Что такое цинкование металла


Способы цинкования металла

Железо и сталь — это материал из которого изготовлен скелет современной технологической цивилизации. Но — увы! - и у стальной основы нашей цивилизации есть свое уязвимое место. Оно называется коррозия, от которой железо и сталь не имеют той естественной защиты, какой является оксидная пленка для многих цветных металлов — олова, цинка или алюминия.

Сталь нуждается в защите от коррозии - и лучшей защитой для нее будет цинкование. (или оцинковка). Оцинкованный лист прослужит гораздо дольше обычного стального.

Почему именно цинк?

Прежде всего потому, что цинк достаточно распространен и недорог, сам по себе коррозии практически не поддается, плавится при не очень высокой температуре (около 420 градусов, что гораздо ниже температуры плавления железа), обладает приемлемой прочностью. И при этом — что важно! - имеет стационарный электрический потенциал -0,76 В., то есть гораздо более отрицательный, чем у железа.

Благодаря этому своему свойству, цинк, даже при нарушении целостности покрытия и под воздействием электролитов, будет в возникающих электрохимических реакциях играть роль анода. То есть станет медленно растворяться, защищая этим от электрохимической коррозии стальную основу конструкции. В общем — даешь цинковые покрытия! Вот только какими способами их наносить? Это достаточно интересный вопрос, поскольку способов таких несколько — и у каждого из них есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим их…

Горячее цинкование

Это самый, на первый взгляд, простой и надежный метод создания цинковой пленки на изделиях их чугуна и стали: эти предметы просто погружают в расплав цинка, а потом вынимают уже покрытыми слоем цинка толщиной от 40 до 80 микрон — то есть достаточно плотным и износостойким.

Однако не все так просто: для того, чтобы цинковая пленка надежно «зацепилась» на поверхности черного металла, эта поверхность должна быть тщательно очищена и офлюсована (то есть покрыта составом, который должен предотвратить ее окисление до соприкосновения с расплавом цинка, и обеспечить надежную адгезию цинковой пленки).

При этом нужно иметь в виду, что расплавленный цинк застывает довольно быстро и может поэтому образовывать наплывы до 1 мм. толщиной, что нежелательно в тех случаях, когда на поверхность оцинкованных изделий есть резьба. Кроме того, сама технология накладывает ограничения на размеры изделий, которые мы хотим оцинковать таким способом — они не могут быть больше, чем ванны с расплавом цинка (а они не могут очень большими по определению).

Холодный метод цинкования

В отличии от горячего цинкования, его холодный вариант никак не связан с размерами цинкуемых деталей и поверхностей, поскольку он состоит в нанесении на них электролитических растворов цинка в различных летучих жидкостях. Такие растворы (гальванол, цинотан, цинотерн, цинкнол) наносятся на стальную поверхность из пульверизатора: растворитель высыхает, а цинковое покрытие остается — причем «садится» оно на поверхность стали очень надежно, с высокой адгезией. При этом покрываемую поверхность не нужно флюсовать, ее достаточно просто очистить от ржавчины и грязи.

Холодный метод цинкования хорош своей простотой

и применимостью для работ на открытом воздухе. Но внешний вид покрытой таким способом стали будет просто матово-серым без металлического блеска.

Поэтому холодное цинкование лучше всего использовать как «покрытие под покраску».

Гальванический метод цинкования

Зато гальванический метод цинкования придает оцинкованой поверхности чрезвычайно привлекательный вид.

Он состоит в том, что через ванну с электролитом течет ток, причем анодом служат цинковые пластины, а катодом — изделия из стали. Под действием тока цинк растворяется в электролите, и его ионы оседают на железе. В результате получается тонкая (от 4 до 20 микрон) пленка, которая не только защищает сталь от коррозии, но и придает поверхности эстетичный внешний вид. Поверхность, покрытая гальваническим цинком может приобрести (в зависимости от своей толщины) сине-голубой, светло-серый или матово-белый металлический блеск. Главными достоинствами такого покрытия будет равномерность его толщины по всей покрываемой поверхности.

