Цинкование

Для обеспечения надлежащей защиты стальных изделий, труб, крепежного материала от коррозии в атмосферных условиях и агрессивных средах, повышения эксплуатационных характеристик, а также эстетической привлекательности в настоящее время применяются различные способы химико-термической обработки, наиболее массовым из которых по-прежнему остается цинкование. Оцинкованные металлоизделия сегодня это один из наиболее востребованных в народном хозяйстве конструкционных материалов, основная доля которого используется в строительстве, что объясняется высокими конструкционными свойствами стали в сочетании с долговечностью, обеспечиваемой покрытием.

Современные технологии нанесения на поверхность металла тонкослойных металлических покрытий на основе цинка, предусматривающие использование специальных автоматизированных комплексов, позволяют производить оцинковку практически всего сортамента товарной металлопродукции «холодным» или «горячим» способом без ограничений по весовым и габаритным размерам в максимально сжатые сроки.

В зависимости от материала основы и материала покрытия, выбранного способа цинкования становится возможным формирование на поверхности металлической заготовки или законченного изделия слоя высокостойкого защитного металлического покрытия толщиной от нескольких микрон до 100 мкм (700 г/м²) и более с минимальным риском наводораживания (проникновения в кристаллическую решетку основного металла выделяющегося при электролизе водорода). Срок службы такого покрытия может достигать 50 лет, обеспечивая все это время готовому изделию высочайший уровень коррозионной стойкости, механической прочности и, в отдельных случаях, эстетически привлекательный внешний вид.

Наша компания предлагает своим клиентам весь спектр услуги по нанесению на поверхность любых металлоизделий слоя защитного цинкового покрытия требуемой толщины 4 основными методами в заводских условиях при соблюдении требований современных стандартов:

горячее цинкование;
холодное цинкование (покрытие цинкосодержащими красками);
термодиффузионное цинкование;
гальваническое (электролитическое) цинкование деталей малых размеров, метизов.

Термодиффузионное цинкование

Сущность метода состоит в поверхностном насыщении основного металла атомами легирующего компонента (цинка) в результате его диффузии при высоких температурах.

Процесс цинкования осуществляется в специальных вращающихся герметичных реакторах (печах), куда предварительно загружаются стальные детали и насыщающая смесь, состоящая из инертного материала (песок, оксид алюминия, огнеупорная глина) крупностью 60-140 мкм и высокодисперсного цинкового порошка крупностью 4-60 мкм, после чего производят нагрев и последующую выдержку при температуре 390-430°С в инертной атмосфере. Полученное таким образом покрытием отличается своей однородностью и повышенным коэффициентом сцепления (адгезии) с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллидных фазах Zn-Fe, следствием чего является малая его подверженность отслаиванию или скалыванию при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий. Покрытие в точности повторяет контур и конфигурацию профиля металлоизделия вне зависимости от их сложности и размеров, что делает его наиболее предпочтительным для антикоррозионной защиты, прежде всего крепежных изделий с резьбовой частью.

Окончательным этапом процесса является пассивация (финишная обработка) готовых изделий, необходимая для предотвращения образования белых продуктов коррозии на поверхностях, подвергаемым воздействию атмосфер с высокой влажностью, соленой воды, морских атмосфер или циклам конденсации и высыхания.

Мы предлагаем термодиффузионное цинкование следующих видов товарной металлопродукции:

круглые и профильные трубы;
полоса, пруток, уголок, швеллер, балка (стандарт (длина 6 м));
металлоизделия (кронштейны, стандартные пластины, автодетали, мебельная фурнитура и пр.);
отводы, переходы;
метизы (от М12 до М27) (болт, гайка, шайба);
дорожные и мостовые ограждения.

В зависимости от индивидуальных пожеланий клиента и возможностей используемого оборудования толщина наносимого термодиффузионным методом слоя цинкового покрытия может составлять от 15 до 10 мкм и более.

Гальваническое (электролитическое) цинкование

Электролитическое цинкование в настоящее время является широко распространенным методом и применяется практически во всех областях промышленности для защиты от коррозии самых разнообразных металлических изделий, таких, как болты, гайки, шайбы, всевозможные крепежные и конструкционные элементы. Электролитическим способом цинк также наносится на холоднокатаные тонколистовые стали.

