Detaljno objašnjenje vrućeg-cinčanja i elektrogalvaniziranja (hladno cinčanje)

Puni naziv vrućeg -prevlačenja je premazivanje vrućim uranjanjem, što se odnosi na metodu uranjanja presvučenog metalnog materijala u druge tekuće metale ili legure s nižim talištem za premazivanje. Glavni materijal supstrata za vruće -premazivanje uranjanjem je čelik, tako da točka taljenja metala u materijalu premaza mora biti mnogo niža od one čelika, inače će utjecati na materijal supstrata.

Materijal za oblaganje
Uobičajeni metali za oblaganje uključuju cink (talište 419,5 stupnjeva), aluminij (talište 658,7 stupnjeva), kositar (talište 231,9 stupnjeva) i olovo (talište 327,4 stupnjeva).

Vruće-cinčavanje, poznato i kao galvaniziranje, metoda je dobivanja metalne prevlake na čeličnim komponentama njihovim uranjanjem u rastaljeni cink.

Postupak vrućeg-cinčanja

Ovaj proces uključuje stvaranje legure željeza-cinka između željezne podloge i krajnjeg vanjskog sloja čistog cinka. Formiranje ovog sloja legure željeza-cinka na površini čelične komponente tijekom vrućeg{3}}cinčanja osigurava jaku vezu između željeza i sloja čistog cinka. Proces se može ukratko opisati na sljedeći način:

Kada se željezni izradak uroni u rastaljeni cink, na međupovršini se najprije formira čvrsta otopina cinka i -željeza (kubni-centrirani kubik). Ovo je kristal nastao otapanjem atoma cinka u krutom stanju osnovnog metala željeza; dva metalna atoma spojena su zajedno, a privlačna sila između atoma je relativno mala.

Stoga, kada cink dosegne zasićenje u čvrstoj otopini, atomi dvaju elemenata, cinka i željeza, difundiraju jedan u drugi. Atomi cinka koji difundiraju u željeznu podlogu migriraju u osnovnoj rešetki, postupno tvoreći leguru sa željezom.

Željezo koje difundira u rastaljeni cink tvori intermetalni spoj FeZn13 s cinkom, koji se taloži na dnu posude za vruće-cinčavanje, tvoreći cinkovu trosku.

Kada se čelična komponenta ukloni iz rastaljenog cinka, na površini se formira sloj čistog cinka. Ovaj sloj je šesterokutni kristal s udjelom željeza od najviše 0,003%.

Stvarni postupak pocinčavanja površine čeličnih cijevi (uzimajući čelične cijevi kao primjer)

Solid iron dissolves ->Iron combines with zinc to form an iron zinc alloy compound, producing an iron zinc alloy layer ->Vanjska strana sloja legure željeza i cinka povezana je sa slojem čistog cinka. Nakon hlađenja, čisti sloj cinka kristalizira i povezuje se s čeličnom podlogom s unutarnje strane sloja cinka. Stoga je postupak vrućeg-pocinčavanja uglavnom proces formiranja pocinčanog sloja zbog difuzije.

Zaštitni učinak pocinčanog premaza na površini čelika

Potpuna pokrivenost, dugotrajna-zaštita
Kada je pocinčani sloj netaknut, brzina korozije samog cinka je izuzetno spora, što može produžiti životni vijek čelika za 15-30 puta. Pocinčani sloj je metalurški vezan za podlogu, prekriva sveobuhvatno i čvrsto, te je otporan na mehanička oštećenja.

Žrtvujte zaštitu anode kada postoji djelomično oštećenje
Ako je premaz djelomično oštećen, izložena čelična baza i cink formirat će primarnu bateriju u vlažnom okruženju. Cink, kao anoda (s negativnijim potencijalom), preferirano korodira radi zaštite čelika kao katode, što je poznato kao zaštita "žrtvovane anode".

