Что такое горячее цинкование металла


Горячее цинкование что это такое?

Защита поверхности металла от коррозии – немаловажная часть любого промышленного, строительного процесса. Способов обезопасить стальное изделие и продлить срок эксплуатации известно много. Наиболее популярна технология горячее цинкование – что это такое?

Оцинковка металла – процесс выдержки конструкции в нагретом растворе цинка. Технология предполагает точное следование рекомендациям государственного стандарта, вплоть до соблюдения температуры помещения.

Начинается процесс с подготовительного этапа. Деталь обрабатывают для лучшего сцепления химического раствора и структуры металла. Первый шаг – обезжиривание. С детали удаляют масла, синтетические соединения. В зависимости от характера загрязнений следует выбирать реагент для очистки – кислоту, щелочь.

Второй шаг – травление. Соляная кислота концентрации 120-210 г/л отлично удаляет остатки ржавчины, окалины. Следует помнить: кислота разъедает поверхность металла. После окончания травления необходимо тщательно промыть изделие – реагент должен быть полностью смыт во избежание порчи металлоконструкции.

Флюсование – нанесение раствора флюса на деталь. Раствор выполняет две важные функции: дополнительно очищает сталь, удаляя оксиды железа, и образует пленку. Благодаря пленке последующее сцепление цинкового раствора и структуры металла происходит легче и надежнее. Раствор флюса применяют в очень концентрированном виде (400-600 г/л) при температуре 60 градусов.

Категорически запрещено помещать деталь в цинковую смесь сразу после флюсования. На поверхности стали остаются капли жидкостей, испаряющиеся во время цинкования. При испарении получаются микровзрывы, влекущие за собой «голые», непокрытые цинком участки. Защитная смесь ложится неравномерно, некачественно. Важно после флюсования тщательно просушить деталь с использованием специального оборудования.

При технически правильном проведении подготовительного этапа следует погружать изделие в ванну, наполненную 98%-ым расплавом цинка. Погружение выполняется внутри крутящегося барабана. Выдерживать оптимально 3-10 минут. Особого внимания требует процесс подъема барабана. Толщина слоя цинка напрямую зависит от скорости извлечения детали. За время нахождения детали в цинке на поверхности образуются шлаки. Удалив шлаки, можно использовать готовую деталь.

Разобравшись, что это такое – горячее цинкование, и как выглядит процесс, следует узнать обо всех преимуществах операции:

  • увеличивается срок эксплуатации изделия до 50 лет;
  • сохраняется высокий показатель теплопроводности, электропроводности;
  • поверхность конструкции самовосстанавливается при мелких повреждениях – цинк со временем проникает глубже в структуру металла;
  • деталь не требует дальнейшего ремонта и обслуживания.

Что такое горячее цинкование? (с иллюстрациями)

Горячее цинкование - это процесс, при котором на металлы, такие как сталь и железо, наносится тонкий слой цинка. Поскольку цинк легче взаимодействует с кислородом, чем железо или сталь, он будет сначала подвергаться коррозии и защищать основной металл. Горячее цинкование обычно представляет собой многоэтапный процесс, который требует, чтобы металлическая деталь была флюсована в расплавленном или водном растворе хлорида цинка и аммония перед тем, как на нее будет закреплен слой цинка. Слой чистого цинка затем превращается в оксид цинка, когда он подвергается воздействию кислорода, и, наконец, в карбонат цинка после воздействия диоксида углерода.Другой подобный процесс - это гальванизация, которая представляет собой метод гальваники, при котором осаждается более тонкий слой цинка.

Ковш из оцинкованной стали.

История горячего цинкования восходит к 1700-м годам, когда этот процесс был впервые описан.Позднее он был усовершенствован в 1800-х годах, когда впервые была введена современная процедура флюсования. Этот ранний процесс горячего цинкования включал очистку железной заготовки серной кислотой, а затем использование хлорида аммония в качестве флюса, этот метод сохранился и по сей день.

