Оцинкованное покрытие: Покрытие горячее цинкование в течение 50 лет защитит металл.

Как удалить цинковое покрытие с металла?

Цинкование признано во всем мире наиболее эффективным способом защиты металлоконструкций, труб, проволоки, болтов, гаек и прочей метизной продукции от негативного воздействия окружающей среды. Благодаря относительной дешевизне технологии цинкования, цены на оцинкованные изделия гораздо ниже цен на нержавеющие метизы. Но если потребуется соединить элементы при помощи сварки, то цинковое покрытие может стать серьезной проблемой. 

Особенности сварки оцинкованного металла

Необходимость удаления цинковых покрытий с металлов возникает, как правило, при сварочных работах. Каждый сварщик знает, что сваривать оцинкованные поверхности проблематично и даже самый тонкий слой цинка способен сильно ухудшить прочностные свойства сварного шва. Примесь цинка, попавшая в сварочную ванну, приводит к порообразованию и появлению кристаллизационных трещин в шве, то есть не дает получить плотный и равномерный шов. Кроме этого, в ходе сварки цинк под воздействием высокотемпературной дуги начинает улетучиваться, а его ядовитые пары способны вызвать сильное отравление и даже удушье сварщика, особенно при работе в плохо проветриваемом помещении. 

Способы удаления цинка со свариваемых поверхностей

Механический. Нежелательное цинковое покрытие с металлических поверхностей можно убрать при помощи абразивного зачистного круга. Иногда достаточно зачистить деталь до металлического блеска щеткой с жесткой проволочной щетиной (кордщеткой).

Термический. Эффективным способом удаления металлического покрытия является выжигание цинка высокотемпературным пламенем, например, с помощью газового резака. При этом следует помнить о токсичности цинка и предпринять все меры безопасности.

Химический. При сварке ответственных конструкций предварительное очищение поверхностей от цинка лучше производить в слабом растворе соляной кислоты (5 %). Цинк активнее стали, поэтому он эффективно вступает в реакцию с кислотой и легко удаляется с метизов. Для предотвращения кислотной коррозии стали в раствор можно добавить 1 % уротропина. Свариваемая часть детали погружается в ванну с разбавленной кислотой комнатной температуры. Процесс очищения (травления) длится несколько минут. Когда он завершится, а это будет видно по затуханию шипения, металл обрабатывают щелочью для нейтрализации кислоты, например, раствором соды (1г / 50мл), затем промывают водой и сушат до полного испарения влаги.

Многие сварщики для химического травления свариваемых оцинкованных деталей используют проверенное и действенное средство – отработанный кислотный аккумуляторный электролит, который есть не что иное, как водный раствор серной кислоты. Всего несколько минут в такой ванне и от цинкового покрытия на металле не останется и следа.

Полезные советы     Обновлено: 02.12.2020 15:28:59

Источник: http://krepcom.ru:443/blog/poleznye-sovety/kak-udalit-tsinkovoe-pokrytie-s-metalla/

Наши контакты:
E-mail: [email protected]
Телефон: 8 (800) 333-21-68

Краска с высоким содержанием цинка | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Защита от коррозии стали » Цинковые покрытия » Краска с высоким содержанием цинка

Цинковая окраска, обычно называемая неправильным термином «холодное цинкование», представляет собой нанесение кистью или распылением цинковой пыли, смешанной с органическими или неорганическими связующими. Перед нанесением сталь необходимо очистить пескоструйной очисткой до почти белого металла (SSPC-SP 10), промышленной струйной очистки (SSPC-SP 6) или белого металла (SSPC-SP 5). Цинковая пыль должна быть смешана с полимеросодержащим носителем и постоянно перемешиваться во время нанесения для получения однородной смеси и надлежащей адгезии.

Краски с высоким содержанием цинка содержат 65-95% металлического цинка в сухой пленке, из которых 92-95% обычно. Краски можно наносить на сталь кистью или распылением. При нанесении распылением линии подачи должны быть как можно короче, чтобы предотвратить осаждение цинковой пыли и неравномерного покрытия пленки.Оцинкование можно наносить как в магазине, так и в поле.

Краска с высоким содержанием цинка может быть нанесена на сталь любого размера и формы, хотя ее трудно нанести на более сложные изделия. Краски с высоким содержанием цинка также широко используются в качестве грунтовки для высокоэффективных двух- и трехслойных систем и для ремонта периодических покрытий, оцинкованных горячим способом. В мягких условиях неорганическую цинковую краску можно использовать отдельно для защиты от коррозии, но в более жестких условиях ее следует покрывать верхним слоем, чтобы продлить срок службы.Ограничения, связанные с краской, богатой цинком, включают стоимость жизненного цикла, сложность нанесения, недостаточную однородность покрытия (особенно на углах и краях) и требование чистой стальной поверхности.

Характеристики покрытия

Как и все лакокрасочные покрытия, краска с высоким содержанием цинка представляет собой поверхностное покрытие, механически связанное со сталью при плотности нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм (psi). Краски с высоким содержанием цинка бывают органическими, состоящими из эпоксидных смол, хлорированных углеводородов и других полимеров; или неорганические на основе органических алкилсиликатов.Органические или неорганические краски наносятся до толщины сухой пленки от 2,5 до 3,5 мил (64-90 мкм).

Общей чертой всех цинковых покрытий является катодная защита. Однако лакокрасочные покрытия, богатые цинком, отличаются от других, поскольку для прикрепления частиц цинка используется связующий материал. Для обеспечения катодной защиты концентрация цинковой пыли должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить проводимость между частицами цинка и сталью. Это еще одна причина, по которой во время нанесения важно постоянное перемешивание и однородность смеси.Возникает некоторый вопрос, возможна ли вообще катодная защита, если частицы цинка инкапсулированы в связующем, а связующее не является проводящим.

