Горячее цинкование – самый популярный способ защиты от коррозии

Самой простой и при этом максимально результативной методикой защиты железных и стальных изделий от коррозии является горячее цинкование. Данная технология с успехом используется уже на протяжении нескольких столетий.

1 Горячее цинкование – общие сведения и немного истории

В далеком для нас 1742 году французский химик Малуэн провел опыты по погружению изделий из стали в емкость с цинком, находящимся в расплавленном состоянии. Итогом таких процедур стало появление защитного слоя на поверхности обработанных деталей.

В середине 1830-х годов соотечественник Малуэна Сорель получил патент на использование расплавленного цинка с целью придания стальным конструкциям антикоррозионных свойств. А буквально через 10 лет в немецком городе Золингене начало работать первое предприятие, на котором выполнялось горячее цинкование изделий.

Всемирное признание описываемый способ горячего цинкования металла получил в середине прошлого столетия. Сейчас в сфере защиты металлов от коррозии нет более популярной и востребованной методики.

На фото - горячее цинкование, roktes.ru

Изделия, обрабатываемые с ее помощью, могут использоваться практически в любых условиях эксплуатации, исключая лишь сильные кислотные и щелочные среды.

К несомненным преимуществам применения метода горячего цинкования относят:

  • высокий показатель производительности процесса;
  • превосходную стойкость против ржавления обработанных конструкций;
  • большую величину электропроводности цинкового слоя, а также его отличную теплопроводность;
  • простота оборудования для горячего цинкования и легкость реализации технологического процесса;
  • способность получаемого защитного слоя предохранять поверхность изделий от внешних воздействий даже в тех ситуациях, когда покрытие перестает быть сплошным в результате механических повреждений.

Отдельно стоит сказать и о том, что горячее цинкование эффективно противодействует процессу охрупчивания (водородного) оцинкованных поверхностей и непосредственно основного металла.

Фото изделий после горячего цинкования, histruda.ru

Недостатками данной методики антикоррозионной защиты признаются такие факторы:

  • сравнительно большие траты цинка на выполнение операции;
  • определенная неравномерность цинкового слоя;
  • возможность обрабатывать только те детали, чьи геометрические параметры не превышают размеров ванны, в которой производится цинкование;
  • нельзя получить покрытия ультрамалой толщины (менее 2–3 микрон);
  • трудности, возникающие при обработке конструкций, прошедших цинкование по горячей схеме (в частности, они очень плохо поддаются сварке).

2 Технология горячего цинкования

В соответствии с ГОСТ 9.307–89 процедура горячего цинкования металлоконструкций, стальных труб и других изделий выполняют в несколько этапов. Сначала производится обезжиривание деталей. С них удаляют любые синтетические составы, а также масло. Причем данная процедура проводится при температуре около +70 °С. После этого деталь промывается, затем выполняется травление.

Под травлением в ГОСТ понимают тщательную очистку (при температуре около +25 градусов) металла от ржавчины и окалины в соляной кислоте. Далее производится еще одна промывка поверхности, цель которой заключается в удалении с изделий кислоты.

А затем осуществляется флюсование, необходимое, во-первых, для финишной очистки, а в-вторых, для того, чтобы на металлической поверхности сформировалась пассивная пленочная защита. Такая пленка позволяет расплавленному цинку более качественно смачивать обрабатываемую конструкцию и не дает развиваться процессам окисления.

На фото - процесс горячего цинкования, элэм.рф

Любая современная линия для осуществления горячего цинкования, кроме того, снабжается отсеком для сушки деталей и их одновременного нагрева до 100 градусов по Цельсию. Теперь изделие полностью готово к обработке, при которой его опускают в расплавленный цинк (его температура – около +450°), находящийся в керамической ванне (она может изготавливаться и из другого материала, но чаще применяется керамика). Заметим, что погружение деталей в расплав выполняется в специальном барабане, который вращается и дает возможность цинковой смеси проникать во все трещины и поры металла.