Горячее цинкование часто используется для покрытия стального кабеля.

Современное горячее цинкование использует либо водный раствор, либо расплавленный слой хлорида аммония для выполнения стадии флюсования. Это необходимо для того, чтобы подготовить чугунную или стальную заготовку к цинкованию. Когда используется водный раствор, он обычно хранится в отдельном флюсовом резервуаре. Расплавленный хлорид аммония обычно суспендируется над ванной с чистым цинком, так что процесс флюсования происходит, когда заготовка помещается в ванну для цинкования.

Процесс горячего цинкования эффективно связывает слой цинка с поверхностью заготовки из железа или стали. Каждая готовая деталь может незначительно отличаться по физическому составу, хотя обычно они имеют чистый внешний слой из цинка, за которым следует слой сплава цинк-железо, а затем подложка, состоящая из железа или стали.Слой чистого цинка обычно превращается в оксид цинка после воздействия кислорода, после чего он будет подвергаться воздействию углекислого газа с образованием карбоната цинка.

И железо, и сталь подвержены коррозии в присутствии кислорода, что приводит к образованию ржавчины.Этого можно избежать, если покрыть объект цинком, поскольку цинк несколько более активен к кислороду, чем железо или сталь. Образование оксида цинка и карбоната цинка на внешней стороне металлической заготовки обычно меняет цвет на матово-серый, но основной металл не повреждается. Предметы, обработанные горячим цинкованием, как правило, служат дольше, когда они подвергаются воздействию элементов, и их даже можно сваривать, если проявлять особую осторожность в присутствии образующихся паров цинка.

Гальваника - нанесение защитного цинкового покрытия на сталь или железо - часто выполняется на специальных станках на производственных предприятиях. .

Процесс цинкования горячеоцинкованной стали Великобритания Ирландия

Процесс горячего цинкования относительно прост. Он включает в себя очистку стали и погружение ее в расплавленный цинк для получения покрытия.

Горячее цинкование - это процесс покрытия железа или стали слоем цинка путем погружения металла в ванну с расплавленным цинком при температуре около 450 ° C (842 ° F).Во время процесса образуется металлургически связанное покрытие, которое защищает сталь от агрессивных сред, как внешних, так и внутренних.

Оцинкованная сталь широко используется там, где необходима коррозионная стойкость без затрат на нержавеющую сталь, и ее можно определить по кристаллизованному рисунку на поверхности (часто называемому «блестками»). Цинкование, вероятно, является наиболее экологически чистым способом предотвращения коррозии.

Горячее цинкование - очень простой процесс, обеспечивающий долговременную защиту стальных конструкций от коррозии.

Этапы процесса горячего цинкования

Основные этапы процесса цинкования:

  1. цикл очистки - уменьшение и химическая очистка
  2. флюсование - способствует смачиванию поверхности стали
  3. цинкование - погружение стали в ванну расплавленного цинка
  4. постобработка (опция)

Цикл очистки

Реакция цинкования протекает только на химически чистой поверхности. Как и в большинстве процессов цинкования, секрет получения высококачественного покрытия заключается в подготовке поверхности.

Перед цинкованием необходимо очистить его от жира, грязи и окалины. Эти типы загрязнений удаляются с помощью различных процессов, и обычная практика заключается в том, чтобы сначала обезжирить, используя щелочной или кислотный раствор, в который погружается компонент. Затем изделие ополаскивают в холодной воде, чтобы избежать загрязнения остальной части процесса.

Затем изделие погружают в соляную кислоту при температуре окружающей среды для удаления ржавчины и прокатной окалины. Сварочный шлак, краска и жирная смазка не удаляются на этих этапах очистки и должны быть удалены изготовителем перед отправкой работы на цинкователь.После дополнительной промывки компоненты обычно подвергаются процедуре флюсования.

Что такое процедура флюсования в процессе цинкования?