Неорганические и органические краски с высоким содержанием цинка несколько различаются по своим характеристикам. Неорганические краски с высоким содержанием цинка, которые прилипают к стали с умеренной химической реактивностью, обладают хорошей стойкостью к растворителям и выдерживают температуру примерно до 700 F (375 C). Неорганические краски с высоким содержанием цинка не сразу отслаиваются, не отслаиваются и не образуются пузырями, легко свариваются и обеспечивают более простую очистку, чем органические.Плотность неорганических красок с высоким содержанием цинка составляет примерно половину плотности цинка на мил порции покрытий, полученных методом горячего цинкования.

Свойства красок с высоким содержанием цинка зависят от системы растворителей. Несколько слоев можно наносить в течение 24 часов без растрескивания. Краски, богатые органическим цинком, не обладают такой же термостойкостью, как неорганические цинки, так как они ограничены температурой 200-300 F. Они также подвержены разложению под действием ультрафиолета (солнечного света) и не так эффективны, как неорганические, в коррозионной стойкости.

цинкование | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Защита от коррозии стали » Цинковые покрытия » Цинк

Цинкование в принципе идентично гальваническому цинкованию, поскольку оба являются процессами гальванического осаждения.Однако цинкование используется на небольших деталях, таких как крепежные детали, рукоятки кривошипа, пружинах и других элементах оборудования, а не на листовом металле. Цинк применяется в качестве одноразового электрода в цианидном, щелочном нецианидном растворе или растворе хлорангидрида. Ванны с цианидом являются наиболее эффективными с точки зрения эксплуатации, но потенциально могут создавать загрязнение и опасны.

После щелочной или электролитической очистки, травления для удаления поверхностных оксидов и ополаскивания детали загружаются в бочку, стеллаж или барабан и погружаются в раствор для нанесения покрытия.Для придания блеска в раствор могут быть добавлены различные осветляющие вещества, но для получения качественного продукта необходим тщательный контроль. Обработка после нанесения покрытия может использоваться для пассивирования цинковой поверхности, а также для придания различных полупрозрачных цветов или для продления срока службы покрытия.

Цинкование обычно используется для винтов и других небольших крепежных деталей, пластин переключателей света и различных мелких деталей, которые будут подвергаться воздействию внутренних или умеренно агрессивных условий. Для использования в средах с умеренной или тяжелой атмосферой на материалы должны быть нанесены конверсионные хроматные покрытия для дополнительной защиты от коррозии.

Характеристики покрытия

Обычное оцинкованное покрытие имеет тускло-серый цвет с матовой поверхностью, хотя могут быть получены более белые и более блестящие покрытия, в зависимости от процесса или добавок в ванну для нанесения покрытия или в результате последующей обработки. Покрытие тонкое, толщиной до 1 мил (25 мкм), что ограничивает оцинкованные детали очень мягким (в помещении) воздействием. В спецификации ASTM B 633 перечислены четыре класса цинкования: Fe / Zn 5, Fe / Zn 8, Fe / Zn 12 и Fe / Zn 25. Число указывает толщину покрытия в микронах (мкм).Покрытие находит применение в винтах и ​​других крепежных деталях, пластинах выключателей света и других мелких деталях. Материалы для использования в умеренных или тяжелых условиях должны иметь хроматное конверсионное покрытие. Покрытие представляет собой полностью чистый цинк, твердость которого составляет от одной трети до половины твердости большинства сталей.

Гальваника | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Защита от коррозии стали » Цинковые покрытия » Гальваника

Электрооцинкованные (гальванические) покрытия создаются путем нанесения цинка на стальной лист и полосу электроосаждением.Как и в случае листового цинкования, операция является непрерывной, а толщина покрытия минимальна. Лист или полоса, применяемые на сталеплавильном заводе, через входное оборудование подают на серию промывок и ополаскиваний, а затем в ванну для цинкования.

В наиболее распространенных схемах цинкового электролита и анода используются свинцово-серебряные или другие нерастворимые аноды и электролиты сульфатов цинка. Также используются растворимые аноды из чистого цинка. Покрытие образуется, когда положительно заряженные ионы цинка в растворе электрически восстанавливаются до металлического цинка и осаждаются на положительно заряженном катоде (листовая сталь).Могут быть добавлены рафинеры для получения гладкого, прочного цинкового покрытия на стали.

Электрооцинкованные покрытия наносят на листовую сталь и проволоку; и поэтому используются в аналогичных применениях, таких как непрерывное гальваническое цинкование листов или проволочное цинкование. Чаще всего используются в автомобилях и корпусах бытовых приборов и крепежных деталях. Кроме того, для продления срока службы гальванизированные покрытия можно обрабатывать, чтобы сделать их пригодными для окраски, и это часто рекомендуется из-за чрезвычайно тонкого цинкового покрытия.

Характеристики покрытия

Это цинковое покрытие, нанесенное методом электроосаждения, состоит из чистого цинка, плотно прилегающего к стали. Покрытие отличается высокой пластичностью и остается неповрежденным даже после сильной деформации. При изготовлении полосовых и листовых материалов вес покрытия составляет до 0,2 унции / фут ² (60 г / м ² ) или толщина покрытия до 0,36 мил (9,1 мкм) с каждой стороны, а на проволоке вес покрытия может досягаемость до 3 унций / фут ² (915 г / м ² ). Покрытие из чистого цинка тоньше, чем при сплошном цинковании, механически скреплено и не содержит слоев сплава, но обеспечивает более гладкую поверхность.Термообработанная проволока и проволока с гальваническим покрытием могут быть подвергнуты холодной вытяжке до примерно 95% уменьшения площади в зависимости от химического состава проволоки, термической обработки и диаметра.

