жертвенная» защита, предупреждающая распространение ржавчины на более широкие поверхности под краями возможных начальных повреждений, как это неизбежно происходит с защитой при помощи красок.

Действительно, когда обнаруживается случайное повреждение, электрохимические свойства сплава цинка и железа способствуют тому, чтобы повреждение не служило очагом коррозии. Защита цинка в маленьких царапинах — единственная, в то время как с другими формами защиты даже маленькие царапины являются началом быстрой порчи.

• Тенденция прогнозирования расходов в будущем ведет к усилению роли горячего оцинкования. Достаточно сравнить стоимость оцинкования со стоимостью покраски в последние 30 лет и, прежде всего, стоимость рабочей силы, которая гораздо больше влияет на стоимость покраски, чем на стоимость горячего цинкования. Это тем более верно, если учесть, что для получения окраски действительно хорошего качества необходимо подготовить базовую поверхность пескоструйным способом (а не поспешной чисткой щетками), и все это является очень дорогими операциями. Очень вероятно, что эти тенденции сохранятся и в будущем. Цинка много и, возможно, в будущем он будет менее дорогим по сравнению с конкурирующими материалами.
• Исторически, относительно других материалов, стоимость цинка, которая составляет треть от расходов на горячее оцинкование, в целом, не последовала за инфляцией.
• Контроль за состоянием окружающей среды и налоги на электроэнергию будут способствовать значительному увеличению стоимости материалов для промышленности, но возможно, что оцинкованная сталь испытает меньше ограничений как по экологическим причинам, так и из-за меньшего роста стоимости по сравнению с системами окрашивания, также и на водной основе.
• Более чистая атмосфера позволит оцинкованному железу существовать еще дольше, в то время как ультрафиолетовые лучи, которые легче проникают в чистую атмосферу, являются фактором порчи у красок. Поэтому возможно, что тенденция использовать оцинкованную сталь в конструкциях, строительстве и во многих других сферах будет развиваться.

Последнее соображение делает более вероятным предположение о большей распространенности в будущем горячего оцинкования: дело в том, что некоторые государства отстали в использовании на единицу населения оцинкованной стали также относительно скромной среднемировой величины, оцениваемой примерно в 8% от продукции, пригодной для оцинкования.

Оцинкованная продукция в конце процесса имеет серебристую блестящую поверхность. Затем она покроется серо-голубой патиной, состоящей из нерастворимого основного карбоната цинка, имеющего матовый внешний вид: естественный цвет цинка.

Со временем атмосферные воздействия постепенно превратят ее в растворимый гидроксид цинка; от длительности этой трансформации зависит долговечность защиты.

Возможные остатки гидроксида цинка, попавшие в землю, в отличие от загрязнения, вызванного процессом разложения красок, имеет только усиливающий плодородие эффект.

1. С оптической точки зрения, влияние на окружающую среду приемлемо, поскольку цвет цинка достаточно хорошо сливается с цветом неба, моря и природы в целом.
2. Некоторые трудности, которые возникают при использовании горячего цинкования

• Горячее оцинкование может осуществляться только на определенных предприятиях.
• Большая трудность сварки по сравнению с голой сталью.
• Ограничение размера предметов для цинкования, зависящее от размеров ванны оцинкования.
• Риски деформации или поломки изделий, если они не спроектированы в соответствии с требованиями горячего оцинкования.
• Но, в конце концов, от причин недостатков почти всегда можно избавиться.
• Настоящая сила горячего оцинкования заключается в том, что, с учетом всех до сих пор рассмотренных характеристик, любое последующее вмешательство по уходу практически является излишним, с экономической выгодой, которую легко себе можно представить.

В целом, Горячее Оцинкование представляет собой максимальную эволюцию защитных систем, что касается изделий из стали, и помимо того, что несет с собой объективные преимущества экономического характера, является элементом, квалифицирующим профессиональность тех, кто его использует, и позволяет занять привилегированную позицию по сравнению с теми, кто этого не делает.

ООО ПСК Новинский завод металлоконструкций предоставляет услугу горячего цинкования металлических изделий. Ваш запрос вы можете отправить по адресу: nvzmk@mail.ru, а также уточнить любые вопросы у наших консультантов по многоканальному телефону: 8 495 797 5576

Источник: https://nvzmk.ru/uslugi/goryachee-tsinkovanie/

Горячее цинкование металла: технология, оборудование, ГОСТ

Горячее цинкование – это метод покрытия поверхности металлического изделия слоем цинка, уступающий по своей популярности только гальванической технологии оцинковки. Между тем по стоимости выполнения, а также по долговечности формируемых цинковых покрытий данный способ превосходит электрохимическое цинкование.

