Гаряче цинкування

Гаряче цинкування

Зміст

Історія гарячого цинкування
Технологія гарячого цинкування

Підготовка поверхні перед гарячим цинкуванням

Відео: Лінія гарячого цинкування westech в г.Муром

Сушка вироби перед гарячим цинкуванням
Гаряче цинкування

Відео: Етапи гарячого цинкування
Переваги методу гарячого цинкування:
Відео: Гаряче цинкування
Недоліки методу гарячого цинкування:

- найстаріший і простий спосіб нанесення цинку на поверхню виробу. При гарячого цинкування захищається метал занурюють у ванну з розплавленим цинком, температура якого становить близько 450 ⁰С. Гаряче цинкування застосовують для нанесення покриттів головним чином на великогабаритні вироби простих форм. Для покриття різьблення, вузьких отворів, інших складні елементів гаряче цинкування застосовують рідко. Методом гарячого цинкування наносять покриття на листи покрівельного заліза, труби, деталі машин, балки, куточки, дріт.

Історія гарячого цинкування

Метод гарячого цинкування з`явився і вперше був застосований у Франції (1742 рік), хімік Поль Жак Малуен занурив в розплавлений цинк сталеві вироби. В результаті на них утворився шар цинку. В цьому ж році Малуен виступив з доповіддю у французькій Королівської академії, де докладно описав процес отримання цинкового покриття на сталевих деталях.

Запатентований метод був французьким хіміком С. Сорелем (1836 рік). Він запропонував попередньо очищати поверхню сталевого виробу спочатку в 9% розчині сірчаної кислоти (H₂SO₄), А потім флюсування в хлориде амонію (NH₄Cl). Тільки після цих операцій застосовувати гаряче цинкування.

У 1847 році в Золінгені (Німеччина) відкрився перший цех гарячого цинкування. Через чотири роки почав функціонувати ще один цех в Австрії (на підприємстві "Винивартера Герсгайм ").

У другій половині XX століття метод гарячого цинкування був визнаний міжнародним стандартом в області антикорозійного захисту.

Численні дослідження підтвердили високі експлуатаційні властивості гарячеоцинкованої сталі. Вона отримала широке застосування як у промисловій, так і сільськогосподарській сферах. Цинкові покриття застосовують у всіх експлуатаційних середовищах, крім сильних лужних і кислих.

В наш час тільки в Європі діє більше тисячі заводів, на яких застосовують метод гарячого цинкування. І щороку близько 400 тис. Тонн цинку витрачається на покриття стали гарячим способом.

Технологія гарячого цинкування

Підготовка поверхні перед гарячим цинкуванням

Перед нанесенням на поверхню сталевого виробу розплавленого цинку - потрібно попередньо її підготувати. Від якості підготовленої поверхні буде залежати зчеплення покриття з основним металом. Підготовка поверхні перед гарячим цинкуванням включає наступні етапи: знежирення, промивання, травлення, промивання і подальше флюсування.

Операцію знежирення проводять для видалення масляних і інших органічних забруднень. Широко використовують для знежирення перед гарячим цинкуванням кислотні та лужні розчини. Вибір реагенту багато в чому залежить від природи забруднення. Процес проводиться при температурі від 60 до 80^проС. Наступний етап - ретельна промивка. Промивання потрібна для видалення залишків жиру, реагенту і піни (якщо до складу реагенту входять піноутворюючі речовини).

Після промивання виріб піддається травленню. Для зняття окалини і іржі його при температурі навколишнього середовища (20 - 25^проС) занурюють у ванну з розчином соляної кислоти (концентрація 120 - 210 г / л). Це ефективний спосіб домогтися високого ступеня очищення поверхні. Соляна кислота розчиняє хлориди заліза і забезпечує блискучу, рівну поверхню. Що не маловажно для отримання хорошої сцепляемости металопокриття з основним металом. Після розчинення іржі і окалини соляна кислота починає руйнувати сам виріб. Щоб уникнути зайвих втрат металу в розчин кислоти додатково вводять спеціальні інгібітори, які крім того допомагають уникнути наводоражіванія.