В ванне изделия находятся не более 10 минут (минимальная длительность процедуры составляет 3–4 минуты). За данный период времени на них создается шлаковый слой, который затем удаляют, используя металлический скребок. Оставлять шлак категорически запрещается, так как на обработанных деталях обязательно останутся его частицы.

При извлечении оцинкованных конструкций из расплавленной ванны следует обращать внимание на то, с какой скоростью они вынимаются. Слой цинка на изделиях будет тем тоньше, чем медленнее их достают из ванны. После извлечения барабан, в которых находятся детали, раскручивают, благодаря чему с изделий убирается лишний цинк. В тех случаях, когда горячее цинкование производится для антикоррозионной защиты крепежных элементов с внутренней резьбой (в частности для гаек), их резьбу ГОСТ рекомендует проточить.

Фото ванны для горячего цинкования, elsi-zink.ru

Все описанные операции выполняются в автоматическом режиме. Производственная линия специально конструируется по такому принципу, когда от ошибок человека ничего не зависит. Даже низкая квалификация работника не может повлиять на эффективность, которой обладает горячее цинкование.

Добавим, что в составе автоматических линий имеются спецустановки, предназначенные для вытяжки вредных для человека испарений. Такие мощные вентиляционные системы делают метод и технологию горячего цинкования безопасными, удаляя любые потенциально вредные загрязнений и пары соляной кислоты.

3 Контроль качества покрытий по ГОСТ 9.307

Цинковый слой проверяется на прочность сцепления с основным металлом, на толщину, а также выполняют визуальную проверку его качества. Внешние показатели проверяются на всех без исключения изделиях, подвергшихся цинкованию. Визуальный анализ должен проводиться на дистанции не более 25 сантиметров от поверхности деталей при уровне освещенности от 300 люкс и более.

Толщину защитного слоя ГОСТ позволяет изучать по двум методикам:

  1. Металлографическая. В этом случае обследованию под микроскопом металлографической группы подвергается слой на вырезанном из оцинкованной детали поперечном шлифе. Всего делается 3 и более замеров на разных участках образца. Затем из них высчитывают среднее арифметическое.
  2. Магнитная. При такой методике применяются толщинометры, которые определяют при помощи изменений величин сопротивления (магнитного) реальную толщину защитного цинкового слоя. В общей сложности на образце проводится не менее пяти замеров сопротивления.

На фото - проверка качества горячего цинкования, north-aurora.ru

Толщину покрытия проверяют до того, как на конструкции были нанесены составы для консервации, выполнено хроматирование либо иные варианты специальной обработки. Если контролируется качество цинкового слоя на крепежных элементах, замеры производятся на их торцах и головках.

Прочность сцепления защитного слоя и основного металла контролируется по ГОСТ следующими способами:

  • Крацевание. Латунными либо металлическими щетками, вращающимися на скорости 1500–2800 оборотов в минуту, крацуют исследуемую поверхность (операция длится не менее 15–20 секунд). Затем проверяют изделие на наличие на нем явлений отслаивания или вздутия.
  • Нанесение царапин. Острием твердого стального приспособления под 30-градусным углом наносят на поверхность изделия от 4 до 6 линий параллельно друг другу, а затем еще столько же линий перпендикулярно предыдущим. В тех случаях, когда в проверяемой зоне покрытие не отслаивается, его качество признается удовлетворительным.
  • Удар молотком поворотной конструкции. Вес такого приспособления согласно ГОСТ должен равняться 212,5 граммам. Его монтируют над обезжиренной и очищенной от пыли поверхности детали, а затем вертикально опускают на нее (процедура выполняется дважды).
  • Нагрев. Горячеоцинкованные изделия нагревают до 180–200 градусов и выдерживают на протяжении 60 минут при такой температуре, после чего выносят на воздух и охлаждают. На качественных покрытиях после подобной проверке не должно образовываться отслаиваний и вздутий.

Фото контроля качества горячего цинкования, ukr-prom.com

Напоследок добавим, что описанное цинкование по ГОСТ выполняется в ваннах, в которых цинк имеет массовую часть не меньше 98 процентов. А химсостав расплава для обработки должен соответствовать требованиям Государственных стандартов 19251 (1–5).

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...