цинкування металу

Причинами його широкого використання є стійкість покриття до зовнішніх впливів, низька вартість і безпеку. Володіючи стаціонарним потенціалом на 0,2-0,3 мВ більш негативним, ніж залізо, цинк при впливі агресивних середовищ (у вигляді електролітів) повільно розчиняється за рахунок електрохімічних реакцій, оберігаючи, тим самим, феритної підкладку. Цинкові покриття наносять електроосадженням, зануренням в розплав, металізацією напиленням, хімічним осадженням, дифузією, випаровуванням цинку в вакуумі з наступною конденсацією парів на поверхні, що захищається і т.д. Високі захисні (антикорозійні) властивості цинкового покриття в найбільш важливих корозійно-активних середовищах (у промисловій і морській атмосфері, в прісної мінералізованої і в морській воді) пояснюються тим, що цинк є анодом майже до всіх застосовуваним в промисловості металів (крім алюмінію і магнію ). Завдяки цьому, цинк розчиняється, а сталь (як катод) не береться руйнування до тих пір, поки на ній є шар цинку.

Протекторну цинкове покриття є кращим захистом від корозії в середовищах зі значеннями кислотності, близькими до нейтральних: атмосфері, грунті, прісній і морській воді. Таке покриття ненепохитно тільки в сильнокислому і сільнощелочних середовищах.

Перед цинкуванням металоконструкції проходять обов'язкову підготовку, яка перешкоджає утворенню газових бульбашок, що заважають деталі «потонути» у ванні. Саме для цього в цінкуемих виробах обов'язково роблять технологічні отвори.

Вибір товщини оцинковки і методу цинкування металоконструкцій залежить від ступеня агресивності факторів навколишнього середовища. Товщина оцинковки може бути в межах 0,8-2 мкм.

Гальванічне цинкування - це цинкування вироблене шляхом електрохімічного процесу в спеціальному барабані. Гальванічне цинкування може мати кілька кольорів: райдужний, блакитний, білий і матовий білий. Товщина цинкового покриття при гальванічному цинкування становить 10-20 мкм, тому гальванічне покриття носить в основному декоративний характер.

До переваг гальванічного цинкування, найбільш поширеного способу цинкування, слід віднести високу продуктивність, рівномірні, блискучі, декоративного виду покриття з точними розмірами. Основний недолік таких покриттів - їх низькі адгезійні властивості і, як наслідок, низька корозійна стійкість деталей, що захищаються ними. Також слід зазначити можливість водневої крихкості металу, яке може виникнути при анодуванні.

На сьогоднішній день метод гальванічного цинкування є найпоширенішим способом захисту металовиробів від корозії. Найбільшого поширення гальванічне цинкування отримало при виробництві кріпильних виробів, цвяхів і сталевої сітки. Більшою мірою це обумовлено високою продуктивністю гальванічних агрегатів, низькою собівартістю процесу і достатнім ступенем захисту від корозії.

Технологія електролітичного цинкування є хімічний процес - електроліз.

У ванні з електролітом перебувають два металу, сталеві вироби і чистий цинк. До них підводиться електричний струм. Сталеві вироби завантажуються в ємність. І до них підводиться струм через спеціальні електроди.

Цинк може використовуватися у вигляді пластин, куль, що завантажуються в спеціальні сітчасті секції, або в іншому вигляді. До цинку також підводиться струм.

У процесі електролізу цинк (анод) розчиняється, і його іони осідають на поверхні сталевих виробів, формуючи гальванічне покриття товщиною від 4 до 20 мкм.

Анодне розчинення цинкових електродів відбувається в результаті пропускання через електроліт електричного струму з катодного щільністю від 1 до 5 А / дм.

В даний час в кордовому виробництві для захисту виробів від корозії застосовується три способи гальванічного цинкування: Цианидное, лужну і кислотне.

Найбільш популярною технологією гальванічного цинкування є технологія цинкування в слабокислих електролітах. Ця технологія має високий ступінь укриваемость і поліпшеним зовнішнім виглядом цинкового покриття. Цей метод, крім того, знижує схильність цінкуемих виробів з вуглецевих і легованих сталей до водневої крихкості і дозволяє цинкувати деталі складної конфігурації, виготовлені як із сталі, так і з чавуну.

Перед процесом цинкування необхідно проводити очищення поверхні від окалини, залишків технологічного мастила, продуктів корозії (іржі). Після нанесення цинкового покриття для більшої стабільності і стійкості покриття піддають освітленню (декапірованію - травленню в слабкому розчині азотної кислотою) і пасивації. Пассивация надає цинковому покриттю не тільки додаткову корозійну стійкість, але і покращує його декоративність, додаючи додатковий блиск або фарбуючи покриття в різні кольори.

У світовій практиці найбільш широко використовується гаряче цинкування. Головною перевагою технології гарячого цинкування є висока корозійна стійкість, яка в кілька разів перевищує стійкість покриттів, нанесених гальванічним способом. До мінусів слід віднести високу вартість покриття, складність обладнання для цинкування, нерівномірність покриття (при товщині покриття 40-60 мкм напливи цинку можуть досягати 1 мм), необхідність повторної проточки різьблення, можливість виникнення напружень в металі.

Гаряче цинкування - покриття металу шаром цинку для захисту від корозії шляхом занурення вироби в ванну з розплавленим цинком при температурі близько 460 ° C. В результаті антикорозійного захисту термін служби виробу значно продовжується (до 50 років). Під час цинкування між цинком і залізом утворює стійке з'єднання, навіть при появі подряпин або відколів на поверхні оцинкованого вироби, захисні властивості покриття будуть перешкоджати впливу іржі, чого не можуть дати інші способи обробки - фарбування або нанесення пластика. При цьому невисока вартість цинку, дає методу цинкування ще одна перевага перед іншими способами антикорозійної обробки. Крім того, спосіб дозволяє довгий час уникати ремонту і збільшує термін служби металевих виробів. Цинкуванню підлягають вироби будь-якої форми. Залежно від екологічного середовища, в якій буде використовуватися конструкція, визначається і товщина шару, що наноситься цинку.

Захисний цинковий шар утворюється на виробі, яке занурюється в масу розплавленого цинку. Далі відбувається хімічна реакція між основним металом і цинком. В результаті цього процесу всієї поверхню конструкції, навіть в самих важкодоступних місцях, покривається захисним шаром.

Гаряче цинкування включає в себе:

попередню обробку металоконструкцій (знежирюють, очищають за допомогою піскоструминного очищення, протруюють кислотою і промивають під сильним напором води);