Гаряче цинкування

Гаряче цинкування- покриття металу (зазвичай заліза або сталі) шаром цинку для захисту від корозії шляхом занурення виробу у ванну з розплавленим цинком за температури близько 460 °C. Під атмосферним впливом чистий цинк (Zn) вступає в реакцію з киснем (O2) і формує оксид цинку (ZnO), з подальшою реакцією з діоксидом вуглецю (CO2) і формуваннямкарбонату цинку(ZnCO3), зазвичай сірого матового , Досить твердого матеріалу, що зупиняє подальшу корозію матеріалу.

Гаряче цинкування вважається одним із найнадійніших, економічних і тому поширених методів захисту заліза та сталі від корозії.

Для металоконструкцій гаряче цинкування є безперечно найпоширенішим видом покриття.

Товщина цинкового шару коливається від 30 до 100 мкм, зазвичай від 45 до 65 мкм.

За даними American Galvanizer Association гаряче цинкування забезпечує захист від корозії:

У промисловому середовищі 65 років
У тропічному середовищі: 70 років
У приміському середовищі: 85 років
У заміському середовищі: 120 років.

Зміст

В 1742 французький хімік і фізик Поль Жак Малуен (1701-1778) описав метод цинкування заліза зануренням у ванну з розплавленим цинком у доповіді французької Королівської академії.
У 1836 році французький хімік Станіслас Сорель (1803-1871) отримав патент на даний метод цинкування заліза, після очищення його спочатку 9% розчиномсірчаної кислоти(H2SO4) і потім флюсом -хлоридом амонію(NH4Cl).

Ванна із розплавленим цинком для гарячого цинкування

Сталева труба, готова до гарячого оцинкування

Гаряче цинкування кріпильних виробів

Технологія нанесення покриття така. Післязнежирення, промивання, травлення та повторного промивання, деталі в барабані занурюють у ванну (зазвичай керамічну) з розплавленим цинком. Обертанням барабана забезпечують потік цинкової маси щодо деталей для заповнення всіх пір і мікротріщин. Потім барабан виймають із ванни і розкручують для видалення надлишків цинку центрифугуванням. Однак на внутрішньому різьбленні (на гайках) все ж таки залишаються надлишки цинку, тому внутрішнє різьблення після цинкування проточують. Відсутність покриття на внутрішньому різьбленні не впливає на корозійну стійкість з'єднання, якщо гайка застосовується з гарячеоцинкованим болтом або шпилькою. Завдяки високій анодності цинку по відношенню до заліза при температурах до 70°, цинк сам покриває непокриті та пошкоджені ділянки деталі зі швидкістю близько 2 мм на рік. В даному випадку цинк із зовнішнього різьблення болта, завдяки різниці потенціалів цинку і заліза в природному вологому і кислому середовищі переноситься на ділянки внутрішнього різьблення гайки, що залишилися при проточці різьблення без покриття.

Переваги

Корозійна стійкість у 5-7 разів перевищує електрооцинковане кріплення та наближається до стійкості нержавіючої сталі.
Покриття саме себе відновлює на пошкоджених ділянках.
Покриття стійкіше до сколів при ударах, ніж аналогічні по корозійній стійкості полімерні лакофарбові покриття.

Головною функціональною перевагою гарячеоцинкованого кріплення є економія на експлуатації споруд, завдяки відсутності необхідності їх перефарбовувати.

Недоліки

Потребує спеціальної висадки під товщину покриття. Не можна, через значну товщину покриття, просто купити болти без покриття і оцинкувати їх гарячим методом.
Не всі типорозміри доступні (тількивід М8).
Зовнішній вигляд – сірий матовий.
Через нерівномірну товщину покриття неможливо досягти високої точності виробу.
Гайки поставляються покритими транспортувальною мастилом (видно на фото - гайка блищить), для захисту від корозії пошкоджених проточкою ділянок внутрішнього різьблення.

