Оцинкование против порошкового покрытия для защиты от коррозии
Порошковое покрытие и оцинкование — два популярных метода защиты стали от коррозии. Оба способа широко применяются в лазерной резке и…
Существует несколько методов нанесения цинковых покрытий, каждый из которых определяет толщину покрытия и его долговечность в конкретных условиях эксплуатации.
Наиболее распространённые виды цинковых покрытий:
Краткое описание каждого процесса нанесения покрытия и свойств получаемого слоя приведено в следующих разделах.
При гальваническом цинковании изделия погружаются в раствор с ионами цинка, и под действием электрического тока цинк равномерно осаждается на поверхности.
Характеристики покрытия: Гальванические цинковые покрытия отличаются блеском, небольшой толщиной (обычно 5–10 мкм) и не подходят для наружного применения, где требуется высокая долговечность. Для повышения стойкости, особенно для крепежных изделий, часто используют толстослойные хроматные покрытия. Покрытие полностью состоит из чистого цинка и не содержит твёрдых сплавных прослоек, как у горячего цинкования.
При механическом цинковании детали обрабатываются в барабане с цинковой пудрой, специальными восстановителями и стеклянными шариками, что обеспечивает сцепление цинковых частиц с поверхностью стали.
Характеристики покрытия: Механическим способом цинк или сплавы наносятся на крепёж и мелкие детали. Частицы цинка имеют слоистую структуру, а по долговечности покрытие сопоставимо с горячим цинкованием. Покрытие равномерное и подходит для закалённых саморезов и резьбовых крепежей, не пригодных для горячего цинкования. Толщина покрытия обычно составляет 15–20 мкм.
При шерардизации детали помещают в цинковую пудру и нагревают примерно до 400 °C, при которой происходит диффузионное соединение цинка со сталью.
Характеристики покрытия: Шерардизованные покрытия представляют собой диффузионные слои, толщина которых может значительно варьироваться – вплоть до 300 мкм и более, а состав корректируется добавлением неорганических соединений или других металлов к цинковой пудре. Покрытие практически полностью состоит из железо-цинковых фаз. Из-за длительного времени обработки процесс затратен и в настоящее время используется редко.
При непрерывном цинковании стальной ленты рулонная сталь пропускается через ванну с расплавленным цинком в контролируемой восстановительной атмосфере на высокой скорости (180 м/мин).
Характеристики покрытия: Толщина цинкового слоя строго контролируется в процессе производства с помощью воздушного обдува полотна при выходе из ванны. Толщина покрытия варьируется от 7 мкм (лист Z100) до 42 мкм (самый тяжёлый лист Z600). Также покрытие содержит очень тонкий слой железо-цинкового сплава, что обеспечивает гибкость при штамповке и формовке.
Очищенная стальная проволока пропускается через ванну с расплавом свинца и цинка на высокой скорости (180 м/мин), что обеспечивает непрерывное цинкование.
Характеристики покрытия: Покрытие сравнимо с таковым на непрерывно оцинкованных листах. Толщина слоя зависит от класса покрытия и диаметра проволоки: от 3 мкм для самых тонких стандартных размеров до 43 мкм для самой толстой (8 мм) тяжёлой оцинкованной проволоки.
Оцинкованные трубы и профили изготавливаются двумя способами. Первый — полупрерывный: заготовки дезактивируют, затем непрерывно пропускают через ванну с расплавленным цинком при 450 °C. Второй способ — непрерывный, когда лента формируется в трубу из рулона и затем проходит через ванну с расплавленным цинком при 450 °C. Второй способ покрывает только внешнюю поверхность трубы.
Характеристики покрытия: Покрытие, нанесённое полупрерывным способом, традиционно имеет толщину около 65 мкм и в основном состоит из железо-цинковых сплавов, так как свободный цинк почти полностью удаляется воздушным обдувом. При непрерывном цинковании труб образуется блестящее покрытие с минимальным содержанием цинка и очень тонкими сплавными слоями, что обеспечивает хорошие формовочные свойства. Толщина покрытия на внешней стороне трубы обычно составляет 12–25 мкм.
При общем или горячем цинковании изделия предварительно обезжиривают, травят в кислоте, затем группируют на подвесах или партиями и погружают в ванну с расплавленным цинком.
Характеристики покрытия: Толщина стандартного оцинкованного слоя варьируется от 65 мкм до более 300 мкм в зависимости от толщины материала, состава стали и времени погружения в ванну. Обычная толщина покрытия для большинства изделий общего назначения составляет 80–100 мкм.
При напылении цинка поверхность стали предварительно очищается до класса 3, затем цинковая пудра или проволока напыляется с помощью плазменного или ацетиленокислородного пистолета.
Характеристики покрытия: Напылённое цинковое покрытие отличается сравнительно пористой структурой и может наноситься в любой требуемой толщине, обычно в диапазоне 75–200 мкм.
Метод применяется для изделий, не пригодных для горячего цинкования из-за формы или размеров. В связи с увеличением размеров ванн для горячего цинкования, напыление цинка в настоящее время используется преимущественно для ремонта оцинкованных покрытий.