Металлизация | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Защита от коррозии стали » Цинковые покрытия » Металлизация

Распыление цинка, или металлизация, осуществляется путем подачи цинковой проволоки или порошка в нагретый пистолет, где он расплавляется и распыляется на деталь с использованием дымовых газов и / или вспомогательного сжатого воздуха для обеспечения необходимой скорости.Перед металлизацией сталь необходимо абразивно очистить.

Покрытие из 100% цинка можно наносить в цехе или на поле, но чаще всего это делается в цехе, где тепло для плавления более доступно. Металлизация может использоваться для стали любого размера, хотя сложность структуры важна, поскольку нанесение однородного покрытия и достижение углублений, впадин и полостей затруднено. Цинковый спрей часто используется в качестве альтернативы горячему цинкованию, когда деталь слишком велика для погружения в котел, а также является отличным вариантом для продления срока службы уже возведенных оцинкованных конструкций.Самыми большими ограничениями для применения в области металлизации являются наличие квалифицированных операторов и оборудования, а также значительная надбавка к стоимости.

Характеристики покрытия

Металлизированное цинковое покрытие шероховатое и слегка пористое, его плотность составляет около 80% от плотности горячего цинкования. Поскольку металлизированное покрытие подвергается воздействию атмосферы, продукты коррозии цинка стремятся заполнить поры, обеспечивая надежную катодную защиту. Механически связанное покрытие из чистого цинка хорошо покрывает сварные швы, швы, концы и заклепки и может наноситься толщиной более 10 мил (254 мкм).Консистенция покрытия зависит от опыта оператора, и всегда возможно изменение покрытия. Покрытия, как правило, наносятся на углы и кромки, и никакое покрытие не наносится на внутренние поверхности или труднодоступные углубления и полости.

Покрытие HDG | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Горячее цинкование » Что такое цинкование? » Покрытие HDG

Покрытие, которое образуется в процессе цинкования, металлургически связывается со сталью, фактически становясь частью самой стали.Во время реакции в котле цинк взаимодействует с железом в стали, образуя серию слоев сплава цинк-железо. Микрофотография ниже представляет собой поперечный разрез покрытия из оцинкованной стали, демонстрирующий типичную микроструктуру, состоящую из трех слоев сплава и слоя чистого металлического цинка.

• Тонкий гамма-слой, состоящий из сплава, состоящего из 75% цинка и 25% железа
• Дельта-слой, состоящего из сплава, состоящего из 90% цинка и 10% железа
• Дзета-слой, состоящего из сплава, содержащего 94% цинк и 6% железа
• Внешний слой Eta, состоящий из чистого цинка

Помимо химического состава каждого слоя, на рисунке показана твердость каждого слоя, выраженная в виде числа алмазной пирамиды (DPN).DPN — это прогрессивный показатель твердости; чем выше число, тем выше твердость. Обычно слои Gamma, Delta и Zeta тверже, чем нижележащая сталь. Твердость этих внутренних слоев обеспечивает исключительную защиту от истирания покрытия. Слой Eta довольно пластичный, что придает покрытию определенную ударопрочность. Оцинкованное покрытие плотно прилегает к лежащей под ним стали порядка нескольких тысяч фунтов на квадратный дюйм (psi). Другие покрытия обычно обеспечивают адгезию, рассчитанную в лучшем случае на уровне нескольких сотен фунтов на квадратный дюйм.Твердость, пластичность и адгезия в совокупности обеспечивают оцинкованному покрытию непревзойденную защиту от повреждений, вызванных небрежным обращением во время транспортировки на строительную площадку и / или на ней, а также во время эксплуатации. Прочность оцинкованного покрытия чрезвычайно важна, поскольку барьерная защита зависит от целостности покрытия.

Толщина покрытия

Спецификации Американского общества испытаний и материалов (ASTM), Канадской ассоциации спецификаций (CSA) и Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) устанавливают минимальные стандарты толщины гальванических покрытий для различных категорий изделий.Гальванизаторы обычно превышают эти минимальные стандарты из-за характера процесса цинкования.

Факторы, влияющие на толщину и внешний вид оцинкованного покрытия, включают химический состав стали, состояние поверхности стали, холодную обработку стали перед цинкованием, температуру ванны, время погружения ванны, скорость извлечения ванны и скорость охлаждения стали.

Очень важен химический состав оцинкованной стали. Количество кремния и фосфора в стали сильно влияет на толщину и внешний вид оцинкованного покрытия.Кремний, фосфор или комбинация этих двух элементов могут привести к образованию толстых, хрупких гальванических покрытий. Кривая толщины покрытия, показанная на рисунке ниже, связывает влияние кремния в базовой стали с толщиной цинкового покрытия. Содержание углерода, серы и марганца в стали также может иметь незначительное влияние на толщину гальванизированного покрытия.

Комбинация упомянутых выше элементов, известная как «реактивная сталь» в гальванической промышленности, имеет тенденцию ускорять рост слоев сплава цинк-железо.В результате может получиться готовое оцинкованное покрытие, полностью состоящее из сплава цинк-железо. Оцинкованное покрытие вместо блестящего будет иметь темно-серый матовый оттенок. Это темно-серое матовое покрытие обеспечивает такую ​​же защиту от коррозии, как и яркое оцинкованное покрытие.

