Горячее цинкование ГОСТ 9.307-89

Наиболее распространенный метод цинкования, использующийся для защиты стальных конструкций от коррозии. Процесс нанесения на сталь слоя цинка осуществляется в результате погружения стального элемента в жидкий цинк (температура ванны 440-460 °С). В результате реакции на поверхности изделия образуется ферро-цинковый сплав, состоящий из четырех слоев с различным удельным соотношением железа и цинка. Самый нижний Гамма слой является сплавом 25% железа и 75% цинка. Далее идет Дельта слой, который содержит 10% железа.

Следующий слой, называемый слоем Зет, состоит уже из 6% железа и 94% цинка и, наконец, на поверхности образуется четвертый слой, состоящий из практически чистого цинка. Такая структура горячеоцинкованной поверхности обеспечивает хорошую адгезию между сталью и цинком, которую не в состоянии обеспечить никакое другое лакокрасочное, полимерное либо металлизированное покрытие. Цинковая оболочка является защитным барьером, сводящим до минимума действие окружающей среды, а также устойчивым к механическим воздействиям.

Цинк также обеспечивает электрохимическую защиту, так как при соприкосновении со сталью создает гальванический элемент. Возникающее в элементе напряжение даже при трещине цинковой оболочки приводит к коррозии цинка, а не стали. Таким образом, в отличие от других антикоррозионных систем, создающих либо защитный барьер, либо гальванический элемент, горячее цинкование соединяет эти два способа в одно целое. Область применения горячего цинкования. Горячее цинкование имеет широкую область применения.

Основные отрасли-потребители и конкретные сферы использования данного вида защиты

Особенности и преимущества горячего цинкования

Технология горячего цинкования разработана более 250 лет назад и в настоящее время соответствует самым жестким требованиям по антикоррозийной защите ответственных конструкций. Из всех известных способов защиты от коррозии горячее цинкование является оптимальным с точки зрения сочетания высокой экономической эффективности, повышения надежности металлоконструкций, а также универсальности данного метода по отношению к виду изделий.

Преимущества данного способа защиты очевидны и проверены многолетней эксплуатацией оцинкованных изделий на территории РФ, Европы, США и других стран мира:

Надежность. Во время горячего цинкования сталь полностью погружается в расплавленный цинк, вследствие чего покрываются все поверхности детали, включая внутренние части, углы, щели.

Простота. Процесс является простым, тестируемым и легко контролируемым, в некоторых случаях — автоматизированным. Кроме того, он не требует много времени и может быть осуществлен в короткие сроки.

Эффективность. Покрытие, образующееся при горячем цинковании, служит прочным и, что самое главное, активным барьером на пути коррозии металла конструкции, обладает отличной устойчивостью к разрушению и сопротивлению абразивному износу. Кроме того, цинкование уже готовых конструкций повышает их прочность.

Экономичность. Несмотря на относительно высокую цену цинка, данный метод является экономичным. Себестоимость горячеоцинкованных конструкций в долгосрочной перспективе оказывается меньше, чем изделий, оцинкованных другими методами: имея большой срок службы, такие конструкции не требуют дополнительных затрат на обследование, контроль и поддержание покрытия в надлежащем состоянии и остановок производства с целью замены и/или ремонта коррозирующих элементов. Кроме того, горячее цинкование позволяет экономить ресурсы – металл и электроэнергию для его производства.

Экологичность. Цинк является совершенно безопасным для окружающей среды. Особенности.

