Горячее цинкование металла

Цинкование – процесс создания тонкого слоя цинка на других металлических поверхностях для предотвращения коррозии. Чаще всего защитные цинковые покрытия наносят на железные сплавы (стали). Из оцинкованного железа изготавливают оборудование, крепёжные детали и многое другое.

Почему цинк защищает железо?

Чистый цинк активно реагирует с атмосферным кислородом, и на поверхности слитка образуется тоненькая и плотная плёнка, состоящая из разных соединений окисленного металла. Этот практически непроницаемый слой предотвращает дальнейшее разрушение материала. Таким свойством обладают многие металлы, однако железо в ходе окисления превращается в рыхлую ржавчину, которая не останавливает коррозию.

Цинкование металла – лучший способ защитить железные сплавы. В сухой и нейтральной среде окисный слой цинка не разрушается и не пропускает кислород к поверхности стальной заготовки. Если же слой цинка повреждается, то два металла образуют гальваническую пару, где железо является катодом, а более активный цинк – анодом. В результате коррозии анод разрушается, а железо (катод) остаётся целым. Другие покрытия (оловянные, никелевые, медные) такого эффекта не дают, поэтому оцинковка стальных изделий применяется наиболее широко. Срок эксплуатации оцинкованных стальных изделий – до 50 лет.

Способы нанесения покрытий

В промышленности цинкование металла осуществляется несколькими способами. Основные виды создания защитного покрытия:

• гальваническое осаждение цинка в электрохимической ванне из растворов цинковых солей;
• горячее покрытие – это погружение стальной детали в ёмкость с расплавленным цинком;
• термодиффузное цинкование – обработка изделий порошковым цинком при очень высоких температурах.

Первый способ востребован до сих пор, но гальваника – это мировой лидер среди вредных и загрязняющих окружающую среду производств, и сейчас гальванические способы всё больше вытесняются новыми технологиями. По объёмам производства горячее цинкование металла сейчас занимает второе место.

Особенности горячего процесса

Все заготовки проходят предварительную подготовку: очистку, обезжиривание, травление и флюсование, то есть обработку специальными солевыми растворами для улучшения смачиваемости поверхности расплавленным цинком. После этого проводят процесс сушки и прогревания детали примерно до 100 градусов Цельсия, а затем погружают изделие в технологическую ванну. Цинк плавится при температуре 420 градусов Цельсия, температура горячего расплава цинка в ванне поддерживается на уровне 440-460 градусов. Время погружения – от 3 до 10 минут. Охлаждение изделий происходит на открытом воздухе, толщина покрытия зависит от скорости извлечения заготовок.

Преимущества горячего метода цинкования

• Коррозионная стойкость горячеоцинкованной стали приближается к показателям коррозионно-стойких (нержавеющих) марок стали
• Изделия из такой оцинковки в 4 раза дешевле, чем из нержавеющей стали
• Небольшие механические повреждения горячецинковых покрытий восстанавливаются самостоятельно за счёт образования окисной плёнки
• Технология и оборудование горячего процесса более простые и экологически безопасные по сравнению с остальными методами оцинковки