Результаты испытаний болтов с различной оцинковкой в растворе соляной кислоты

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к горячим цинковым покрытиям можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля Скачать

Зачем металлические изделия подвергают цинкованию

Цинкование предполагает, что на поверхность металлического изделия наносится слой цинка, толщина которого может находиться в интервале 40–65 мкм. За счет такого покрытия обеспечивается не только барьерная, но и электрохимическая защита металла от коррозии. Оцинкование, которое можно выполнять по разным технологиям, используется преимущественно по отношению к стали.

Горячее цинкование металла, если сравнивать его с другими технологиями, отличается оптимальным сочетанием доступной стоимости технологического процесса с высокими защитными свойствами получаемого цинкового слоя. Нанесенное методом горячего цинкования покрытие даже при эксплуатации изделия в самых неблагоприятных условиях способно прослужить не менее 65–70 лет, полностью сохранив свои защитные свойства.

Положение цинка в электрохимическом ряду металлов

Преимущества метода

Горячее цинкование металлоконструкций при сравнении с другими технологиями имеет ряд весомых преимуществ.

• Подвергаться обработке по данной технологии могут даже детали, отличающиеся высокой сложностью геометрической формы. В частности, такую технологию активно используют для обработки труб.
• Поврежденные в результате механического воздействия участки цинкового покрытия могут самовосстанавливаться, причем происходить это может без постороннего вмешательства.
• По сравнению с другими способами оцинковки, метод горячего цинкования позволяет сформировать покрытие, устойчивость которого при взаимодействии с жидкими средами выше в 6 раз. Именно по этой причине такую технологию и применяют для обработки труб и различных емкостей.
• Горячая оцинковка позволяет эффективно устранять многие дефекты обрабатываемой поверхности, такие как раковины, поры и др.
• Эксплуатация труб и других метизов, которые покрыты цинком по данной технологии, требует минимальных финансовых затрат. Их поверхности, в частности, не требуют регулярной окраски, так как уже надежно защищены от воздействия негативных факторов внешней среды. Это очень актуально для труб, которые эксплуатируются в труднодоступных местах (в стенах, под землей и т.д.).

Сравнение стоимости и работоспособности горячеоцинкованной стали с другими методами защиты

Как выполняется горячее цинкование

Выделяют два этапа горячего цинкования:

1. Обрабатываемую поверхность тщательно подготавливают к процедуре.
2. Изделие погружают в емкость с расплавленным цинком, в результате чего оно буквально обволакивается данным металлом.

Все нюансы выполнения такой технологической операции регламентирует ГОСТ 9.307-89.

Технологический цикл цинкования

Технология горячего цинкования требует тщательного подхода к выполнению всех ее этапов. Чтобы понять их суть и назначение, каждый из них стоит рассмотреть подробнее.

Подготовка металлического изделия к процедуре

ГОСТ указывает, что поверхность, которую необходимо подвергнуть горячему цинкованию, должна быть тщательно подготовлена. Такая подготовка состоит из нескольких процедур:

• механической обработки;
• обезжиривания;
• промывки;
• травления;
• промывки после травления;
• флюсования;
• просушки.

При помощи механической обработки с поверхности удаляются загрязнения, продукты окисления, следы ржавчины, а также шлаковые включения. ГОСТ также предписывает, что острые углы и кромки, имеющиеся на изделии, должны быть скруглены, что также решается на этапе механической обработки. Для выполнения механической обработки в производственных условиях используются пескоструйные установки.

Обезжиривание металлоизделий в растворе ортофосфорной кислоты

Обезжиривание, которое выполняется при температуре около 75°, необходимо выполнять перед горячим цинкованием для того, чтобы улучшить адгезию формируемого защитного слоя с цинкуемым изделием. Присутствие на обрабатываемой поверхности жировых и масляных пятен может привести к тому, что на таких участках цинковое покрытие будет иметь неравномерную толщину или даже отслаиваться.

Выполняют обезжиривание при помощи специальных химических реагентов, список которых приводит соответствующий ГОСТ. Их остатки впоследствии должны быть полностью удалены с поверхности изделия, для чего его подвергают промывке.

Промывочные емкости для длинномерных изделий

ГОСТ также указывает, что на трубах или других изделиях, подвергаемых горячему цинкованию, не должно быть окисленных участков, а также старого цинкового покрытия, если оно наносилось ранее.

Для того чтобы выполнить эти требования, обрабатываемую поверхность подвергают травлению. С этой целью обычно используется раствор соляной кислоты.

Выполняют такую процедуру при комнатной температуре (22–24°), а концентрацию раствора кислоты выбирают в зависимости от того, насколько сильно поверхность загрязнена окислами и следами коррозии.

Как правило, для выполнения травления используют растворы, в которых содержится 140–200 граммов кислоты на 1 литр. При выполнении травления раствор кислоты может сильно повредить обрабатываемую поверхность.

Как и после обезжиривания, после травления изделие необходимо тщательно промыть, чтобы удалить остатки использованных химических веществ.