Порівняльний аналіз

Гаряче цинкування (Г/Ц) є другим за поширеністю після електролітичного.

Електролітичне цинкування (тут - ЕЦ, або електроцинкування, також - гальванічне цинкування, англ. zinc electroplating, zinc plating, фр. zingage electrolytique, нім. elektrolytische Verzinkung) - найпоширеніше для кріпильних виробів покриття. Основні переваги - низька вартість і привабливий зовнішній вигляд (зазвичай глянсовий сріблястий, блакитний або жовтий, буває і матовий). Можливо ЕЦ деталей з пластиковими елементами, наприклад гайок, що самоконтрятся. Головні недоліки - недостатня корозійна стійкість робить це покриття швидше транспортувально-декоративним. Призначений для деталей, що використовуються в сухих приміщеннях. Піддає деталі, що покриваються водневому крихтенню, тому застосовно для деталей класу міцності до 10.9.
Дельта (Дакромет) — найближче до гарячого цинкування за ціною, корозійною стійкістю та зовнішнім виглядом покриття, третє за поширеністю покриття для кріпильних виробів. Головна перевага - мала товщина (до 10 мкм) дозволяє отримати високу точність деталі, тому це покриття набуло широкого поширення в автомобільній промисловості. Дозволяє покривати деталі будь-якого класу міцності. Більш привабливий, ніж у Г/О зовнішній вигляд - поверхня також матова, але більш рівна, без напливів та горбків; крім того, можливі різнівідтінки - від світло-сірого (сріблястого) до чорного. Перешкоджає водневому крихтенню. Можливе покриття деталей з пластиковими елементами, наприклад, гайок, що самоконтрятся. Недолік - покриття легше, ніж Г/О сколюється і не здатне самовідновлюватися на пошкоджених ділянках. Тому, наприклад, на днищах автомобілів часто застосовують Г/О кріплення.
Термодифузійне цинкування (ТДЦ, англ. sherardising, фр. cherardisation, нім. sherardisieren) приблизно вдвічі дорожче, ніж Г/Ц та Дельта (Дакромет), тому значно менш поширене. Потребує спеціальної висадки під товщину покриття. Технологія ТДЦ дозволяє наносити цинкове покриття будь-якої товщини залежно від вимог. Але для отримання задовільної корозійної стійкості потрібна товщина покриття, що не дозволяє нанесення на стандартно висаджені болти через значну товщину (від 40 мкм). Неможливе термодифузійне цинкування деталей з пластиковими елементами, наприклад, гайок, що самоконтрятся. Температура процесу 290-450 ° C дозволяє покривати деталі класу міцності до 10.9 - тобто так само, як і Г/О.
Газотермічне напилення - дозволяє якісно наносити цинкове покриття товщиною 200+ мкм на зовнішні поверхні великогабаритних деталей безпосередньо на місці монтажу, але не застосовується для кріплення, різьблення, внутрішніх поверхонь діаметром менше 500 мм через технологічні обмеження.

Напишіть відгук про статтю "Гаряче цинкування"

Примітки

Уривок, що характеризує гаряче цинкування

«Ні, вона має рацію, - думала стара княгиня, всі переконання якої зруйнувалися перед появою його високості. - Вона має рацію; але як це ми в нашу безповоротну молодість не знали цього? А це так було просто», - думала, сідаючи в карету,стара княгиня.

