ГОСТ Р 50575-93Проволока стальная. Требования к цинковому покрытию и методы испытания покрытия

В современном мире для процедуры горячего цинкования используются виды оборудовании, которые подходят для сильного нагревания цинка. К ним относится ванна горячего цинкования. Ведущими поставщиком такого оборудования в мире является Китай.

Ванна горячего цинкования

Есть несколько категорий таких ванн:

• ванны для мелкогабаритных изделий,
• ванны для обработки цинковым сплавом труб,
• ванны для крупногабаритных изделий.

Они отличаются своими размерами. Он способна нагреваться благодаря:

• системе электронагревания,
• жидкому топливу,
• сжиженному газу,
• каменному углю.

У каждой ванны имеется своя система нагревания, которая позволяет за короткое время расплавить цинк и нагреть его до определенной температуры.

Статьи по теме

Цинкование металла

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Гальваническое цинкование

В современном мире используется большое количество методов для защиты металлических поверхностей от образования слоя коррозии, который приводит к тому, что металлическое покрытие начинает становиться более хрупким и разрушается.

Наши работы

Гидроборты до цинкования:

После цинкования:

Секта и ферма до цинкования:

После цинкования:

Метод горячего цинкования

У данного метода обработки стальных предметов имеется большое количество достоинств, которые делают его таким популярным:

Во время погружения отдельных элементов в ванну с горячим цинком происходит покрытие защитным слоем сразу всех элементов предмета. Покрытию подвергаются даже самые недоступные участки, которые можно с легкостью пропустить, используя другие методы обработки.

Процедура обработки стали цинком не является сложной. Для этого достаточно лишь опустить металлический материал в сплав и подождать определенное количество времени.

На проведение процедуры горячего цинкования предметов из стали не затрачивается изначально большого количества средств. Данный процесс отличается своей дешевизной и способностью изготовлять изделия, которые в среднем служат не менее двадцати лет.

• Доступ к труднодоступным элементам

При обработке предметов из стали обычными методами появляется большое количество трудностей, потому что в некоторые места практически невозможно добраться. При обработке цинковым сплавом такого не происходит.

ХОЛОДНОЕ ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА

Холодное цинкование металла создает надежную защиту от агрессивной промышленной атмосферы, которая содержит пары кислот и щелочей. Данное покрытие обладает термостойкостью, эластичностью, химической стойкостью к нефти, нефтепродуктам и маслам. Наносится такое покрытие при помощи пулевелизатора на подготовленную (обработанную) поверхность.

Технологический процесс холодного цинкования

1. Очищение объекта до степени 2 по ГОСТ 9.402-80 или Sa 2,5 по ISO 8501-1:1988.
2. При необходимости грунт фильтруют через сетку 02-01 по ГОСТ 6613 или капроновое сито.
3. При необходимости разбавляют растворителями: сольвент, ксилол, толуол, бутилацетат до нужной вязкости по вискозиметру В3-246 (диаметр сопла 4 мм) при температуре 20°С.
4. Нанесение грунта безвоздушным или пневматическим распылением на поверхность объекта, подготовленную в соответствии с ГОСТ 9.40

Технология горячего цинкования

Технология горячего цинкования делится на несколько этапов:

1. подготовка поверхности

Перед процедурой необходимо тщательным образом подготовить стальную поверхность к нанесению цинковой пленки. Сначала необходимо обезжирить поверхность, чтобы с нее были удалены масла или загрязнения. После этого нужно тщательным образом промыть материала или изделия из стали, что поверхность была идеально чистой. На следующем этапе подготовки важно произвести процедуру травления. Она заключается в устранении с поверхности всех оксидов металла. Сделать это можно благодаря нагретой соляной кислоте или ингибоиторам. После этого проводится обработка металла специальными веществами для того, чтобы остановить процессы окисления. На заключительном этапе осуществляется сушка металла или металлического предмета.

2. Подготовка цинкового сплава

На данном этапе осуществляется нагревание цинка до температуры 450 градусов Цельсия.