Подготовленные к оцинковке изделия

Флюсование перед горячим цинкованием, технология которого предусматривает тщательную подготовку обрабатываемой детали, позволяет решить сразу две важных задачи: предотвратить процесс окисления и улучшить адгезию наносимого покрытия с основным металлом.

В процессе флюсования, выполняемого при температуре 60°, на обрабатываемую поверхность наносится тонкий слой флюса, содержащегося в специальном растворе. В качестве флюса, как правило, используются хлориды аммония и цинка.

Их смешивают с водой в соотношении 500 граммов на литр, чтобы приготовить раствор для флюсования. При выполнении флюсования очень важно следить за такими параметрами используемого раствора, как содержание железа, плотность и кислотность.

Если концентрация железа в растворе превышена, в него вводят перекись водорода, которая способствует образованию солей железа, выпадающих в осадок.

Любой цех горячего цинкования в обязательном порядке должен быть оснащен термическими печами, в которых обрабатываемое изделие просушивают после выполнения флюсования.

Такая термическая обработка позволяет не только удалить остатки жидкости, которая ухудшает качество готового цинкового покрытия, но и нагреть деталь до температуры 100°, что дает возможность снизить затраты на осуществление основной технологической операции.

Как осуществляется технологический процесс

Сам процесс нанесения защитного цинкового слоя, для чего может использоваться линия горячего цинкования или более простое оборудование, заключается в погружении детали в емкость с расплавленным цинком.

Температура, при которой цинковый расплав находится в таких емкостях, выбирается в зависимости от ряда факторов, к числу которых относятся и геометрические параметры обрабатываемого изделия.

В среднем значение такой температуры находится в интервале 420–455°.

Если в качестве оборудования применяется не агрегат для непрерывного горячего цинкования (АНГЦ), а более простые технические устройства, необходимо обеспечить выполнение следующих условий на производственном участке.

• Обязательно наличие мощной вытяжки, которая удалит из воздуха пары, интенсивно образующиеся при цинковании.
• Оборудование для горячего цинкования должно обеспечивать строгое соблюдение скорости погружения изделия в расплав, а также времени его выдержки в нем.
• Обработанная деталь после извлечения из емкости с цинком должна качественно охлаждаться.

Ванна для цинкования может достигать в длину 14 и более метров

Горячее цинкование метизов выполняется в следующей последовательности:

1. Погружение изделия в емкость с расплавленным цинком.
2. Выдержка, время которой может составлять от 4 до 10 минут.
3. Извлечение обрабатываемой детали из емкости с расплавом, от скорости выполнения которого во многом зависит толщина формируемого покрытия.
4. Охлаждение, которое может выполняться принудительно или протекать естественным путем.

Данная технология, преимущества использования которой были отмечены выше, отличается и относительно невысокой сложностью. Для осуществления такой процедуры нет необходимости готовить сложные электролитические растворы, чем на производственных предприятиях занимается гальваник.

Однако не лишена такая технология и недостатков, наиболее значимый из которых заключается в том, что размеры деталей, на которые наносится защитное покрытие, ограничены размерами емкости, содержащей расплавленный цинк. На крупных производственных предприятиях задача обработки габаритных изделий решается за счет применения агрегатов непрерывного горячего цинкования (АНГЦ).

Источник: http://met-all.org/obrabotka/prochie/goryachee-tsinkovanie-metallokonstruktsij-tehnologiya-gost.html

Оцинкование металлоконструкций

Обеспечить надежную защиту металлическим изделиям от коррозии позволяют анодные покрытия. Методы самые разнообразные, однако наиболее популярный из них – горячее цинкование стали. Подобная технология позволяет обрабатывать поверхность изделия слоем бело-серебристого металла, либо его сплавом.

Оцинковка используется в таких отраслях, как автомобилестроение, нефтедобывающая и газодобывающая промышленность, энергетика, сельское хозяйство, строительство. Наиболее часто цинковую защиту обеспечивают дорожным ограждениям, опорам ЛЭП, металлоконструкциям различных строений.

Изделия обрабатывают цинком, поскольку данный процесс обладает множеством преимуществ: стоимость нанесения сравнительно невысокая, покрытие абсолютно безопасно, а также чрезвычайно устойчиво к разнообразным воздействиям внешней среды. Оцинкование металлоконструкций позволяет им обрести превосходную защиту от коррозии.

Способы нанесения цинковых покрытий

Цинковые покрытия можно наносить самыми разными способами: за счет металлизации, диффузии, напыления, электроосаждения, химического осаждения и так далее.

Прежде чем приступить к холодному цинкованию, изделие из металла необходимо обработать во избежание появления газовых пузырей.

Цинк наносится путем термодиффузионной, гальванической обработки, холодным и горячим цинкованием металлоконструкций.

Горячее цинкование

Данная технология является наиболее популярной, поскольку она позволяет обеспечить превосходную устойчивость изделия к коррозии.

Согласно этой технологии, изделия из металла помещают в ванну, в которой содержится расплавленный цинк, температура которого составляет примерно 460 °С.