Adhezija je važnija od debljine
Pocinčani sloj često korodira od slabog spoja. Ako je prianjanje loše, čak i ako je premaz debeo, rano će korodirati i pokvariti se, slično "učinku kratke daske kod drvenih bačvi". Stoga je ukupna adhezija ključni faktor koji utječe na životni vijek zaštite.

Vruće-pocinčani premaz pruža čeličnoj podlozi sljedeću trostruku-zaštitu od korozije:

Vruće{0}}pocinčani sloj može pružiti sljedeću trostruku anti{1}}zaštitu od korozije za čeličnu podlogu:

Zaštita izolacijskim slojem
Dva važna svojstva izolacijskog zaštitnog sloja su njegovo prianjanje na metale i vlastita otpornost na trošenje. S tim u vezi, vruće{1}}cinčavanje daje čvrsti izolacijski sloj vezan metalom koji može u potpunosti prekriti površinu čelika i izolirati ga od korozivnog okruženja.

Zaštita sloja proizvoda od korozije
Produkti korozije koji se formiraju na površini vruće-pocinčanog sloja uzrokovat će ekspanziju volumena, blokirajući diskontinuirane praznine uzrokovane selektivnim otapanjem premaza, čime se sprječava daljnja korozija premaza i smanjuje stopa korozije galvaniziranog sloja u korozivnom mediju iz okoline.

Elektrokemijska zaštita
Za sva mala područja izložena slučajnim oštećenjima, kao što su udarci ili ogrebotine, zbog negativnog potencijala cinka u usporedbi sa željezom, vruće-pocinčani sloj preferirano je korodiran kao žrtvena anoda, pružajući katodnu zaštitu čelika.

Prednosti postupka vrućeg-pocinčavanja

U usporedbi s drugim metodama protiv-korozije metala, vruće{1}}cinčavanje potapanjem ima neusporedive prednosti u pogledu elektrokemijske zaštite, gustoće premaza, trajnosti premaza, premaza bez održavanja, prilagodljivosti obliku i veličini čeličnih dijelova i visoke proizvodne učinkovitosti.

Vruće-pocinčani čelik ima prednosti kao što su mogućnost oblikovanja, zavarljivost, bojanje i dobra duktilnost. Tehnologija vrućeg-cinčanja sve se više razvija prema-proizvodnji velikih-razmjera,-niskih troškova.

Debljina pocinčanog sloja i vijek trajanja

Budući da životni vijek pocinčanog sloja uglavnom ovisi o njegovoj debljini, lako je vizualno pregledati njegovu površinu radi kontinuiteta i svjetline, a magnetski mjerač debljine može se koristiti za praktično i točno mjerenje zadovoljava li debljina standardne zahtjeve.

Testovi izloženosti atmosferi pokazuju da vruće{0}}pocinčani sloj debljine 86 μm ima životni vijek od 13 godina u teškim industrijskim područjima, 50 godina u morskim okruženjima, 104 godine u prigradskim područjima i 30 godina u urbanim područjima.

Općenito, pocinčani sloj s premazom cinka od 600 g/m² ima radni vijek-bez održavanja od 20-50 godina. Za nepocinčane obojene-čelične ploče koje se koriste u građevinarstvu, životni vijek je 3-5 godina, dok obojene čelične ploče s pocinčanom podlogom mogu trajati 20-30 godina.

Elektrocinčanje, poznato kao "hladno pocinčavanje" ili "vodeno pocinčavanje"; Koristi elektrokemijske metode za korištenje ingota cinka kao anode, gdje atomi cinka gube elektrone i otapaju se u elektrolitu u ionskom stanju. Čelični materijali djeluju kao katode, gdje se ioni cinka reduciraju u atome cinka i talože na površini čelika, tvoreći jednoličan, gust i dobro vezan sloj taloženja metala ili legure.

Tok procesa galvanizacije cinka (srebrno-bijela / plavo-bijela)

Različita debljina premaza

Vrućim-cinčavanjem općenito se stvara deblji sloj cinka, obično iznad 40 μm, pa čak i do 200 μm ili više. Vruće{4}}pocinčani sloj općenito je 10 do 20 puta deblji od elektrogalvaniziranog sloja.