Трудно дать точные рекомендации в области выбора стали без определения всех марок стали, имеющихся в продаже. Приведенные ниже рекомендации обычно приводят к выбору сталей, обеспечивающих хорошее гальваническое покрытие.

• Полезны уровни углерода менее 0,25%, фосфора менее 0,04% или марганца менее 1,35%
• Желательны уровни кремния менее 0,04% или от 0,15% до 0,25%

Даже если это не Являясь частью контролируемого состава стали, кремний может присутствовать во многих обычно оцинкованных сталях. Это происходит прежде всего потому, что кремний используется в процессе раскисления при производстве стали и содержится в стали непрерывной разливки.Содержание фосфора не должно превышать 0,04% для стали, предназначенной для цинкования. Фосфор действует как катализатор во время цинкования, что приводит к быстрому росту слоев сплава цинк-железо. Этот рост практически неконтролируем во время процесса цинкования.

Поскольку реакция цинкования представляет собой диффузионный процесс, более высокие температуры цинковой ванны и более длительное время погружения обычно приводят к образованию несколько более тяжелых слоев сплава.Как и все диффузионные процессы, реакция сначала идет быстро, а затем замедляется по мере роста и утолщения слоев. Однако продолжительное погружение после определенного времени мало повлияет на дальнейший рост покрытия. При цинковании химически активных сталей процесс диффузии протекает быстрее, образуя более толстые покрытия.

Толщина внешнего слоя чистого цинка в значительной степени зависит от скорости вывода из ванны цинка. Высокая скорость извлечения заставляет изделие уносить больше цинка и, как правило, приводит к более толстому покрытию.

Спецификации и стандарты контроля ASTM, CSA и AASHTO для цинкования признают, что возможны отклонения как в толщине покрытия, так и в составе. Характеристики толщины указаны в среднем выражении. Кроме того, измерения толщины покрытия должны проводиться в нескольких точках на каждом проверяемом изделии, чтобы соответствовать ASTM A123 / A123M для конструкционной стали, A153 / A153M для оборудования или A767 для арматурного стального стержня (арматуры).

Внешний вид

Оцинкованные покрытия обычно яркие и блестящие, но в течение года приобретают однородный тускло-серый цвет.Основные требования к финишной обработке оцинкованного покрытия заключаются в том, чтобы оно было относительно гладким, сплошным и без грубых дефектов поверхности. Плавность — термин неоднозначный; Конечное использование продукта должно быть определяющим фактором при установлении допусков на гладкость. Оцинкованное покрытие сплошное и обеспечивает оптимальную защиту от коррозии.

Технологии перемещения для цинкования могут потребовать использования цепных строп, проволоки или других удерживающих устройств для опускания материала в котел для цинкования, если на изделии отсутствуют подходящие подъемные механизмы.Цепи, проволока и специальные приспособления, используемые для работы с предметами, могут оставить след на оцинкованном предмете. Эти отметины не вредят покрытию и не являются поводом для отказа. Если это будет сочтено необходимым, или обнажить стальную поверхность, эти области можно легко подкрасить, используя процедуры, описанные в ASTM A780.

Различия в блеске и цвете оцинкованных покрытий существенно не влияют на коррозионную стойкость. Наличие или отсутствие блесток не влияет на характеристики покрытия. Хорошо известный вид блесток на оцинкованных изделиях — это процесс кристаллизации, зависящий от химического состава цинковой ванны, скорости охлаждения, метода травления, химического состава стали и толщины покрытия. Тускло-серые или пятнистые матово-серые оцинкованные покрытия имеют срок службы, равный ярким покрытиям или покрытиям с блестками, поскольку срок службы зависит от толщины цинкового покрытия.Вариации внешнего вида покрытия или отделки важны только в том случае, если они повлияют на предполагаемое использование изделия. Основная функция оцинкованного покрытия — защита от коррозии.

Независимо от первоначального внешнего вида (яркого и блестящего, матово-серого или их сочетания) все детали из оцинкованной стали со временем приобретают однородный матовый серый цвет. Поскольку покрытие естественным образом подвергается атмосферным воздействиям и образует защитную цинковую патину, в результате получается мягкий серый цвет, нивелирующий любые различия во внешнем виде, которые могли существовать изначально.

Отражающая способность поверхности

Яркий блеск нового оцинкованного покрытия иногда нежелателен в зависимости от области применения. Некоторые государственные учреждения требуют, чтобы поверхность стальных изделий с покрытием не превышала определенных значений отражательной способности. В начале 1970-х было четыре отдельных энергетических компании / агентства, которые требовали, чтобы гальванизированные изделия были матовыми, то есть их отражательную способность необходимо было снизить до диапазона от 12% до 18% перед установкой на месте.

Недавно оцинкованная деталь с обычным слоем чистого цинка снаружи имеет естественную отражательную способность более 70% в видимом диапазоне. Если внешняя поверхность детали имеет интерметаллический слой, а не обычный слой чистого цинка, отражательная способность значительно снижается. Это изменение отражательной способности также будет происходить со временем, поскольку оцинкованная деталь подвергается атмосферным воздействиям и на поверхности детали образуются оксиды и карбонатные пленки цинка. Однако, если поверхность необходимо немедленно матировать, в прошлом использовались некоторые методы обработки, которые оказались успешными.Если отражательная способность поверхности является проблемой, обратитесь к местному специалисту по цинкованию, чтобы обсудить возможные варианты получения желаемого внешнего вида покрытия.