Горячее цинкование предусматривает несколько этапов: обработка изделий из металла самыми разными способами, флюсование, просушка, цинкование, удаление излишков цинка, извлечение из ванны изделия, его охлаждение, проверка.

Холодное цинкование

Для осуществления процедуры холодного цинкования не нужны какие-либо особенные условия. Данный способ не предусматривает использование разнообразных реактивов. Перед тем как приступить к холодному цинкованию, металл необходимо очистить традиционным способом.

Предварительно обработав металлическое изделие, на его поверхность следует нанести специальную грунтовку или краситель с содержанием главного компонента – цинковой пудры. Нанесение производится распылителем.

По завершении холодного цинкования металлическому изделию гарантируется отличная защита от коррозии.

Таким образом, готовая продукция будет эксплуатироваться длительное время, а также обретет привлекательный внешний вид.

Гальваническое цинкование

Данная процедура реализуется путем электрохимического процесса, который протекает в специально предназначенном для этого барабане. У подобной технологии немало плюсов: покрытия получаются блестящими и равномерными, удается достичь высокой производительности. К данной технологии часто прибегают, к примеру, когда требуется обеспечить хорошую защиту крепежным изделиям, метизам.

На сегодняшний день оцинкование металлоконструкций очень популярно в различных сферах.

Наша компания предлагает наиболее выгодные условия приобретения оцинкованных металлоконструкций, а свою продукцию мы поставляем в самые разные города, включая:

• Екатеринбург
• Челябинск
• Первоуральск
• Тюмень
• Курган
• Нижний Тагил
• Серов
• Пермь
• Тобольск
• Сургут
• Ханты-Мансийск
• Уфа
• Ижевск
• Казахстан

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Источник: https://ECM-zink.ru/info/stati/oczinkovanie-metallokonstrukczij.html

Цинкование металла ⛓❗

Цинкование металла — процесс, во время которого изделие обрабатывается цинком, расплавленным до высоких температур.

Благодаря методике на выходе удается получить изделие с отличными прочностными характеристиками, которое не подвержено проявлениям коррозии.

Важно, чтобы методика выполнялась опытными специалистами, которые грамотно проведут подготовку металлосплава и его последующую обработку цинком в соответствии с нормами и стандартами.

Цинкование горячим способом, также известное как гальванизация методом погружения, это процесс нанесения цинкового покрытия, погружением стальной конструкции в ванну с расплавленным цинком.

Перед погружением в ванну с цинком, сталь химически очищается для удаления масел, смазок и окислов.

Подготовка поверхности имеет решающее значение, так как цинк не будет вступать в реакцию с загрязненной сталью.

После подготовки поверхности перед цинкованием, сталь погружают в ванну с расплавленным (450 °С) цинком. Расплав состоит из более чем 98% чистого цинка, а остальные 2% или менее, это добавки — обычно алюминий, никель и висмут.

При погружении изделия в ванну, расплавленный цинк химически реагирует с железом в стали, с образованием цинкового покрытия.

Как выполняется горячее цинкование: этапы

Как уже было сказано выше, цинкование металла состоит из нескольких последовательных этапов — это подготовка и непосредственно обработка сплавом цинка. Поверхность, которая будет подвергаться цинкования тщательно подготавливается, а сам процесс цинкования осуществляется в соответствии с ГОСТом 9.307-89.

Технология требует специальных условий, приспособлений и опыта. По ГОСТу методика состоит из следующих последовательных моментов:

1. механическая обработка сплава;
2. обезжиривание поверхности детали;
3. промывка и травление;
4. флюсование и просушка.

Подробнее об этапах

На этапе механической обработки удается убрать с поверхности различные загрязнения, а также продукты окисления, ржавые пятна, различного рода шлаковые осадки. Важно помнить, что по ГОСТу нужно в обязательном порядке скруглить углы и кромки. На этом этапе профессионалы применяют современные пескоструйные аппараты.

Обезжиривание металлоконструкции осуществляется при температуре 70-75 градусов. Именно этот этап обеспечивает изделию отличный показатель адгезии с разгоряченным цинком.

Если на поверхности остаются жирные следы, то есть огромный риск, что цинк в этих местах будет отслаиваться. полноценное проведение обезжиривания невозможно без химических веществ, которые прописаны ГОСТом.

Чтобы удалить эти вещества с поверхности изделия, применяется технология промывки конструкции.

Травление — еще один не менее важный момент, во время которого устраняются окисленные области, а также старый слой покрытия. При травлении задействуется смесь соляной кислоты. Для выполнения методики требуется температура до 24 градусов. Что касается концентрации вещества, то все будет зависеть от того, сколько загрязнений присутствует на изделии из металла.

Для методики травления берутся составы с содержанием кислоты до 200 граммов на литр. В процессе травления раствор кислоты может нанести вред изделию, а потому важно снизить водород в травильной смеси.