Основу метода составляет принцип гальванического процесса, заключающийся в получении на поверхности законченного металлоизделия или заготовки дополнительных слоев металлов из растворов их солей под действием постоянного электрического тока. При прохождении тока через раствор соли положительные ионы металла, образующиеся на аноде, присоединяя электроны, образуют на катоде нейтральные атомы, в результате металл кристаллизуется и покрывает катод сплошным слоем. Таким образом наносится слой цинкового покрытия толщиной в диапазоне 20-30 мкм.

Сущность технологического процесса в полной мере предопределила совокупный набор преимущественных технико-эксплуатационных качеств данного метода цинкования:

равномерная и однородная структура покрытия по всей площади поверхности металла при одновременном отсутствии любого вида пятен, вздутий, пригаров и «подтеков», как признаков не полного впитывания цинка;
предотвращение разрушения кристаллической решетки благодаря проведению процесса при комнатной температуре;
возможность нанесения цинка на внутреннюю поверхность изделий;
характерный ярко-блестящий оттенок покрытия, придающий готовому изделию дополнительную эстетическую привлекательность и декоративные свойства.

Сравнительно низкая коррозионная стойкость покрытия (около 140 часов в камере нейтрального соляного тумана) вследствие малой толщины, низкая степень сцепления, не возможность нанесения на изделия сложной конфигурации, вероятность водородного охрупчивания высокопрочных изделий при подготовке поверхности к оцинкованию не позволяет рекомендовать данный метод для обработки особо ответственных конструкций. Электролитическое цинкование также не может быть технически и экономически приемлемым решением для изделий и конструкций, эксплуатирующихся в условиях с интенсивным воздействием агрессивных факторов внешней среды, в частности при повышенной влажности. Свою приоритетную востребованность и целесообразность гальваническое цинкование находит для обработки металлоизделий, использующихся главным образом в декоративных целях или в неответственных конструкциях.

Холодное цинкование

Сущность метода сводится к нанесению на подготовленную поверхность металла способами, применяемыми для обычных полимерных красок (пневмоинструментом, безвоздушным распылением, окунанием, а также вручную) специального состава с повышенным содержанием цинкового порошка (до 98%), в результате чего образуется покрытие, обладающее свойствами, присущими горячеоцинкованному и полимерному покрытиям.

К основным преимуществам покрытия относится высокая антикоррозионная защита сталей и сплавов на основе железа в атмосфере и водной среде, проявляемая в меньшей скорости протекания процесса коррозии, более быстрый, удобный способ нанесения состава на поверхность металла в любых погодных условиях, в заводских или полевых условиях, а также экологическая чистота и ремонтопригодность. Полная не токсичность покрытия позволяет рекомендовать его для использования в системах питьевого и горячего водоснабжения, в сооружениях для хранения зерна и других сыпучих продуктов, в ёмкостях под спиртсодержащие жидкости.

Стандартный состав для холодного цинкования включает в себя следующие компоненты, смешиваемые в определенных соотношениях: цинковый порошок, полистирол, сольвент или ксилол.

Горячее цинкование

В основе метода – механическое погружение упрочняемого изделия в ванну с расплавленным металлом (цинком) (температура около 460°C), выдержка его в ванне в течение короткого времени и последующее извлечение. Результатом операции становится образование на поверхности металлоизделия металлической пленки идентичного с металлом ванны состава.

В полной мере технически и экономически целесообразным является горячее оцинкование металлоконструкций, обладающих повышенными размерными и весовыми характеристиками при использовании современных агрегатов непрерывного горячего цинкования (АНГЦ) вследствие оптимального сочетания высокой производительности, сравнительно низкой себестоимости и приемлемых для большинства условий эксплуатации антикоррозионных качеств полученного покрытия. Технология включает последовательное прохождение, по меньшей мере, одной обезжиривающей, травильной и флюсовой ванн, сушку, погружение металлоизделий в цинковальную ванну и последующее охлаждение готовых оцинкованных деталей. Так, например, скорость прохождения ленты и проволоки через ванну с расплавленным цинком колеблется в пределах 15-45 м/мин.

Наша компания предлагает услуги по горячему цинкованию любых видов металлопродукции из углеродистой, конструкционной и низколегированной стали, удовлетворяющих требованиям по отсутствию сварных соединений внахлест, «карманов», закрытых полостей и воздушных мешков. В работу принимаются изделия с габаритными размерами, не превышающими размеры ванны: 12500х1500х2500 мм.