Подготовка горячеоцинкованной стали к окраске или порошковому покрытию

Эта статья написана Кимберли Дж. Данэм, M.S. Вы можете скачать его по адресу http://www.galvanizeit.org/images/uploads/articles/paintprep.pdf

В течение многих лет защита стали от коррозии обычно заключалась в использовании горячего цинкования или какой-либо системы окраски.Однако все больше и больше специалистов используют комбинацию обоих методов защиты в так называемой «дуплексной системе». Дуплексная система представляет собой простую окраску или порошковое покрытие стали, оцинкованной горячим способом после изготовления.

В течение многих лет защита стали от коррозии обычно заключалась в использовании горячего цинкования или какой-либо системы окраски. Однако все больше и больше специалистов используют комбинацию обоих методов защиты в так называемой «дуплексной системе».«Дуплексная система — это просто покраска или порошковое покрытие стали, которая после изготовления была оцинкована горячим способом.

Когда краска и оцинкованная сталь используются вместе, предусмотренный контроль коррозии превосходит любую систему, используемую по отдельности. Оцинкованное покрытие защищает стальную основу, обеспечивая катодную и барьерную защиту. Кроме того, гальваническое покрытие предотвращает образование под пленкой оксида железа, давление которого наружу может привести к образованию пузырей и отслаиванию краски. Краска, в свою очередь, придает оцинкованному покрытию барьерную защиту.Краска замедляет расход цинка, значительно продлевая срок службы оцинкованной стали. В свою очередь, после того, как краска выветрилась или повредилась, цинк становится доступным для обеспечения катодной и барьерной защиты, поэтому ржавчина не будет расти, а краска не отслаивается. Благодаря этому синергетическому эффекту дуплексная система обычно обеспечивает защиту от коррозии в 1,5–2,5 раза дольше, чем сумма сроков службы цинка и краски, используемых по отдельности. Например, если предполагается, что гальваническое покрытие прослужит 40 лет, а система окраски — 10 лет, гальваника и краска вместе должны прослужить 75 лет без обслуживания, или, по консервативному мнению, 1.В 5 раз больше суммы обеих систем.

ПРОЦЕСС ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ ПОСЛЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Удаление грязи и жира — Горячий щелочной раствор удаляет грязь, масло, жир, промышленное масло и растворимую маркировку. Некоторые поверхностные остатки, такие как мельничный лак, сварочный шлак, лак, нерастворимые в воде краски, клеи и песок, используемые при изготовлении отливок, не удаляются очисткой горячим щелочным раствором и требуют удаления механической очисткой, такой как шлифовка или струйная очистка.

Травление — Разбавленные растворы соляной или серной кислоты удаляют ржавчину и прокатную окалину, обеспечивая химически чистую металлическую поверхность.

Флюсование — Сталь погружается в жидкий флюс (раствор хлорида цинка и аммония) для удаления оксидов и предотвращения окисления перед погружением в ванну с расплавленным цинком. В процессе «сухого» цинкования изделие отдельно погружается в ванну с жидким флюсом, снимается, сушится и затем оцинковывается. В процессе «мокрого» цинкования флюс плавает поверх расплавленного цинка, и изделие проходит через флюс непосредственно перед цинкованием. Любой метод эффективно способствует металлургической связи между цинком и сталью.

Цинкование — Изделие погружают в ванну с расплавленным цинком при температуре более 800 F / 427 C. Во время цинкования цинк металлургически связывается со сталью, образуя серию слоев из высокопрочного сплава цинка и железа, обычно стойких к истиранию. покрыт слоем ударопрочного чистого цинка.

Чистовая обработка — После того, как сталь извлекается из ванны для цинкования, излишки цинка удаляются с помощью дренажа, вибрации или — для мелких предметов — центрифугирования. Затем оцинкованное изделие охлаждается на воздухе или иногда закаливается в жидкости.Если оцинкованная сталь должна иметь дуплексное покрытие, ее нельзя закаливать после цинкования. Загрязнения поверхности закалочной ванны будут откладываться на стали с новым покрытием и будут мешать адгезии краски. Методы закалки различаются в зависимости от предприятия по цинкованию, поэтому разумно указать, что закалка не производится, чтобы гарантировать, что она не будет проводиться.

Инспекция — Проверка толщины покрытия и состояния поверхности завершает процесс. В целях проверки оцинкованной стали, на которую наносится дуплексное покрытие, важно понимать, что из-за немедленного затвердевания цинка при контакте с воздухом на оцинкованном покрытии иногда могут появляться потеки или потеки.Кроме того, также могут возникать включения окалины или золы или другие типы дефектов покрытия. Хотя эти условия не влияют на свойства защиты от коррозии, их необходимо удалить, а оцинкованную поверхность зачистить перед окраской или порошковым покрытием.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЯ
Важно понимать, что характеристики покрытия стали, оцинкованной с помощью периодического процесса, описанного выше, и характеристики покрытия листовых изделий, оцинкованных с помощью непрерывного процесса, не совпадают.Непрерывное цинкование включает в себя листовую сталь, которая оцинковывается в рулонах, а затем превращается в изделия. Цинкование после изготовления («партиями») включает в себя листовую, прутковую и конструкционную сталь, которая была изготовлена ​​в виде частей, а затем оцинкована. Поскольку два типа оцинкованных покрытий имеют очень разные характеристики, они не могут считаться взаимозаменяемыми для целей подготовки дуплексного покрытия.

Самым важным компонентом нанесения покрытия на горячеоцинкованную сталь является понимание характеристик цинкового покрытия на каждой стадии его выветривания.Хотя цинк начинает вступать в реакцию с окружающей средой сразу после извлечения из ванны для цинкования, полное выветривание цинкового покрытия может занять до двух лет, в зависимости от окружающей среды.