Для этого профессионалы используют ингибиторы. После травления следует очередная промывка, удаляющая остатки химикатов, а далее изделие подвергается покрытию горячим цинком.

Для этого применяются специальные ванны с раскаленным составом цинка.

Изделие, которое получается на выходе, может похвастаться отличными прочностными характеристиками. В течение долгих лет на конструкции не возникают пятна ржавчины, а также следы коррозии. Кроме того, конструкция, которая прошла процедуру оцинковки, не требует повторного окрашивания.

Покрытие горячим цинкованием

Покрытие горячим цинком наносится на многие типы металлоконструкций в бесчисленных секторах строительства от электротехнических изделий до художественных скульптур.

Варьируя по размеру от мелких деталей, таких как гайки, болты и гвозди до крупных структурных форм, цинкование является неотъемлемой частью многих отраслей в России и способствует улучшению инфраструктуры.

Чаще всего горячее цинкование используется для покрытия металла испытывающего негативное атмосферное воздействие; тем не менее, оно также применяется для изделий в пресной и соленой воде, а также погруженных в почву, внедренных в бетон, и во многих других случаях.

Если у Вас появились вопросы, их можно задать нашим специалистам!

Оцинковка металла

Активное применение металлов порождает вопрос их надежной антикоррозийной защиты. Правильное его решение позволит продлить срок эксплуатации на десятки лет.

Наиболее распространенным и действенным способом является оцинковка металла. Его суть – нанесение на металлическую поверхность состава, имеющего в себе около 95% цинка.

Существует несколько разновидностей метода, имеющих как преимущества, так и недостатки.

Улучшение характеристик

Срок службы стальных изделий существенно снижается, если они используются во влажной среде, или негативных атмосферных явлений. Нанесение на металл цинкового слоя, можно обезопасить ее ото всех негативов на длительное время.

Обосновывая такой эффект с помощью науки, стоит сказать, что в основе лежит процесс гальванизации – сталь и цинк образовывают пару, в которой именно материал покрытия обладает электроотрицательным зарядом. Этот слой производит не только механическое барьерное действие, но и химический нейтралитет, не вступая в реакцию с кислотами, щелочами и др.

Стойкость материала будет на уровне, вплоть до полного разрушения слоя. Эксплуатационные показатели после оцинковки металла повышаются в несколько раз, а стоимость процедуры окупается несколько раз.

Разновидности процедуры

В современной промышленности существует пять главных методов цинкования:

1. горячее;
2. холодное;
3. газотермическое;
4. термодиффузионное;
5. гальваническое.

Выбираются они с учетом среды будущего применения, условий и требуемым характеристикам. Варианты оцинковки имеют разную толщину наносимого слоя, благодаря разным технологическим процессам: температурного режима и времени воздействия.

Чтобы обработка прошла качественно с долговечным результатом нужно последовательно выполнить подготовительные шаги:

• обезжиривание, очистка;
• обработка кислотными растворами, травление;
• флюсование и промывка после всех предыдущих этапов;
• просушка.

Обработанный металл не теряет свои показатели на протяжении десятков лет, позволяя забыть о профилактике коррозии. Новое покрытие отлично взаимодействует с другими лакокрасочными покрытиями, что дает возможность производить дополнительную антикоррозийную обработку уже оцинкованного металла. Производители дают многолетнюю гарантию на изделия, каким бы из способов они не были покрыты.

Цинкование стали

Популярность цинкового покрытия для защиты металла от коррозии обусловлена высокими упорными качествами материала.

Цинкование стали делает металл идеальным вариантом для применения в производстве, при проведении кровельных работ, в автотранспорте, строительстве.

Изделие, получаемое в результате, характеризуется своей легкостью, надежностью, долговечностью, способностями препятствовать агрессивной внешней среде.

Производственный процесс

Чтобы обработать цинком обыкновенный лист стали, необходимо применять современное оборудование для стальных рулонов, чтобы на выходе получалась продукция, отвечающая всем национальным стандартам качества.

Пройдя подготовительные этапы, стальной рулон помещается в станок непрерывного цинкования, где и происходит процесс непосредственного покрытия жидким цинком. В процессе регулируется температура и скорость движения заготовки.

По завершению процедуры, получается ровный профильный лист, пригодный для дальнейшего использования в изготовлении других деталей. В зависимости от применяемой технологии цинкования стали, различают несколько разновидностей процесса:

1. холодной штамповки;
2. общего назначения;
3. холодного полирования;
4. подлежащая дальнейшему окрасу.

Именно от это классификации дает возможность разделять обработанный материал на марки.

Область применения

Сталь, подверженная цинкованию, применяется во многих сферах хозяйственной деятельности человека:

• изготовление трубопроката, элементов кровли, ограждений;
• автомобилестроение;
• приборостроение.