Но за этими плюсами идут и свои минусы: тонкое и красивое гальваническое покрытие будет не стойким к истиранию, а увеличение его толщины будет чревато тем, что сталь в процессе гальваники может приобрести заодно и т.н. «водородную хрупкость». Тем не менее, гальваническое цинкование. в силу своей малой себестоимости очень часто используется для антикоррозионной защиты разных видов крепежа, металлических изделий и декоративных элементов.

Термодиффузное цинкование

Главного недостатка гальванического цинкования - «водородной хрупкости» позволяет избежать технология термодиффузионного цинкования.

Она основана на том, что цинк при определенных условиях может испаряться с поверхности цинксодержащего порошка и проникать в поверхностные слои железа, так что в результате образуется сложный сплав цинка с железом.

Такая диффузия становится возможной при

высокой (от 290 до 400 градусов) температуре и наличии электрического потенциала, при котором стальные изделия являются анодом.

Процесс термодиффузии производится во вращающемся контейнере при пониженном давлении (0,1 атмосферы) в восстановительной водородной атмосфере. На термодиффузное цинкование каждой партии крепежных метизов требуется от 90 до 180 минут.

В результате эти детали приобретут мышино-серый цвет — но вместе с ним и повышенную прочность поверхности и отменную устойчивость к коррозии ( в 3-5 раз лучшую, чем при гальваническом цинковании и в полтора-два — чем при горячей оцинковке).

При этом равномерность покрытия будет идеальной, а про адгезию такого покрытия говорить и смысла нет — оно просто «сливается» с черным металлом, так что отделить ее от него просто невозможно. Конечно, внешний вид оцинкованных таким способом метизов, большого эстетического удовольствия не доставляет, но от болтов, гаек, пружин и шурупов особой красоты и не требуется.

Недостаток же у термодиффузного цинкования только один, но существенный — в силу особенностей технологии применять ее можно только в отношении небольших по размеру предметов.

Газо-термическая оцинковка

В последнее время все более широко начинает использоваться еще один вариант нанесения цинкового покрытия — газо-термический. В этом случае цинк в виде тонкой проволоки или порошка подается к соплу специальной горелки, расплавляется в потоке раскаленного газа и мельчайшими каплями оседает на поверхность стального или чугунного изделия.

В принципе, такой метод можно было бы считать разновидностью горячего цинкования, если бы только капли расплавленного цинка, ударяясь о поверхность металла не деформировались, создавая «чешуйчатое» пористое покрытие.

Такое покрытие требует дополнительного слоя краски для заполнения микропор в слое цинка.

Это, конечно, недостаток, но зато такие комбинированные покрытия отличаются отличной адгезией и обладают устойчивостью в самых неблагоприятных условиях эксплуатации (в морской  воде, частых атмосферные осадках, кислой среде и т.д.), где они могут сохраняться до 30 лет.

Видео по теме:

Что такое оцинкованный металл? (с иллюстрациями)

Как сталь со специальным покрытием, оцинкованный металл имеет отличную репутацию идеального строительного продукта для любого типа конструкции, которая, как ожидается, прослужит долгие годы. Вот некоторые основы того, как создается оцинкованная сталь, а также как ее можно использовать в различных строительных проектах.

Ковш из оцинкованной стали.

Оцинкованный металл - это просто сталь в той или иной форме, покрытая тонким слоем оксида цинка. Назначение цинка - защитить сталь от элементов, которые обычно приводят к окислению, коррозии и, в конечном итоге, к ослаблению стали. В этом смысле цинковое покрытие действует как протекторный анод. Другими словами, цинк будет защищать сталь от коррозии, действуя как барьер между сталью и коррозионным агентом, по крайней мере, до тех пор, пока цинковое покрытие не будет полностью окислено.Из оцинкованного металла можно делать опоры, балки и даже листы металла, которые можно использовать во всех видах строительства и строительных проектах.

Хижина из оцинкованной стали.