Обычно наносится путем погружения в раствор флюса - обычно около 30% хлорида цинка и аммония при температуре около 65-80 ° C. В качестве альтернативы некоторые заводы по цинкованию могут работать с покрытием из флюса поверх ванны для цинкования. Операция флюсования удаляет последние следы оксида с поверхности и позволяет расплавленному цинку смачивать сталь.

Процесс цинкования

Когда чистый железный или стальной компонент погружают в расплавленный цинк (который обычно имеет температуру около 450 ° C), в результате металлургической реакции между железом и цинком образуется серия слоев сплава цинк-железо. Скорость реакции между сталью и цинком обычно параболическая со временем, поэтому начальная скорость реакции очень высока, и в ванне с цинком можно наблюдать значительное перемешивание.

В этот период формируется основная толщина покрытия.Впоследствии реакция замедляется, и толщина покрытия существенно не увеличивается, даже если изделие находится в ванне в течение более длительного периода времени.

Сколько времени занимает процесс цинкования?

Типичное время погружения составляет около четырех или пяти минут, но оно может быть больше для тяжелых предметов, которые имеют высокую тепловую инерцию или где цинк требуется для проникновения во внутренние пространства. При выходе из ванны для цинкования слой расплавленного цинка будет выниматься поверх слоя сплава.Часто это остывает, чтобы показать яркий блестящий вид, свойственный оцинкованным изделиям.

Последующая обработка

Обработка после цинкования может включать закалку в воду или охлаждение на воздухе. Условия в цехе цинкования, такие как температура, влажность и качество воздуха, не влияют на качество оцинкованного покрытия.

Напротив, они критически важны для качественной окраски. Последующая обработка оцинкованных изделий не требуется, и можно наносить краску или порошковое покрытие для улучшения эстетики или для дополнительной защиты в чрезвычайно агрессивных средах.Можно наносить химические конверсионные покрытия и другие барьерные системы, чтобы минимизировать появление пятен при влажном хранении.

Сколько времени занимает горячее цинкование?

При условии своевременного уведомления, большинство изделий могут быть оцинкованы методом горячего цинкования и возвращены производителю в течение недели. Стандартный срок выполнения заказа, в зависимости от размера заказа, составляет три дня. Оцинкованные болты и гайки в настоящее время широко хранятся на складе, но рекомендуется размещать заказы на оцинкованные крепежные детали как можно раньше.

Размер оцинкованных изделий

Процесс горячего цинкования очень универсален, и можно обрабатывать изделия от гаек и болтов до длинных конструктивных элементов. Этот диапазон, вместе с возможностью прикручивать или сваривать конструкции после цинкования, позволяет оцинковывать конструкции практически любого размера.

Сложные формы, открытые сосуды и большинство полых изделий могут быть оцинкованы внутри и снаружи за одну операцию. Некоторые пустотелые конструкции могут быть оцинкованы только на внешней поверхности, однако для этого требуются специальные конструкции и методы цинкования.Мощность отдельных цинковальных заводов подробно описана в разделе «Найдите цинкователь» на нашем веб-сайте.

Как цинкование защищает

Гальванизация обеспечивает барьерную защиту между всеми внутренними и внешними стальными поверхностями и окружающей средой. Цинк корродирует, а не сталь, и жертвует собой ради защиты стали, поэтому горячее цинкование обеспечивает эту жертвенную защиту. Подробнее о жертвенной защите.

Проведение цинкования

Узнайте, какова эффективность цинкования в вашем регионе, проверив карту коррозии.

Лист данных на процесс цинкования

У нас есть полный список технических данных, охватывающий все области, доступные для загрузки.

Хотите получить версию этого или других технических данных в формате pdf? Щелкните изображение или посмотрите ниже.

Загрузите наши последние спецификации

Посмотреть все спецификации

.

Горячее цинкование - wikiwand

Для более быстрой навигации этот iframe предварительно загружает страницу Wikiwand для Горячее цинкование .