Особо значимо использование такой стали для кровельных нужд. Профнастил, именно так называется оцинкованный материал для крыши, прочный, надежный и долговечный, способный выдержать высокую влажность и перепады температур. Да и экономичность применения такого варианта явная, благодаря себестоимости, низшей, чем у большинства современных материалов.

Покупая сталь стоит обращать внимание на обработанную поверхность, точнее на ее качество – она должна быть гладкой и без механических повреждений.

Каким бы методом ни был оцинкованный металл – его антикоррозийные свойства сохраняются на протяжении многих лет, в каких бы условиях он не применялся. Цинкование стали – один из самых действенных методов продления срока службы изделий из металлопроката.

Источник: https://oooecm.ru/zashchita-metalla/

Цинкование

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕГорячецинковые покрытия занимают второе место по объему цинковальных производств, а по качеству и долговечности этот тип покрытий является, на сегодняшний момент, одним из лучших.

Хотя имеются проблемы экологической безопасности, обусловленные наличием расплава цинка, применением химических методов подготовки поверхности, а необходимость поддержания температуры расплава цинка в интервале 460-4800С приводит к неоправданным энергозатратам.

Технология горячего цинкования состоит из двух этапов:

• подготовка поверхности к горячему цинкованию
• собственно цинкование металла

Подготовка поверхности перед горячим цинкованием заключается в последовательном выполнении следующих операций: обезжиривание под цинкование поверхности, травление поверхности, промывание, флюсование и просушивание поверхности. ГОСТ 9.

402 регламентирует степень очистки цинкуемой поверхности металлоконструкций от окалины и ржавчины.

Нанесение цинка осуществляется погружением в ванну с горячим цинком подготовленного сухого изделия, на поверхности которого образуется Fe-Zn сплав, который и предохраняет от коррозии.

Технология горячего цинкования проволоки, металлоконструкций, труб и т.п. широко применяется в строительной промышленности.

Горячее цинкование используют для непосредственного нанесения горячего цинка на металлическое изделие. Этот процесс длителен, трудоемок и очень эффективен. Для этого используются различные ванны. В эти ванны опускается металл на определенной время.

Это делается, чтобы наилучшим образом подготовить его поверхность для цинкования. Металл проходит процедуру обезжиривания, травления (в ваннах с различными кислотами), промывки и флюсования. После того как все эти стадии пройдены начинается сушка и само цинкование в печке для цинкования.

После такой тщательной обработки можно не сомневаться, что оцинкованный металл будет на долгие годы защищен от воздействия коррозии. Недостатком может послужить тот факт, что ванны, в которых обрабатывается металл, ограничены в размерах и порой не способны обработать нужную конструкцию.

ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ ЦИНКОВАНИЕТермодиффузионное цинкование является еще одной разновидностью цинкования.Метод термодиффузионного цинкования (ТДЦ) известен достаточно давно.

Впервые он был применен в Англии в начале ХХ века и получил название «шерардизация» (по фамилии изобретателя Шерарда), и впоследствии несколько подзабыт уступив место другим более высокопроизводительным на тот момент методам. Однако начиная с 90 –х годов интерес к нему вновь возрос.

Сущность метода состоит в образовании на поверхности железа цинкового покрытия за счет перехода атомов цинка при температурах выше 2600С в паровую фазу и проникновения в железную подложку; при этом образуется железноцинковый сплав сложной фазовой структуры.

Образование такого покрытия возможно только при высоких температурах 400-4500С и в замкнутом пространстве реторт или муфелей, заполненных цинкуемыми деталями и цинкосодержащей порошковой смесью.

Общие требования к качеству покрытий и методы контроля устанавливаются в ГОСТ Р 51163-98. Покрытие также соответствует иностранным стандартам: BS 4921:1988, ASTM B633, ASTM B695.

Метод ТДЦ имеет ряд преимуществ перед вышеописанными методами нанесения цинковых покрытий:• детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений;• получаемое покрытие ровное беспористое и имеет высокую адгезию к подложке за счет диффузионного слоя;• защитная способность покрытия в 3-5 раз выше чем у гальванических покрытий и сравнима с горячецинковыми покрытиями;• толщина покрытия может варьироваться в широком интервале (обычно от 25 до 110 мкм.) и определяется временем ведения процесса;• покрытие ровное, точно воспроизводящие форму деталей, в том числе и со сложной конфигурацией (внутренние поверхности, отверстия, полости, резьба, щели и т.п);• отходы производства (отработанные цинксодержащие смеси) не требуют захоронения.К недостаткам процесса следует отнести:• отсутствие декоративных свойств у диффузионного цинкового покрытия (покрытие темно-серого серого цветов без блеска);• относительно небольшая производительность, лимитируемая объемами реторт для цинкования.

• Наличие вредных аэрозолей цинковой пыли

Его используют, если нуждаются в толщине слоя цинка свыше 15 мкм. В данном случае металлические изделия проходят такие же стадии, как и при горячем цинковании, с одним лишь отличием. В конечном итоге, металлоизделия загружаются в барабанную вращающуюся печь. В этих барабанах металл покрывается цинком за не более чем 4 часа работы.