• Погружение металла в ванну с горячим цинком

Важно: Во время погружения материалов для покрытия их цинковым сплавом необходимо соблюдать определенную скорость, потому что медленное погружение позволит на поверхности металла образоваться оксидам, чего нельзя допустить.

Данный этап является завершающим. Он осуществляется на открытом воздухе. Сплав на поверхности стали застывает.

Горячее цинкование металлоконструкций

На современных промышленных предприятиях не редко используется горячее цинкование при обработке стальных материалов. Данный метод обработки представляет собой процедуру, которая заключается в погружении предметов из стальных материалов в специально разработанную емкость с расплавленным цинком. Его температура нагрева составляет не менее 450 градусов Цельсия.

Данная процедура не является сложной, если в наличии имеется необходимое оборудование. Она является проверенным методом покрытия стальной поверхности защитной пленкой, эффективность которой проверена многими годами использования. Ее толщина тщательным образом контролируется, чтобы металлу была обеспечена надежная защита от влияния окружающей среды.

Благодаря цинковому сплаву обеспечивается гораздо более долгая защита от коррозии, чем при использовании обычных методов, в числе которых и адгезия. Во время данного процесса между железным сплавом и цинковым появляется взаимодействие. Они соединяются в одно вещество. Это не просто адгезия железа к цинку. Это уже отдельное вещество, состоящее из смешивания сплавов этих двух металлов. Благодаря этому антикоррозийное свойство сохраняется на более продолжительный период времени.

Кроме придания металлу устойчивости к появлению коррозии обработка горячим цинковым сплавом придает металлу еще ряд свойств, которые проявляются в:

• улучшении внешнего качества изделия,
• увеличению эксплуатационного срока,
• устойчивости е агрессивным влияниям окружающей среды.

Главным отличием покрытия стали цинковым сплавом от всех других методов обработки является то, что этот метод защиты является более надежным. Цинк помогает контролировать появление ржавчины и других дефектов на предметах из стали. Другие же методы лишь маскируют недостатки.

Внимание: На сталь, покрытую цинковым сплавом можно нанести лакокрасочное покрытие, которое может придать не только привлекательный внешний вид с эстетической точки зрения, но и обеспечить двойную защиту металла.

Таблица 1. Сравнение показателей стоимости и срока службы стали после горячего цинкования с другими способами защиты (себестоимость принята за 100%)

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА

Метод горячего цинкования основан на погружении металлоконструкций в ванну с расплавленным цинком, нагретым до температуры близкой к 450 цельсия. В результате на поверхности металла образуется покрытие в виде четырехслойного железоцинкового сплава, обладающего уникальными антикоррозионными свойствами. Наружный слой — практически чистый цинк (99,9%).

Для того чтобы получить качественное и сплошное цинковое покрытие, отвечающее стандартам, необходимо произвести тщательную подготовку поверхности цинкуемого металла. Для этой цели используется химическая подготовка поверхности, состоящая из ряда ванн, заполненных химическими растворами, в которые последовательно опускаются металлоконструкции.

Цинкование — влияние толщины покрытия

Есть много типов покрытий, которые называют горячим цинкованием. Процесс горячего цинкования требует погружения стали в расплавленный цинк, который вступает в реакцию со сталью, создавая оцинкованное покрытие. Период времени от того момента, когда сталь пропитывается цинком до обработки после гальванизации, определяет такие особенности, как толщина и внешний вид покрытия.

Сталь оцинкована горячим способом для улучшения ее антикоррозионных характеристик, что гарантирует ее долговечность при минимальном техническом обслуживании.

В настоящее время стандарты, устанавливаемые для жилищного сектора, устанавливают минимальный срок в 50 лет в качестве приемлемого срока службы строительных конструкций. Этому условию могут соответствовать только стальные оцинкованные изделия с самым толстым оцинкованным покрытием.

Австралийский стандарт AS 4680-1999 «Оцинкованные горячим способом покрытия на черные металлы» включает стандарты оцинкованного покрытия для труб, листов, проволоки и изделий общего назначения. Существует значительная неправильная интерпретация из-за включения оцинкованных покрытий с ярко выраженными характеристиками покрытия в один и тот же австралийский стандарт.