Оцинкованный металл часто используется при строительстве военных кораблей, таких как авианосцы и подводные лодки.Водо- и солеотталкивающие свойства оцинкованной стали с твердым цинковым покрытием делают ее идеальным материалом для изготовления корпусов. В сочетании с индивидуализированными формулами красок, которые предназначены для использования с оцинкованным металлом, конечный результат - это корпус, который выдержит значительный износ.

Оцинкованная сталь часто используется для строительства военных кораблей, поскольку она устойчива к солевой и водной коррозии и чрезвычайно прочна.

Гальванизация также позволила использовать сталь для строительных конструкций, которые будут оставаться прочными в течение многих десятилетий. Фактически, когда здания были снесены, есть несколько примеров, когда заготовленный оцинкованный металл можно было использовать с небольшим повторным нанесением цинкового покрытия или без него. Это оказалось правдой даже тогда, когда могло пройти до шестидесяти лет.

Человечество смогло изучать и исследовать дно океана благодаря гальванизированному металлу.

Для окраски оцинкованного металла обычно необходимо убедиться, что поверхность металла полностью очищена от щелочных отложений, которые могли осесть на цинковое покрытие. Из-за характера покрытия масляные или алкидные краски не рекомендуется использовать с гальванизированной сталью. Вместо этого следует нанести грунтовку для металла, предназначенную для использования с оцинкованной сталью, а затем слой латексной краски. С грунтовкой и слоем акриловой краски можно использовать верхний слой алкидной краски, если воздействие элементов будет низким или умеренным.В ситуациях, когда оцинкованный металл будет подвергаться высокому воздействию, верхнее покрытие из высокоэффективной эпоксидной краски даст превосходный результат.

Оцинкованный металл можно превращать в листы для различных применений.

Оцинкованный металл позволил человечеству жить в надежных убежищах, а также исследовать океан и дно океана в полной безопасности.Нет сомнений в том, что человечество и в ближайшие годы будет продолжать искать способы использования этого ценного строительного инструмента новыми и интересными способами.

Коррозионные металлы покрываются цинком с помощью процесса, известного как гальваника. .

Что такое оцинкованная сталь? | Ржавеет ли оцинкованная сталь?

Если вы новичок в мире поставок металла и стали, возможно, вы слышали слово цинкование несколько раз. Но что значит оцинковка? Tampa Steel and Supply здесь, чтобы предоставить вам всю информацию, необходимую для понимания процесса цинкования, его использования и преимуществ.

Что такое цинкование? | Оцинкованное покрытие

Гальваника - это процесс нанесения защитного покрытия на сталь или железо.Покрытие выполнено из цинка и используется для предотвращения образования ржавчины. Гальванизация важна, поскольку она обеспечивает длительную защиту изделий из стали и чугуна.

Как гальванизация защищает основной металл под ней? | Ржавеет ли оцинкованная сталь?

1. Цинковое покрытие предотвращает попадание коррозионных веществ, таких как кислота (например, кислотный дождь), на металл под ней.

2. Оцинковка защищает от коррозии. Если покрытие поцарапано, цинк все равно «пожертвует своим анодом» легче, чем основной металл, что защищает его от ржавчины.
Узнайте больше о том, как и почему ржавеют металлы, в нашем блоге: Какие металлы ржавеют?

3. Цинк защищает металл от коррозии быстрее, чем основной металл. Иногда в оцинкованный металл добавляют специальный ингредиент, называемый «хроматом», который заставляет его коррозировать еще быстрее. Может показаться, что это не то, что вы хотите, но помните, что коррозия цинка до металла - это то, что защищает металл под ним от ржавчины.

Нужен специальный металл или нестандартный размер для вашего проекта?
Позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801, чтобы обсудить ваш проект

Вы можете определить, когда металл оцинкован, потому что цинк образует на нем характерный узор, называемый «блестками».

Откуда взялось слово «гальванизировать»?

Слово «гальванизация» произошло от имени итальянского ученого Луиджи Гальвани. Сегодня «гальванизация» в основном относится к процессу покрытия основных металлов цинком, но раньше это был термин, описывающий «поражение электрическим током».

Луиджи Гальвани изучал «биоэлектричество» или то, как нервы и ткани внутри нашего тела создают электрические схемы и реагируют на них. Он впервые обнаружил, что тела создают электричество, когда он ударил по ноге мертвой лягушки электрической искрой, и мышцы подергивались.