Горячее цинкование является простым и эффективным способом защиты стальных конструкций. Однако при этом оно характеризуется сложностью. В Москве, например, горячее и холодное водоснабжение осуществляется по трубам, прошедшим защиту горячим цинкованием. металлургических процессов. Покрытие при горячем цинковании образуется за счет реакции между железом и цинком, в результате которой образуется прочный сплав. При той температуре, которая создается в ванне (440-450 оС), эта реакция протекает несколько минут. Когда конструкция извлекается из цинка, покрытие уже сформировалось, но его внутренняя структура продолжает меняться пока сталь не вернется к нормальной температуре. Кроме того, на изделия, подвергающиеся горячему цинкованию, налагаются определенные требования:

  • Конструкция не должна превышать размеров ванны для цинкования.
  • Горячему цинкованию подвергаются конструкции, изготовленные из низкоуглеродистой стали (по ГОСТ 380-94, 1050-88, 27772-88), содержащей: углерода < 0.25%, кремния < 0.37% (предпочтительно < 0.25%), мышьяка < 0.08%. Для получения лучшего внешнего вида изделия желательно использовать сталь одной марки.
  • Цинкование конструкций из легированных сталей не допускается.
  • Конструкция не должна иметь «карманов», закрытых полостей и «воздушных мешков». Все полости должны быть доступны для беспрепятственного поступления и выхода из них жидкостей, расплавленного цинка, воздуха, продуктов разложения флюса.
  • Длинномерные детали (более 3 м) должны иметь предварительно согласованные технологические отверстия на торцах (может возникнуть необходимость приварки «ушек» для подвешивания).
  • Трубы, патрубки, боксы не должны иметь заглушек, затрудняющих свободный сток цинка из внутреннего объема изделия при вертикальном цинковании.
  • На поверхности основного металла не допускаются закатанная окалина, поры, заусенцы, включения (сварочные шлаки, остатки формовочной массы, графита, маркировочной краски и смазки, металлической стружки).
  • Сварку элементов конструкций следует производить встык либо двусторонними швами, либо односторонним швом с подваркой.
  • Сварные шву нахлесточных соединений должны быть закрыты по контуру.
  • Сварные швы должны быть равномерными, плотными и сплошными по всей длине (желательна сварка в среде СО2).
  • Не допускаются поры, свищи, трещины, шлаковые включения, наплавные сопряжения сварных швов (зачистка швов обязательна, желательна пескоструйная обработка).

Толщина покрытия. В российских стандартах и нормах по горячему цинкованию зависимость толщины покрытия от толщины металла не приводится, указывается только, что толщина покрытия должна находится в интервале 40-200 мкм (ГОСТ 9.307-89) или 60-100 мкм (СНиП
2.03.2285).

Виды цинкования

Кроме того, она в значительной степени зависит от содержания кремния в стали. Например, для кипящих сталей толщина покрытия составляет 80-100 мкм, для полуспокойных — 100-150 мкм, для спокойных — 150-200 мкм.
Помимо горячего, в настоящее время существуют еще пять методов цинкования:
Металлизация (цинкование посредством распыления, zink spraying, metallizing). Покрытия наносят путем распыления струей воздуха или горячего газа расплавленного цинка. В зависимости от способа напыления используют цинковую проволоку (пруток) или порошок цинка. В промышленности используют газопламенное напыление и электродуговую металлизацию.
Электролитическое (гальваническое) цинкование (electrogalvanizing, electrolitic zink-coating). Осуществляется, в основном, из кислых и щелочно цианистых электролитов, основными компонентами которых являются соли цинка, под действием электрического тока. Использование при этом специальных добавок позволяет получать покрытия, отличающиеся характерным металлическим блеском.
Термохимическое диффузионное цинкование (диффузионное цинкование, термодиффузионное цинкование, ТДЦ, щерердизация, diffusion zink-coating). Представляет собой химико-термическую обработку металла в порошковых смесях на основе цинка при температуре 350-400 °С. Покрытие образуется посредством диффузии молекул цинка из паровой фазы и состоит из железоцинкового сплава.
Нанесение цинконаполненных составов (холодное цинкование, zink painting, cold galvanizing). Цинконаполненные покрытия представляют собой композиции, состоящие из связующего и цинкового порошка. В качестве связующих используют различные синтетические смолы (эпоксидные, фенольные, полиуретановые и др.), лаки, краски, полимеры.
Механическое цинкование (плакирование, plating). Состоит в галтовке деталей сначала в кислотном моющем растворе, затем в омедняющем растворе, потом с порошком цинка и определенными химическими реагентам

С этим товаром покупают