Оцинковка, або гальванізація сталі полягає в нанесенні на її поверхню шару цинку для захисту металу від корозії. Вперше цинк був застосований в якості конструкційного матеріалу ще за часів руйнування Помпеї, але перше його використання для оцинковки сталі (точніше заліза) датовано 1742 роком, і даний процес був запатентований в 1837 році. Оцинкована сталь використовується для водозливів і водостічних труб, покрівельних жолобів, а також зовнішніх кріплень і цвяхів. Існує кілька технологій оцинкування сталі: гаряче цинкування, електрогальванізація, дифузійне оцинковування, металізація напиленням.
Кроки
Метод1З 4:
Гаряче цинкування
Метод1З 4:
Очистіть поверхню від бруду. Перед тим, як робити подальші дії, поверхню стали необхідно повністю очистити. Спосіб очищення залежить від того, що саме необхідно видалити з поверхні.- Для видалення бруду, жиру, масла або плям фарби необхідно використовувати слабку кислоту, гарячу луг, або біологічний засіб для чищення.
- Для очищення від асфальту, епоксидної смоли, вінілу, зварювальної окалини треба використовувати піскоструминну або іншу абразивну обробку.
-
Витравіть іржу. це робиться за допомогою соляної або гарячої сірчаної кислоти; кислоти видаляють іржу і окалину.
- У деяких випадках абразивної чистки буває досить для видалення іржі, в інших необхідно поєднання такої обробки з витравлюванням кислотою. Іноді використовується абразив з великими частинками, наприклад, сталь обдувається струменем повітря з великим дробом.
-
Помістіть метал у флюс. в даному випадку в якості "флюсу" використовуйте розчин хлориду амонію цинку, який дозволяє видалити залишилася іржу і окалину і захищає сталь від нової іржі до його оцинкування.
-
Занурте сталь в розплавлений цинк. ванна з розплавленим цинком повинна містити не менше 98 відсотків цинку і перебувати при температурі 435-455 градусів Цельсія (815-850 градусів Фаренгейта).
- При зануренні сталі в цинкову ванну залізо реагує з цинком, і в поверхневих шарах утворюється цілий набір сплавів, аж до чистого цинку на самій поверхні.
-
Повільно дістаньте оцинковану сталь з ванни з розплавленим цинком. більша частина надлишкового цинку стече з деталі; те, що залишиться, можна очистити ультразвуком або за допомогою центрифуги.
-
Охолодіть оцинковану сталь. охолодження зупинить реакцію гальванізації, яка протікає лише при підвищених температурах, коли сталь занурена в ванну з розплавленим металом. Охолодити сталь можна декількома способами:
- Занурте метал в пасивний розчин, що містить гідроксид калію.
- Опустіть сталь у воду.
- Охолодіть сталь на повітрі.
-
Огляньте оцинковану сталь. після того, як метал охолонув, перевірте, чи добре виглядає покриття, чи не відшарувалося воно і чи достатньо воно товсте. Існує безліч способів перевірити якість цинкового покриття на сталі.
- Стандарти для гарячого цинкування і перевірки якості отриманого покриття можна знайти в ГОСТ 9.307-89 [1] .
Метод2З 4:
Електрогальванізація
Метод2З 4:
-
Підготуйте сталь так само, як раніше до гарячого цинкування. поверхню металу слід очистити від бруду та іржі перед початком процесу цинкування.
-
Приготуйте цинковий електроліт. як правило, це розчин сульфату цинку або ціаніду цинку.
-
Опустіть сталь в електроліт. почнеться реакція розчину з металом, в результаті якої на поверхні стали буде осідати шар цинку. Чим довше сталь буде перебувати в електроліті, тим товщі вийде покриття.
- Хоча даний метод і дозволяє краще контролювати товщину покриття в порівнянні з гарячим цинкуванням, він, як правило, не дозволяє отримати відносно товсті покриття.
Метод3З 4:
Дифузійне оцинковування
Метод3З 4:
-
Підготуйте сталь так само, як для інших методів цинкування. очистіть поверхню розчином кислоти або, в разі необхідності, піскоструминною обробкою і стравити іржу.
-
Помістіть сталь у закритий резервуар.
-
Щільно обкладіть сталь порошком цинку.
-
Нагрійте метал. при цьому цинковий порошок розплавиться, а при охолодженні на поверхні стали залишиться тонке покриття.
- Даний метод хороший для нанесення покриття на деталі складної форми, оскільки покриття виходить однорідним по товщині і в важкодоступних місцях. Він добре працює також для відносно малих сталевих деталей.
Метод4З 4:
Напилення
Метод4З 4:
-
Підготуйте сталь так само, як і для інших методів. очистіть поверхню від бруду і видаліть іржу перед нанесенням покриття.
-
Напиліть тонке покриття з розплавленого цинку.
-
Нагрійте метал для забезпечення належної адгезії.
- Отримане даним методом цинкове покриття більш пластично і менш схильне розтріскування і відшарування, але володіє меншим опором до утворення іржі під покриттям в порівнянні з іншими способами.
Поради
- Оцинковану сталь можна додатково захистити від корозії, пофарбувавши її фарбою, що містить цинковий пил. Фарбу на основі цинку можна використовувати і замість наведених вище способів гальванізації.
- Фарбування надає гальванізованої сталі яскравий блиск.
- Оцинкована сталь має високий опір корозії з боку бетону, вапна, алюмінію, свинцю і, природно, цинку.
- Гальванізація є одним з видів того, що називається катодним захистом, коли захищається метал діє як катод в електрохімічній реакції, а захисний метал грає роль анода, тобто матеріал анода виконує захисні функції, кородуючи замість основного матеріалу [2] . Метал, покритий витрачається анодним шаром, нерідко називають анодованим металом.
Попередження
- Оцинкована сталь важче піддається фарбуванню в порівнянні з Неоцинкованою.
- Цинкове покриття на гальванізованої сталі схильне до корозії з боку кислот і лугів (підстав). Особливо шкідливі в цьому відношенні сірчана і сірчиста кислоти, які можуть утворюватися при змішуванні сірководню і діоксиду сірки з дощовою водою (кислотний дощ), особливо якщо ця вода взаємодіє з мохом або лишаєм. Дощова вода може також вступати в реакцію цинковим покриттям, утворюючи карбонат цинку. З плином часу карбонат цинку стає крихким і врешті-решт відшаровується, в результаті чого корозії піддаються внутрішні шари покриття або навіть основний метал.
- Оцинкована сталь має низький опір корозії при контакті з будь-яким іншим металом, крім алюмінію, свинцю, олова або цинку. Вона особливо схильна до корозії при взаємодії з залізом, неоцинкованої сталлю, міддю, а також хлоридами і сульфатами, нерідко містяться в цементі.
- Покрита цинком сталь має знижений опір втоми, оскільки цинкове покриття при нагріванні значно розширюється, а при охолодженні стискається.