Что такое процесс гальванизации?

Существует несколько способов цинкования металла. Самый распространенный метод - это горячее цинкование. Этот метод гальванизации создает красивый толстый слой цинка поверх основного металла, что делает его особенно устойчивым к коррозии.По большей части процесс горячего погружения не приносит в жертву структурной целостности металла, но некоторые высокопрочные стали могут страдать от водородной хрупкости.

Сталь, используемая в кузовах автомобилей, также оцинкована, но, поскольку после этого необходимо наносить слои декоративной краски, используется другой процесс цинкования. Это связано с тем, что слой цинка, полученный методом горячего погружения, слишком толстый и вызывает проблемы с адгезией краски.

Вместо этого в автомобилях используется процесс электрогальванизации. Раствор соленой воды (физиологический раствор) и цинка помещается в емкость, и внутрь погружается сталь или основной металл. Электрический ток проходит через ванну, и цинк связывается с основным металлом!

Специальная форма цинкования, называемая шерардизацией, используется для создания цинкового покрытия на изделиях из железа или меди. Его создал металлург Шерард Осборн Купер-Коулз и запатентовал около 1900 года.

Металлические детали, которые должны быть оцинкованы, помещаются внутрь закрытого вращающегося барабана вместе с цинковым порошком, а иногда и с наполнителем, например, с песком. Затем барабан перегревается до 500 ° C. При температуре выше 300 ° С цинк превращается в пар - и этот пар проникает в металл, вращаясь внутри барабана.

Этот процесс также называют «сухим цинкованием», потому что не используются жидкости.

Вероятно, именно столько мелких деталей в вашем доме, таких как винты или гайки и болты, было оцинковано.В этом процессе не используется водород, поэтому во время этого метода цинкования не может произойти водородное охрупчивание.

5 преимуществ цинкования металла

Если вы хотите купить сталь для своего следующего проекта, подумайте о выборе оцинкованной стали. Оцинкованная сталь демонстрирует многочисленные ощутимые преимущества, в том числе следующие:

1. Экономичность: Сначала выбор оцинкованной стали может показаться более дорогостоящим, но в долгосрочной перспективе это отличное вложение. Более того, цинкование на самом деле дешевле, чем многие другие защитные покрытия для стали.

2. Низкие эксплуатационные расходы: Сталь без защитного покрытия требует более тщательного ухода для поддержания внешнего вида и структурной безопасности продукта.

3. Долговечность: Покрытия из оцинкованной стали могут иметь ожидаемый срок службы до 50 лет и выдерживать воздействие городских и прибрежных зон.

4. Беспрецедентная защита: Каждый дюйм оцинкованной стали защищен - включая острые края и труднодоступные щели.

5.Fast: Процесс цинкования проходит быстро и легко. Фактически, полное защитное покрытие может быть нанесено всего за несколько минут.

Как можно использовать оцинкованный металл?

Оцинкованный металл используется везде!

Кузова автомобилей и многих велосипедов изготавливаются из оцинкованного металла. Некоторые трубы для питьевой воды по-прежнему изготавливаются из оцинкованной стали. Холоднокатаный листовой металл также часто оцинковывают.

Гайки, болты, инструменты и провода всех видов теперь оцинкованы, потому что это дешевый процесс, который определенно помогает увеличить срок службы металла!

Оцинкованная сталь, в частности, часто используется в современных зданиях со стальным каркасом.Оцинкованная сталь также используется для создания таких конструкций, как балконы, веранды, лестницы, лестницы, проходы и т. Д.

Оцинкованный металл - отличный выбор, если после завершения ваш проект будет жить на улице. Заборы, крыши, пешеходные дорожки - все это отличный выбор для оцинкованного металла!

Свяжитесь с Tampa Steel & Supply для оцинкованной стали

При всех доступных вариантах выбор подходящего металла для следующего строительного проекта или декоративного оформления может быть трудным, но вы не ошибетесь, выбрав оцинкованную сталь! Оцинкованная сталь не только имеет стильную отделку, но и обеспечивает надежную защиту от износа и ржавчины.