Толщина покрытия Все изделия из проволоки, листов и труб оцинкованы непрерывно. Это означает, что покрытие наносится с высокой скоростью, а толщина покрытия контролируется процессом. Время погружения в цинк обычно измеряется в секундах, но в процессе периодического горячего цинкования стальные изделия погружаются на период времени от 3 до 10 минут, исходя из массы оцинкованных изделий.

Эти совершенно разные способы нанесения оцинкованных покрытий позволяют получать разные виды покрытий. По сравнению с оцинкованной сталью существует четыре ключевых различия, которые влияют на антикоррозийные характеристики оцинкованной стали: толщина, твердость, целостность и масса.

Толщина покрытия Толщина оцинкованных изделий с одинаковой толщиной профиля часто по меньшей мере в три раза больше, чем у аналогичных непрерывно оцинкованных покрытий на листе и трубе.

Твердость покрытия Толщина слоев сплава цинка и железа в покрытиях из оцинкованных изделий больше, что обеспечивает этим изделиям стойкость к истиранию в непрерывно оцинкованном покрытии в пять раз.

Целостность покрытия Периодическая гальванизация наносит равномерное, тяжелое покрытие на все внутренние и внешние поверхности, края и полости. На обрезанных кромках непрерывно оцинкованные покрытия обнажают оголенную сталь. Кроме того, непрерывно оцинкованные полые секции полностью оцинкованы только на наружных поверхностях.

Масса покрытия Катодная защита открытой стали с использованием цинка зависит от соотношения массы цинка и площади открытой стали. Особенности дренажа периодических оцинкованных покрытий делают массу покрытия на периодических оцинкованных изделиях значительно выше (часто в три-пять раз) по отношению к толщине, чем непрерывно оцинкованные покрытия. Горячекатаные профили средней структуры обычно достигают уровней массы покрытия, превышающих 1000 г / м 2 .

Большая толщина покрытия = более длительный срок службы покрытия Около 150 лет полевых испытаний показали, что все вещи равны; следовательно, срок службы оцинкованных покрытий прямо пропорционален толщине покрытий. Однако это не имеет смысла при сравнении серийно оцинкованных покрытий с непрерывно оцинкованными покрытиями.

Все непрерывно оцинкованные секции состоят из обнаженной стали по краям среза и полагаются на цинк в непосредственной близости от покрытия, чтобы обеспечить катодную защиту открытой стали. Это приводит к ускорению скорости коррозии оцинкованных покрытий на срезанных кромках. Когда непрерывно оцинкованный профиль толще, скорость коррозии покрытия на обрезанных кромках увеличивается из-за большей площади оголенной стали.

Даже если было возможно нанести непрерывно оцинкованное покрытие на стальное изделие такой же толщины, что и у оцинкованного изделия, из-за коэффициента режущей кромки у оцинкованного покрытия, как правило, срок службы в 1,5 раза больше.

Сравнение оцинкованных покрытий Непрерывно оцинкованные покрытия очень точно прилипают к указанной массе покрытия. Порционные оцинкованные покрытия на горячекатаных стальных профилях почти всегда превышают их минимальную указанную массу покрытия.

Толщина цинковых покрытий

Толщина цинковых покрытий на низкоуглеродистых сталях в зависимости от содержания кремния описывается сложной функцией. Всю область условно можно разбить на 3 подобласти, отвечающие трем степеням раскисления стали:

— кипящая (0,01-0,05% Si)

— полуспокойная (0,06-0,15% Si)

— спокойная (0,16-0,37% Si).

При этом покрытие наименьшей толщины, гладкое и блестящее получается на кипящих сталях, матовое покрытие толщиной от 120 до 180-200 мкм с удовлетворительной адгезией получается на спокойных сталях с содержанием кремния в интервале 0,15-0,25%. Самое непредсказуемое покрытие получается на полуспокойных сталях.

Источник https://zpu-tmb.ru/metalloobrabotka/goryachee-cinkovanie-tolshchina-pokrytiya.html

Источник

Источник