Более технологичный, хотя менее производительный, чем горячее цинкование метод, заключающийся в следующем: слой цинка вследствие диффузии образует защитный слой на обрабатываемой поверхности. Применяются различные смеси для термодиффузионного цинкования. Диффузия цинка в железо происходит при температурах от 450 до 600°С.

Например, на мелкие крепежные изделия (шайбы), в том числе с резьбовыми соединениями (гайки, шурупы, мелкие винты), так как при горячем цинковании мелких изделий повышается расход цинка и существует трудность в обеспечении однородности поверхности.

Однако, для цинкования крупных крепежных изделий (болтов, шпилек) предпочтительнее использовать цинкование горячее, а не термодиффузионное.Дефекты при цинковании и причины их возникновения.Если термодиффузионное цинкование проводится при повышенной температуре (порядка 600°С) процесс происходит быстрее, однако становится не управляемым.

При высокой температуре образуются соединения, которые не отличаются высокой коррозионностойкостью, это приводит к тому, что появляются дефекты цинкового покрытия на поверхности обрабатываемого изделия.Если термодиффузионное цинкование проводится при низких температурах (порядка 450°С) происходит коагуляция расплава покрытия, появляются такие дефекты цинкового покрытия, как отсутствие покрытия, или неравномерность по толщине.

Общие требования по проведению процесса термодиффузионного цинкования и методы контроля закреплены в ГОСТ Р 51163 «Покрытия термодиффузионные на крепежных и других мелких изделиях».

ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ЦИНКОВАНИЕГальваническое цинкование делает особенно точное и гладкое покрытие поверхности металла. Такой метод цинкования подразумевает нанесения покрытия (цинка) при электрохимическом воздействии.

Он подходит как для электропроводящих материалов, так и для неэлектропроводящих материалов.При гальваническом методе цинкования осаждаемые покрытия получаются точного размера равномерные, блестящие, декоративного вида.

Адгезия гальванических покрытий обеспечивается молекулярными силами при взаимодействии молекул цинка и основного металла.

Так как, на силу этого взаимодействия влияет наличие любых пленок (жировых или окисных) на поверхности покрываемых изделий, чего не удается полностью избежать при массовом производстве, толщина гальванических покрытий обычно не превышает 20-30 мкм.

Технологический процесс цинкования электролизом заключается в следующем: стальные конструкции, подвергаемые цинкованию, и цинковые пластины погружаются в ванну с электролитом. Пластины и конструкции подключаются к источнику постоянного тока. Во время электролиза цинковый анод растворяется, и оседает на поверхности стального изделия.Преимущества: покрытия имеют хороший декоративный аспект.

Недостатки: Электролитическое цинкование имеет серьёзный недостаток: необходима очистка сточных вод от цинка. Цена цинкового покрытия, получаемого этим методом, складывается не только из стоимости электролита и цинка.

Электрохимическое цинкование сопровождается образованием экологически опасных отходов.

Очистка сточных вод от ионов цинка достаточно дорогостоящая технология, требующая строительства очистных сооружений, потому иногда экономически более выгодно проводить цинкование метала, используя безелектролитное цинкование.

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕВ последнее время широкое распространение получил метод, так называемого, «холодного» цинкования путем окраски металлоизделий грунтами с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка (содержание цинка в готовом покрытии 89-93%).

Метод отличается простотой и высокой технологичностью.

Самый простой способ цинкования. Заключается в окрашивании грунтами, содержащими высокодисперсный цинковый порошок (в готовом покрытии содержание цинка 89-93 %).

Этим способом, например, можно провести быстрое цинкование трубы, которая закреплена или любой другой закрепленной металлоконструкции.

Проводить холодное цинкование производитель грунтовок рекомендует при строгом соблюдении санитарно-гигиенических условий труда работниками, которые работают на покраске.

Холодное цинкование является смесью цинкования с нанесением лакокрасочного покрытия. Такой метод очень хорош для конструкций, которые нельзя обработать другим методом. Холодное цинкование применимее для стационарных и неподвижных объектов.

Распыленный цинк наносят на поверхность как обычную краску при помощи кисточки или валика. Также для этой цели очень удобно пользоваться распылителем, который сократит время на цинкование и позволит достать до самых далеких мест.

Из недостатков является менее надежный чем горячее цинкование.

Холодное цинкование – это процедура нанесения на заранее приготовленную поверхность особого состава, содержащего цинк. Получившееся покрытие имеет те же свойства, что и покрытия полимерные и горячеоцинкованные. Процедура холодного цинкования эффективна не только для получения отдельного покрытия, но и для ремонта поверхностей, оцинкованных ранее.