Elektrogalvanizirani premazi su vrlo tanki, otprilike 3-15 μm, s težinom premaza od samo 10-50 g/m².

Različita težina cinčanog premaza

Težina cinčanog premaza vruće{0}}pocinčanih limova ne smije biti premala, općenito najmanje 50–60 g/m² s obje strane, a najviše 600 g/m². Elektrogalvanizirani limovi mogu imati vrlo tanak sloj cinka, s minimalno 15 g/m², ali postizanje debljeg premaza zahtijeva vrlo sporu brzinu proizvodne linije, što nije prikladno za karakteristike procesa modernih proizvodnih linija. Maksimum je općenito 100 g/m². Zbog toga je proizvodnja galvaniziranih limova značajno ograničena.

Različita mikrostruktura premaza

Vruće{0}}pocinčani limovi imaju lagano krti sloj spoja između premaza od čistog cinka i čelične podloge. Prevlaka od čistog cinka uglavnom stvara cinkove šljokice tijekom kristalizacije, a prevlaka je jednolika i ne-porozna.

Kod elektrocinčanja, atomi cinka se samo talože i talože na površini čeličnog lima, te se fizičkim silama vežu za površinu čelične trake. Ima mnogo pora, što ga čini vrlo osjetljivim na rupičastu koroziju uzrokovanu korozivnim medijima. Stoga su vruće-pocinčane ploče otpornije-na koroziju od elektrogalvaniziranih ploča.

Različiti postupci toplinske obrade

Vruće-pocinčane ploče općenito koriste hladno{1}}valjane ploče kao sirovinu. Žarenje i vruće{3}}pocinčavanje provode se kontinuirano na liniji za pocinčavanje. Čelična traka se zagrijava, a zatim hladi u kratkom vremenu, tako da se u određenoj mjeri utječe na njenu čvrstoću i plastičnost. Njegova izvedba utiskivanja je inferiorna u odnosu na slične hladno{6}}valjane ploče koje su podvrgnute odmašćivanju i žarenju na profesionalnoj proizvodnoj liniji.

Elektro-galvanizirani limovi koriste hladno{1}}valjane limove kao sirovine, u osnovi osiguravajući iste performanse obrade kao hladno-valjani limovi. Međutim, njegov složeni proces također povećava troškove proizvodnje.

Drugačiji izgled

Površina vruće{0}}pocinčanog sloja je hrapava i svijetla, au težim slučajevima postoje šljokice cinka;

Elektro{0}}galvanizirani sloj je gladak i bez sjaja (prljav).

Različiti opseg primjene i postupak

Vruće pocinčavanje prikladno je za velike komponente i opremu; Vruće pocinčani čelični lim prvo se dekapira kako bi se uklonio željezni oksid na površini čelične cijevi. Nakon luženja, čisti se u vodenoj otopini amonijevog klorida ili cinkovog klorida ili u spremniku za miješanu vodenu otopinu amonijevog klorida i cinkovog klorida, a zatim se šalje u spremnik za vruće -potapanje.

Elektrocinčanje je pogodno za male komponente. Pomoću otopine za galvanizaciju nanesite pozitivne i negativne elektrode na čeličnu ploču odnosno otopinu za galvanizaciju.

pregled

Vruće pocinčavanje ima dobru pokrivnost, gustu prevlaku i nema nečistoća. Ima prednosti ujednačenog premaza, jakog prianjanja i dugog vijeka trajanja. Vruće pocinčavanje ima bolju otpornost na atmosfersku koroziju nego galvansko pocinčavanje na osnovnom željezu.

Metoda galvanizacije za proizvodnju pocinčanih čeličnih limova ima dobre performanse obrade, ali je premaz tanji i otpornost na koroziju nije tako dobra kao vruće{0}}pocinčani čelični limovi; Količina cinka vezana za galvanizirani lim je vrlo mala, pocinčan je samo na vanjskoj stijenci cijevi, dok je vrući -premaz potopljen i iznutra i izvana.