Подключено к:
{{:: readMoreArticle.title}}

Из Википедии, свободной энциклопедии

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}} Эта страница основана на статье в Википедии, написанной участники (читать / редактировать).
Текст доступен под Лицензия CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия.
Изображения, видео и аудио доступны по соответствующим лицензиям.
{{current.index + 1}} из {{items.length}}

Спасибо за жалобу на это видео!

Пожалуйста, помогите нам решить эту ошибку, написав нам по адресу support @ wikiwand.com
Сообщите нам, что вы сделали, что вызвало эту ошибку, какой браузер вы используете и установлены ли у вас какие-либо специальные расширения / надстройки.
Спасибо! .

История цинкования

«В 1836 году компания Sorel во Франции получила первый из многочисленных патентов на процесс нанесения покрытия на сталь путем погружения ее в расплавленный цинк после первой очистки. Он назвал этот процесс «цинкование» ».

История гальванизации началась более 300 лет назад, когда один химик-алхимик придумал причину погрузить чистое железо в расплавленный цинк, и, к его удивлению, на железе образовалось мерцающее серебряное покрытие.Это должно было стать первым шагом в зарождении процесса гальванизации.

История цинка тесно связана с историей цинкования; украшения из сплавов, содержащих 80% цинка, были обнаружены еще 2500 лет назад. Латунь, сплав меди и цинка, восходит к X веку до н.э., иудейская латунь, найденная в этот период, содержала 23% цинка.

В известном индийском медицинском тексте Чарака Самхита, написанном около 500 г. до н.э., упоминается металл, который при окислении давал пушпанджан, также известный как «философская шерсть», который, как полагают, был оксидом цинка.В тексте подробно описывается его использование в качестве мази для глаз и лечения открытых ран. Оксид цинка и по сей день используется при кожных заболеваниях, в кремах с каламином и антисептических мазях. Из Индии производство цинка переместилось в Китай в 17 веке, а в 1743 году в Бристоле был открыт первый европейский цинковый завод.

В 1742 году химик по имени Мелуэн представил Французской Королевской Академии документ, в котором он описал, как цинковое покрытие можно получить на железе, окунув его в расплавленный цинк.Интерес к открытию Мелуэна быстро распространился в научных кругах, и первым его применением было использование расплавленного цинка в качестве дешевого защитного покрытия для домашней утвари. Эти продукты были довольно хорошо известны в некоторых частях Франции во второй половине 18 века.

В 1780 году итальянец Луиджи Гальвани открыл электрический феномен подергивания мышц ног лягушки при контакте с двумя разнородными металлами, а именно медью и железом. Гальвани ошибочно пришел к выводу, что источник электричества находится в лапе лягушки.Термин «гальванизация» начал появляться в лексиконе, что отчасти связано с работой Майкла Фарадея.

Эксперименты с разнородными металлами в дальнейшем продолжил Алессандро Вольта, который пришел к выводу, что протекание электрического тока вызвано контактом самих разнородных металлов. В 1800 году Вольта смог доказать это, построив штабель из чередующихся цинковых и серебряных пластин с куском ткани, пропитанным солевым раствором, между отдельными пластинами.Это устройство, известное как Voltaic pile, было первой в мире батареей.

Микроструктура типичного горячеоцинкованного покрытия

В 1824 году сэр Хамфри Дэви показал, что когда два разнородных металла были электрически соединены и погружены в воду, коррозия одного ускорилась, а другой получил определенную степень защиты. На основе этой работы он предположил, что медные днища деревянных кораблей (самый ранний пример практической катодной защиты) можно защитить, прикрепив к ним железные или цинковые пластины.Когда деревянные корпуса были заменены железом и сталью, все еще использовались цинковые аноды.

В 1829 году Генри Палмеру из London Dock Company был выдан патент на «гофрированные или гофрированные металлические листы», его открытие окажет огромное влияние на промышленный дизайн и гальванику.