Вдруге, вже наприкінці Бородинського бою, втікши з батареї Раєвського, П'єр з натовпом солдатів попрямував по яру до Князькова, дійшов до перев'язувального пункту і, побачивши кров і почувши крики і стогін, поспішно пішов далі, замішавшись у натовп солдатів . Одне, чого хотів тепер П'єр усіма силами своєї душі, було те, щоб вийти скоріше з тих страшних вражень, в яких він жив цей день, повернутися до звичайних умов життя і заснути спокійно в кімнаті на своєму ліжку. Тільки в звичайних умовах життя він відчував, що зможе зрозуміти самого себе і все те, що він бачив і випробував. Але цих нормальних умов життя ніде не було. 20 Хоч ядра і кулі не свистали тут дорогою, якою він ішов, але з усіх боків було те саме, що було там, на полі битви. Ті ж були страждаючі, змучені і іноді дивно байдужі обличчя, та сама кров, ті ж солдатські шинелі, ті ж звуки стрілянини, хоч і віддаленої, але все ще жахливої; крім того, була задуха та пил. 20 Пройшовши версти три по великій Можайській дорозі, П'єр сів на краю її. Сутінки спустилися на землю, і гул гармат затих. П'єр, спершись на руку, ліг і лежав так довго, дивлячись на тіні, що просувалися повз нього. Невпинно йому здавалося, що з страшним свистом налітало на нього ядро; він здригався і підводився. Він не пам'ятав, скільки часу пробув тут. В середині ночі троє солдатів, притягнувши сучків, помістилися біля нього і почали розводити вогонь. 20 Солдати, зиркнувши на П'єра, розвели вогонь, поставили на нього котелок, накришили в нього сухарів і поклали сала. Приємний запах їстівної та жирної страви злився із запахом диму. П'єр підвівся і зітхнув. Солдати (їх було троє) їли, не зважаючи на П'єра, і розмовляли між собою. - Та ти зяких будеш? - раптом звернувся до П'єра один із солдатів, очевидно, під цим питанням маючи на увазі те, що й думав П'єр, саме: якщо ти їсти хочеш, ми дамо, тільки скажи, чи чесна ти людина? - Я? я. - сказав П'єр, відчуваючи необхідність применшити як можливо своє громадське становище, щоб бути ближчим і зрозумілішим для солдатів. - Я справді ополчений офіцер, тільки моєї дружини тут немає; я приїжджав на бій і втратив своїх. - Бачиш ти! – сказав один із солдатів. Інший солдат похитав головою. - Що ж, співаєш, коли хочеш, кавардачку! - Сказав перший і подав П'єру, облизавши її, дерев'яну ложку. П'єр підсів до вогню і став їсти кавардачок, ту страву, яка була в казанку і яка йому здавалася найсмачнішою з усіх страв, які він колись їв. Коли він жадібно, нахилившись над котелком, забираючи великі ложки, пережовував одну за одною і обличчя його було видно у світлі вогню, солдати мовчки дивилися на нього. - Тобі куди треба те? Ти скажи! - Запитав знову один з них. - Мені до Можайська. — Ти, пане, пане? - Так. - А як звати? - Петро Кирилович. — Ну, Петре Кириловичу, ходімо, ми тебе відведемо. У темряві солдати разом з П'єром пішли до Можайська. Вже півні співали, коли вони дійшли до Можайська і почали підніматися на круту міську гору. П'єр ішов разом із солдатами, зовсім забувши, що його заїжджий двір був унизу під горою і що він уже пройшов його. Він би не згадав цього (у такому він був стані втраченості), якби з ним не зіткнувся на половині гори його берейтор, що ходив його шукати містом і повертався назад до свого заїжджого двору. Берейтор впізнав П'єра по його капелюсі, що білів у темряві. — Ваше сіятельство, — промовив він, — а ми вже зневірилися. Що ж ви пішки? Куди ж ви,просимо! — Ах, так, — сказав П'єр. Солдати припинилися. - Ну що, знайшов своїх? – сказав один із них. - Ну, прощавай! Петре Кириловичу, здається? Прощавай, Петре Кириловичу! – сказали інші голоси. — Прощайте, — сказав П'єр і попрямував зі своїм берейтором до заїжджого двору. «Треба дати їм!» - подумав П'єр, взявшись за кишеню. - "Ні, не треба", - сказав йому якийсь голос. У світлицях заїжджого двору не було місця: всі були зайняті. П'єр пройшов надвір і, сховавшись з головою, ліг у свій візок.