Для определения стадии выветривания, также называемой проявлением «цинковой патины» (оксиды цинка, гидроксиды цинка и карбонат цинка), оцинкованная сталь делится на три категории: недавно оцинкованная, частично подвергшаяся атмосферным воздействиям и полностью подвергшаяся атмосферным воздействиям. Каждый этап атмосферного воздействия на оцинкованную сталь должен быть подготовлен к нанесению дуплексного покрытия несколько иначе, поскольку оцинкованная поверхность имеет разные характеристики и разные материалы поверхности.

Когда сталь вынимается из ванны для цинкования, цинк сразу начинает вступать в реакцию с окружающей средой. Продукты коррозии оксида цинка образуются от 24 до 48 часов после цинкования. Оксид цинка представляет собой порошкообразный, слегка прилипающий продукт коррозии и является первым шагом в разработке защитной цинковой патины. Эта недавно оцинкованная сталь (до образования оксида цинка) практически не требует подготовки поверхности, возможно, просто небольшого профилирования для улучшения адгезии краски или порошкового покрытия.

Когда оксид цинка подвергается воздействию свободно движущегося воздуха, поверхность вступает в реакцию с влагой из атмосферы, такой как роса, осадки или даже влажность, с образованием пористой серовато-белой смеси оксида цинка и гидроксида цинка желатинового типа. . Эта оцинкованная сталь, частично подвергшаяся атмосферным воздействиям, обычно образуется в период от 48 часов до 2 лет после цинкования. Цинк начал образовывать защитную цинковую патину, но еще не завершил этот процесс. Оксид и гидроксиды цинка представляют собой шарообразные частицы, электростатически связанные со стальной поверхностью, и их необходимо удалить или нейтрализовать с помощью струйной очистки и / или химической очистки.Удаление струйной очисткой (со средой мягче, чем цинк) или с использованием грунтовки для травления рекомендуется для придания поверхности немного шероховатости и улучшения адгезии краски. Сами по себе растворители не удаляют оксиды и гидроксиды цинка.

Во время продолжающегося процесса выветривания оксиды и гидроксиды цинка вступают в реакцию с диоксидом углерода в атмосфере и превращаются в тонкий, плотный, плотно прилегающий слой основного карбоната цинка. Этот переход к карбонату цинка усиливает превосходную барьерную защиту, обеспечиваемую гальваническим покрытием.Поскольку цинковая патина относительно нерастворима, она предотвращает быструю атмосферную коррозию цинка на поверхности оцинкованной стали. Возраст этой полностью состаренной оцинкованной стали составляет от 8 месяцев до 2 лет, и она имеет полностью сформированную цинковую патину. Патина имеет очень стабильную и мелко протравленную поверхность, обеспечивающую отличную адгезию краски. Единственная необходимая подготовка поверхности — это механическая мойка с теплой водой для удаления с поверхности рыхлых частиц оксида цинка и гидроксида цинка.

ПОДГОТОВКА Оцинкованной поверхности к покраске
Успешная покраска или порошковое покрытие горячеоцинкованной стали не должно быть трудным или запутанным.Так же, как покраска или порошковое покрытие чего-либо еще, правильная подготовка поверхности имеет решающее значение для обеспечения эффективной адгезии. Два ключа к правильной подготовке поверхности:

• очистка (для удаления поверхностных загрязнений и продуктов коррозии цинка) и
• профилирование (для обеспечения хорошего механического склеивания).

Если эти две вещи выполнены правильно, совместимая система окраски или порошкового покрытия легко приклеится к оцинкованной стали.

Очистка
При очистке оцинкованной поверхности перед окраской цель состоит в том, чтобы удалить любую грязь, жир или масло с целью обеспечения «водоразрушающей» чистоты, т.е.е. вода не должна образовывать капли на поверхности, а должна поддерживать равномерно влажную поверхность. При этом нужно следить за тем, чтобы не удалить слишком много оцинкованного покрытия. Сильнокислые или щелочные чистящие растворы удаляют часть цинкового покрытия. Щелочная очистка, очистка аммиаком и очистка растворителем — наиболее распространенные способы удаления грязи с оцинкованной поверхности. Поскольку некоторые чистящие средства могут по-разному реагировать с различными системами окраски, следует проконсультироваться с производителем краски для получения конкретных сведений о взаимодействии краски / очистителя.

Методы очистки
Очистка щелочным раствором
Масла, жир и грязь могут быть удалены с помощью щелочного раствора в диапазоне pH от 11 до 12, но не выше 13. Раствор можно наносить окунанием, распылением или чистка. При чистке рекомендуется использовать нейлоновую щетку с мягкой щетиной. При погружении или распылении температура раствора должна быть от 140 до 185 F / от 60 до 85 C.

Для недавно оцинкованных поверхностей можно использовать эмульгатор на водной основе для удаления загрязнений.

После очистки тщательно промойте поверхность чистой горячей водой и дайте полностью высохнуть перед профилированием или покраской.

Очистка аммиаком
Также можно использовать раствор аммиака с концентрацией от 1% до 2%, нанесенный нейлоновой щеткой с мягкой щетиной, хотя этот метод обычно применяется для очистки деталей с остатками золы, которые иногда остаются после процесса цинкования. После очистки тщательно промойте поверхность чистой горячей водой и дайте полностью высохнуть перед профилированием или покраской.