«Гальванизация» - термин, использовавшийся в XIX веке для описания применения электрического тока.

В 1836 году Сорель во Франции получил первый из многочисленных патентов на процесс нанесения покрытия на сталь путем погружения ее в расплавленный цинк после первой очистки.Он дал этому процессу название «гальванизация». Интересно отметить, что Сорел знал об электрохимической природе коррозии и жертвенной роли цинкового покрытия на железе. Первоначально слово «цинкование» относилось не к процессу нанесения покрытия, а к основному свойству этого покрытия. В дополнение к патенту Сорела 1836 года, британский патент на аналогичный процесс был выдан в 1837 году Уильяму Кроуфорду.

Как давно существует цинкование?

Хотя это и не известно, считается, что оцинкованное гофрированное железо впервые было использовано военно-морским флотом в доках Пембрук в Уэльсе в 1844 году.

К 1850 году британская гальваническая промышленность использовала 10 000 тонн цинка в год для защиты железа. В этот период также был изобретен технический материал, который помог бы встроить «гальванизацию» в язык людей по всему миру.

Имперский военный музей: пример хижины Ниссена, использовавшейся во время обеих мировых войн (h50794)

Еще одно заметное применение оцинкованного гофрированного железа - это его использование во время Первой и Второй мировых войн в виде хижин Ниссена.Идея пришла к инженеру американского происхождения, который служил с Королевскими инженерами, дислоцированными в Ипре в 1916 году. Испытав проблемы с нехваткой солдатских заготовок, лейтенант Норман Ниссен задумал полукруглую форму, состоящую из гофрированных листов железа, поддерживаемых стальным каркасом. Его дизайн будет использоваться на протяжении обеих войн, создавая неизгладимую связь в психике англичан с материалом и трудностями, связанными с войной.

История цинкования Хронология

Цинкование сегодня

Оцинкованная сталь повсюду вокруг нас и играет жизненно важную роль в нашей повседневной жизни.Он используется в строительстве, транспорте, сельском хозяйстве, передаче электроэнергии и везде, где важны хорошая защита от коррозии и долгий срок службы. Например, он помогает освещать наши дороги (осветительные колонны) и обеспечивать электроэнергией наши дома, больницы и офисы (высоковольтные опоры). Гальваника используется во многих других важных отраслях промышленности.

Только представьте, что сегодня запускается новый антикоррозийный продукт, который предлагает быстрый ремонт, нанесение вне строительной площадки, покрытие как снаружи, так и внутри внутри полых секций и покрытие, связанное на молекулярном уровне со стальной подложкой.Мало того, он самовосстанавливается при повреждении, жертвует собой ради защиты основного металла, экологически устойчив, обладает хорошей устойчивостью к ударам и истиранию, а срок службы без обслуживания составляет 50 и более лет.

Процесс горячего цинкования

Система покрытия с таким списком высокотехнологичных свойств уже существует, но предположения многих о ее цене и доступности не соответствуют действительности. В прошлом году более 600 000 тонн стали были защищены этой системой в Великобритании и Ирландии.Это не новый продукт, он существует уже более 150 лет и, что примечательно, стоит меньше, чем хорошая система окраски. Это, конечно, горячее цинкование. Посмотрите, как долго длится цинкование в вашем регионе.

Недавнее снижение агрессивности атмосферы по отношению к цинку и стабильность затрат на нанесение покрытия означают, что горячее цинкование сегодня стоит меньше и длится дольше! В Великобритании и Ирландии имеется более 60 заводов по горячему цинкованию.

Цинк - основное сырье для горячего цинкования - это металл, пригодный для вторичной переработки, который жизненно важен для здоровья человека и экосистем.Узнайте, почему цинк экологически безопасен.

Достижения в металлургии и технологии печей повысили эффективность процесса и повысили надежность гальванизации.

.

Смотрите также