«Холодное» цинкование имеет несколько преимуществ перед «горячим». Сварные швы можно оцинковывать на месте; «холодное» оцинкование можно проводить в очень широких границах температур, а получившиеся покрытие будет эластичным, выдерживающим термическое расширение и механическую деформацию. Срок службы «холодного» может превышать срок эксплуатации «горячего» в 3-4 раза.

«Холодным» методом оцинковываются трубы, арматуры линий передач, нефтяная арматура, элементы железнодорожных путей, дорожные ограждения, детали для автомобилей, мебельная фурнитура и много другого. Поскольку температура насыщения небольшая, покрытие можно нанести на пружинные и прочие заранее термообработанные детали.

Холодное цинкование нужно для улучшения антикоррозионных свойств покрытия из нескольких слоёв, а также для гарантированной катодной защиты железных поверхностей от возможной коррозии в неблагоприятной среде.

Каждый из этих четырёх методов имеет свои преимущества и недостатки.

Холодное цинкование создаёт защиту металла, который используется в промышленности от воздействия вредных газов и паров, щелочей и кислот. Металл становится устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, масел, пресной и морской воды.

Полученные посредством холодного цинкования изделия из металла можно эксплуатировать в различных промышленных атмосферах: тропического, морского, умеренного, холодного климата.

Для технологии рассматриваемого вида цинкования необходимы антикоррозионные цинконаполненные краски, в состав которых входит высокодисперсный цинковый порошок, а также жидкий связующий компонент. Эти два компонента потребитель получает в отдельных упаковках.

Перед применением цинковый порошок и жидкое связующее смешивают в соответствии с нормативами, которые указаны в документах на краску. Соотношение «порошок» — «связующее» может быть от 1:1 до 3:1.

Наносить средство следует при относительной влажности воздуха – 30-98 % и при температуре 5-40 градусов С.

При проведении работ по холодному цинкованию металла, во время и после их осуществления следует тщательно проветривать помещение. Необходимо использовать во время работы средства индивидуальной защиты.

ГАЗО-ТЕРМИЧЕСКОЕ ЦИНКОВАНИЕ НАПЫЛЕНИЕМПокрытие цинком металла основы при цинковании напылением происходит следующим образом: металл покрытия в виде проволоки или порошка расплавляется, и в газовом потоке происходит напыление цинка на металл обрабатываемого изделия.

Метализационные газотермические цинковые покрытия оптимальны для защиты от коррозии крупногабаритных металлоконструкций, которые невозможно поместить в ванну с расплавом цинка или в гальваническую ванну. Расплавленные частицы цинка ударяются о поверхность металла и деформируясь, образуют «чешуйчатое» покрытие.

ВИД И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПОСЛЕ ЦИНКОВАНИЯВид и свойства поверхности после цинкования:холодное цинкование: серебристо-серого цвета; низкая стойкость покрытия к механическим повреждениямгорячее цинкование: белый цвет, с возможным переходом в матовый темно-серый.

Если поверхность имеет желтовато-белый цвет, это признак коррозии и сигнал о необходимости ремонта покрытия; можно нанести грунт протекторный, горячего цинкования проводить повторно в этом случае не требуется.

Способы проверки готового покрытия (например, испытание на изгиб цинкового покрытия) регламентирует ГОСТ на цинковое покрытие: ГОСТ 9.307.

Толщина готового покрытия, полученного методом горячего цинкования, имеет пределы от 40 до 200 мкмгальваническое цинкование: блестящее равномерное декоративное покрытие, цинковое гальваническое покрытие имеет толщину от 5-25 мкм

газо-термическое цинкование: покрытие цинком связывается с основой посредством адгезии, что способствует прочности.

Для покрытий такого типа характерно наличие сквозной пористости, такие покрытия при эксплуатации в агрессивной среде образуют труднорастворимые и плотные продукты коррозии, которые забиваются в поры основы, замедляя тем самым коррозию.

Шероховатая и пористая поверхность покрытия накапливает на себе агрессивные агенты, которые способствуют его быстрому разрушению. Поэтому такие покрытия требуют пропитки дополнительными защитными материалами.

Эти покрытия обеспечивают достаточно высокую долговечность за счет большой толщины и хорошей адгезии. При соблюдении технологии структура цинковых покрытий, нанесенных через термодиффузионное цинкование, однородная и равномерная по толщине, в том числе и на резьбе.

Из металлических покрытий в мировой практике наиболее широко используются цинковые.

Основными причинами, обуславливающими выбор цинковых покрытий для защиты изделий из стали и чугуна, являются относительно невысокая стоимость цинка а также тот факт, что обладая более электроотрицательным стационарным потенциалом чем железо (на 0.2-0.

3 В) цинк при воздействии агрессивных сред (в виде электролитов) медленно растворяется за счет электрохимических реакций, защищая, тем самым, ферритную подложку. Таким образом цинковое покрытие выполняет роль протектора «размазанного» по поверхности защищаемого изделия.

Источник: https://spkrus.ru/cinkovanie/