Після травлення виріб піддають додаткової промиванні для зняття залишків розчину травлення і солей. Для економії води дуже зручно послідовно розташовувати кілька промивних ванн.

Під час промивання на поверхні знову утворюються оксиди заліза - вони видаляються під час операції флюсування. Флюсування застосовують для остаточного очищення поверхні і отримання пасивної плівки, яка запобігає наступні окислення і забезпечує хороше змочування вироби розплавленим цинком.

Відео: Лінія гарячого цинкування Westech в г.Муром

Основними складовими флюсу є хлорид амонію і хлорид цинку. Ось, наприклад, один з використовуваних на виробництвах складів: 55,4% NH₄Cl, 6% гліцерину, 38,4% ZnCl₂. Обробка ведеться при температурі 60^проЗ концентрованим розчином флюсу (400 - 600 г / л). Склад флюсу повинен безперервно контролюватися, а ванна вчасно очищатися. Очищають ванну додаванням в неї перекису водню. Внаслідок на дно осідають солі тривалентного заліза. Осад збирається в відстійники, а потім фільтрується.

Сушка вироби перед гарячим цинкуванням

Якщо після флюсування виріб відразу ж занурювати в ванну з розплавленим цинком - залишилася на ньому вода буде миттєво випаровуватися, утворюючи щось на зразок мікровзривов (сплесків). В результаті на виробі будуть або голі ділянки, або ділянки з нерівномірним покриттям і поганим зчепленням. Щоб уникнути подібних проблем, до того ж заощадити енергію, що витрачається на підтримання постійної температури розплавленого цинку, проводять сушку деталі. Тривалість сушіння перевищує час самого гарячого цинкування. Сушильна піч дозволяє осушити вологу з поверхні, додатково нагріти виріб до температури близько 100^проС.

Після проведення всіх підготовчих операцій можна приступати до найголовнішої - гарячого цинкування.

Гаряче цинкування

Для отримання хорошого захисного покриття важливу роль відіграє якість і температура цинку, якість стали, попередня підготовка поверхні, тривалість занурення, швидкість занурення, швидкість підняття, режим охолодження.

Під час занурення в ванну флюс плавиться, що забезпечує хорошу змочуваність розплавленого цинку. Якщо виріб опускати надто повільно - флюс розплавиться набагато раніше, ніж потрібно і поверхня покриється оксидами. Якщо занадто швидко - він не встигне розплавиться і покриття буде з дефектами. Тому дуже важливо підібрати оптимальну швидкість занурення.

При гарячого цинкування виріб витримують у ванні з розплавом від трьох до десяти хвилин. За цей час на поверхні розплаву утворюється шар з шлаку. Перед тим, як дістати виріб потрібно спеціальним скребком цей шлак прибрати. Якщо цього не зробити - частина його осяде на горячеоцинкованной деталі.

Відео: Етапи гарячого цинкування

На кінцеву товщину покриття дуже впливає швидкість вилучення вироби з ванни. Чим повільніше відбувається підйом, тим товщі покриття. Це пов`язано зі швидкістю кристалізації розплаву. Для кожної деталі (враховуючи розміри, геометричну форму) швидкість підйому і нахил визначаються індивідуально. Сушка (охолодження) вироби, захищеного гарячим цинкуванням, проводиться на відкритому повітрі, а потім на складі.

Готова продукція перевіряється на відповідність вимогою ГОСТ.

Над кожною ванною на лінії гарячого цинкування встановлені потужні системи вентиляції для витяжки, а також подальшого знешкодження парів соляної кислоти та інших небезпечних забруднень.

Сучасні лінії гарячого цинкування повністю автоматизовані. На старіших заводах оператори-контролери керують процесом за допомогою спеціальних пультів, що виключає близький контакт з шкідливими речовинами.