Очистка растворителем
Могут использоваться уайт-спирит, скипидар, нафта с высокой степенью вспышки и другие типичные чистящие растворители, при условии, что они наносятся безворсовой тряпкой или нейлоновыми щетками с мягкой щетиной, которые часто меняются, чтобы избежать повторного распространения загрязнений. (Растворители, используемые для очистки, содержат летучие органические соединения и могут повлиять на общий объем выбросов окрасочного цеха. Доступны новые растворители, не содержащие летучих органических соединений, которые могут обеспечить эквивалентную чистоту.) Поскольку уайт-спирит и другие растворители могут оставлять масляные отложения, поверхности следует тщательно промыть чистой горячей водой и дать высохнуть перед профилированием или покраской.

Поскольку некоторые растворители могут по-разному вступать в реакцию с различными системами окраски, проконсультируйтесь с производителем краски для получения конкретных сведений о взаимодействии растворителя и краски.

Герметики
Проникающие герметики обычно представляют собой двухкомпонентную эпоксидную смолу, которая образует покрытие толщиной около двух мил (50 микрон). Они использовались в качестве метода обработки поверхностей, которые трудно поддаются очистке, таких как оцинкованная сталь, частично подвергшаяся атмосферным воздействиям. Следуйте инструкциям производителя по применению; всегда наносите верхнее покрытие поверх герметика.

Профилирование
Чтобы обеспечить хороший профиль адгезии для краски, оцинкованная поверхность должна быть без выступов и слегка шероховатой для обеспечения анкерного профиля. Для удаления выступов можно использовать ручной или электроинструмент. Пескоструйная очистка, фосфатирование и использование грунтовок для травления на основе винилбутиральовой кислоты или акриловой пассивации являются наиболее распространенными методами увеличения профиля оцинкованной поверхности. Опять же, следует позаботиться о том, чтобы удалить как можно меньше цинка.

Методы профилирования
Абразивная очистка или струйная очистка
Для придания шероховатости обычно гладкой оцинкованной поверхности можно использовать абразивную очистку или струйную очистку. Размер частиц абразивного материала для профилирования оцинкованной стали должен находиться в диапазоне от 8 до 20 мил (от 200 до 500 микрон). Силикат алюминия / магния успешно применяется для струйной очистки профильной оцинкованной стали. Также можно использовать органические среды, такие как сушеные кукурузные початки, сушеная скорлупа грецких орехов, корунд, известняк и минеральный песок с твердостью по шкале Мооса пять или меньше.Профиль струи на оцинкованной поверхности должен быть менее 2,0 мил / 51 микрон.

Температура оцинкованной детали при пескоструйной очистке может существенно повлиять на профиль готовой поверхности. Пескоструйная очистка, пока оцинкованная деталь еще теплая (от 175 до 390 F / от 79 до 199 C), обеспечивает отличный профиль. Рекомендуемые условия окружающей среды для струйной очистки: относительная влажность менее 50% и минимальная температура 70 F / 21 C.

Conversion Coatings
Фосфатирование — это конверсионное покрытие, которое может повысить адгезию и долговечность лакокрасочной пленки.Обработка фосфатом железа или цинка (немного более эффективная) может наноситься погружением, распылением или нейлоновой щеткой с мягкой щетиной. Фосфат следует оставлять на оцинкованной стали не более трех-шести минут. Затем изделие следует промыть чистой водой и дать полностью высохнуть перед окраской или порошковой окраской. Следует проконсультироваться с производителями продукции относительно конкретного времени нанесения и требований к температуре для их продукции.

Акриловая пассивация
Акриловая пассивация (кислотный раствор акрила) также может использоваться для пассивирования оцинкованной поверхности и улучшения адгезии краски.Акриловая пассивация происходит погружением и должна наноситься толщиной примерно 0,04 мил / 1 микрон на чистую оцинкованную поверхность. Перед покраской или порошковой окраской покрытие должно полностью высохнуть. Акриловые пассивации являются подходящими заменителями грунтовок для травления на основе винилбутираловой кислоты.

При очистке и / или профилировании необходимо соблюдать осторожность, чтобы не удалить слишком много цинкового покрытия. Естественно, чем больше цинка удаляется, тем меньше обеспечивается защита от коррозии.

Составы красок
Многие типы красок и систем окраски довольно успешно используются с оцинкованной сталью.За исключением некоторых составов алкидных красок, для окраски оцинкованной стали эффективно использовались различные составы красок. Бытовые алкидные эмали не следует наносить непосредственно на оцинкованные поверхности, так как алкид омыляется, т.е. вступает в реакцию с цинковой поверхностью с образованием мыла, что приводит к потере адгезии красочного слоя. Некоторые типы красок плохо держатся на оцинкованной стали или будут держаться только в ограниченных условиях. Чтобы обеспечить успешную дуплексную систему, важно найти подходящую систему окраски с первым слоем, полностью совместимым с цинковой поверхностью.Первый слой служит «связующим слоем» или границей раздела между оцинкованной сталью и верхним слоем. Чтобы добиться хорошего интерфейса, важно понимать характеристики всех типов красок, которые будут использоваться. Каждый индивидуальный состав краски обладает уникальными характеристиками, которые могут повлиять на ее пригодность для использования с оцинкованной сталью. По этой причине только отдельные производители красок могут дать конкретные рекомендации по использованию своей продукции. Свяжитесь с производителями красок для получения конкретной информации о пригодности систем окраски для использования на гальванизированной стали.

Следующий список комбинаций содержит указания, в которых могут использоваться комбинации систем окраски, но не включает все комбинации, доступные для использования:

Дуплексное покрытие, будь то окраска или порошковое покрытие оцинкованной стали, — это высокоэффективный, легко наносимый метод значительного увеличения срока службы практически любого проекта.Для получения дополнительной информации о подготовке после изготовления горячеоцинкованных стальных поверхностей для дуплексных покрытий см. ASTM D 6386, Практика подготовки поверхностей изделий из железа и стали с цинковым (горячеоцинкованным) покрытием и поверхностей оборудования для окраски.