Нужна помощь в выборе подходящей продукции? Tampa Steel & Supply может помочь! Узнайте больше о защитных покрытиях, которые мы предлагаем здесь, или свяжитесь с нами сегодня для всех ваших потребностей в стали!

Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801

.

Что такое гальванизация металла?

О нас
  • Технологии
    • Оборудование
      • Лазерная резка профильных труб
      • Лазерная резка листового металла
      • Метод холодной штамповки листового металла
      • Прецизионная гибка листового металла
      • Прецизионная гибка труб с ЧПУ Dorn
    • Материалы
      • Породы древесины
      • Сосна термо-Д
.

Что такое цинкование? (с иллюстрациями)

Процесс, при котором цинк покрывают коррозионные металлы, известен как цинкование. На самом деле это метод покрытия коррозионных металлов, таких как сталь и железо, некоррозионным металлом. Цинк плавится и наносится на металл, как правило, так называемым горячим погружением, обеспечивая защиту от коррозии от одного мил (0,001 дюйма или 0,0254 мм) до чуть более четырех мил (0,004 дюйма или 0,1016 мм). . При отверждении цинк в результате реакции с металлом с покрытием становится карбонатом цинка.

Коррозионные металлы покрываются цинком с помощью процесса, известного как гальваника.

Процесс цинкования не только предотвращает коррозию различных «мягких» металлов, но и увеличивает прочность исходного металла без покрытия. Очевидно, что оцинкованный металл толще, чем металл без покрытия, поэтому фитинги и крепления обычно измеряются с учетом толщины дополнительного покрытия.Различные спецификации Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) содержат рекомендации и соответствие толщине оцинкованных металлов.

Гвозди и шурупы из неоцинкованной стали могут оставлять пятна на обшивке дома, которые можно удалить только новой краской.

Гальванизация гвоздей и шурупов - наиболее распространенный метод предотвращения появления некрасивых пятен на многих типах сайдинга дома. Гвозди и шурупы из неоцинкованной стали, когда они используются на открытом воздухе, будут «кровоточить» при коррозии, вызывая темные пятна на сайдинге. Это пятно устраняется только повторной покраской сайдинга.Пятна на фасаде здания из-за ржавых гвоздей, шурупов или других типов крепежа не только некрасивы, но также указывают на то, что крепежные элементы изнашиваются, поскольку они не оцинкованы, и их необходимо заменить.

Ковш из оцинкованной стали.

Процедура горячего цинкования металлов, по сути, представляет собой ванну расплавленного цинка. Цинк хранят в жидком состоянии при температуре около 860 ° F (460 ° C), а металлы, на которые нужно наносить покрытие, погружают или, в некоторых случаях, пропускают через эту цинковую ванну. Перед погружением металлы очищаются и подготавливаются к горячему погружению путем травления в растворе легкой кислоты. Цинковое покрытие обычно отличается от блестящей голой стали или железа тем, что оно тускло-серого цвета.Магний помещается в раствор горячего погружения, когда оцинкованные металлы используются в морской среде.

Хижина из оцинкованной стали.

Гальваническое цинкование - это электролитический процесс, при котором более тонкое и прочное покрытие цинка наносится на металл посредством гальваники.В этом процессе электрический ток проходит через соединение цинка, положительно заряжая ионы цинка, чтобы более надежно прилипать к проводящему первичному металлу. Он придает покрытому металлу несколько более высокий предел прочности на разрыв, фактически пропитывая металл цинком. Этот процесс чаще всего используется с железными или стальными балками, уголками и другими предметами, которые предполагается использовать в строительстве. Горячее цинкование и электро-цинкование являются наиболее распространенными из нескольких методов цинкования металла.

Гальванизация шурупов предотвращает появление некрасивых "кровоточащих" пятен на многих типах сайдинга дома. Оцинкованные гвозди покрыты защитным цинковым покрытием. Оцинкованные гвозди не ржавеют, что делает их предпочтительными для строительства..

Смотрите также