Кимберли Данэм, магистр медицины, менеджер по маркетингу Американской ассоциации гальванизаторов. Она много путешествует, проводя образовательные семинары по процессу горячего цинкования и его применениям , и отвечает на технические вопросы архитекторов, инженеров и пользователей оцинкованной стали относительно характеристик горячего цинкования, характеристик оцинкованной стали и различных материалов. -использовать аппликации из оцинкованной стали.С ней можно связаться по электронной почте: [email protected].

Дополнительные ресурсы

• Дуплексные системы: окраска горячеоцинкованной стали , 1998, Американская ассоциация гальванизаторов
• Предлагаемые спецификации для окраски горячеоцинкованной стали , 2002, Американская ассоциация гальванизаторов
• Стандартная практика подготовки поверхностей изделий из железа и стали с цинковым (горячеоцинкованным) покрытием и поверхностей оборудования для окраски , 1999, Американское общество испытаний и материалов

Информация о синергетическом эффекте дуплексных покрытий

• Ван Эйнсберген, Дж.F.H. Дуплексные системы: горячее цинкование плюс окраска, 1994 Elsevier

Что такое цинкование? | Металлические Супермаркеты

Что такое цинкование

Цинкование — один из наиболее широко используемых методов защиты металла от коррозии. Он включает нанесение тонкого слоя цинка на более толстый основной металл, помогающий защитить его от окружающей среды. В следующий раз, когда вы будете в машине, обратите внимание на проезжающие мимо уличные знаки и фонарные столбы. На большом количестве они будут немого серебристого цвета.Это «серебро» на самом деле покрытие из цинка.

Зачем гальванизировать?

Проще говоря, цинкование металла придает ему антикоррозионные свойства. Без защитного цинкового покрытия металл оставался бы открытым для элементов и потенциально окислялся и корродировал бы намного быстрее. Оцинкованная сталь — это экономичная альтернатива использованию таких материалов, как аустенитная нержавеющая сталь или алюминий, для предотвращения коррозии.

Как это работает?

Цинкование может защитить металл несколькими способами.Во-первых, он создает защитное покрытие, которое защищает металл от окружающей среды. Слой цинка предотвращает коррозию стали, находящейся под ним, водой, влагой и другими элементами в воздухе. Если цинковое покрытие будет поцарапано достаточно глубоко, металл станет незащищенным и подвержен коррозии.

Цинкование также может защитить металл с помощью процесса, называемого «гальванической коррозией». Гальваническая коррозия возникает, когда два металла с разным электрохимическим составом контактируют друг с другом при наличии электролита, такого как соленая вода.В зависимости от атомной структуры двух металлов один металл является анодом, а другой — катодом. Анод корродирует быстрее, чем сам по себе, а катод корродирует медленнее, чем сам по себе. Причина, по которой цинк используется для цинкования, заключается в том, что он имеет сродство к тому, чтобы быть анодом при контакте со многими различными типами металлов. Поскольку цинковое покрытие, контактирующее с основным металлом, обычно является анодом, оно замедляет коррозию основного металла или катода.

Различные методы цинкования

Существует несколько различных процессов цинкования металла:

Горячее цинкование
Как следует из названия, этот метод включает погружение основного металла в расплав цинка. Во-первых, основной металл необходимо очистить механически, химически или обоими способами, чтобы обеспечить качественную связь между основным металлом и цинковым покрытием. После очистки основной металл затем подвергают флюсу, чтобы избавить его от любых остаточных оксидов, которые могут остаться после процесса очистки.Затем основной металл погружают в жидкую ванну с нагретым цинком, и образуется металлургическая связь.

Преимущества этого метода в том, что он экономичен; его можно выполнять быстро и сложной формы. Однако окончательное покрытие может отличаться от других процессов цинкования.

Предварительное цинкование
Этот метод очень похож на горячее цинкование, но выполняется на сталелитейном заводе, как правило, на материалах, которые уже имеют определенную форму.Предварительное цинкование включает прокатку металлического листа через процесс очистки, аналогичный процессу горячего цинкования. Затем металл проходит через лужу горячего жидкого цинка, а затем отскакивает.

Преимущество этого метода заключается в том, что большие рулоны стального листа могут быть быстро оцинкованы с более однородным покрытием по сравнению с горячим цинкованием. Недостатком является то, что как только начинается производство предварительно оцинкованного металла, появляются открытые участки без покрытия. Это означает, что когда длинный рулон листа разрезается на меньшие размеры, края разрезаемого металла остаются открытыми.

Электрогальванизация
В отличие от предыдущих процессов, электрогальванизация не использует ванну расплава цинка. Вместо этого в этом процессе используется электрический ток в растворе электролита для переноса ионов цинка на основной металл. Это включает в себя электрическое восстановление положительно заряженных ионов цинка до металлического цинка, который затем осаждается на положительно заряженном материале. Также могут быть добавлены измельчители зерна, которые помогают обеспечить гладкое цинкование стали. Подобно процессу предварительного цинкования, электроцинкование обычно применяется непрерывно к рулону листового металла.

Некоторыми преимуществами этого процесса являются равномерное покрытие и точная толщина покрытия. Однако покрытие обычно тоньше, чем покрытие из цинка, полученное методом горячего цинкования, что может привести к снижению защиты от коррозии.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы являемся экспертами по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.