Як оцинковувати сталь

Оцинкування, або гальванізація стали складається в нанесенні на її поверхню шару цинку для захисту металу від корозії. Вперше цинк був застосований як конструкційний матеріал ще за часів руйнування Помпеї, але перше його використання для оцинковки стали (точніше заліза) датована тисячу сімсот сорок два роком, і даний процес був запатентований в 1837 році. Оцинкована сталь використовується для водозливними пристроями та водостічних труб, покрівельних жолобів, а також зовнішніх кріплень і цвяхів. Існує кілька технологій оцинкування стали: гаряче цинкування, електрогальванізації, диффузионное Оцинковування, металізація напиленням.

кроки

Метод 1 з 4:

Гаряче цинкування

1. Очистіть поверхню від бруду. Перед тим, як робити подальші дії, поверхня 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 біологічне засіб для чищення.
Для очищення від асфальту, епоксидної смоли, вінілу, зварювальної окалини треба використовувати піскоструминну або іншу процес шліфування.

2. витравити 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 витравлювання кислотою. Іноді використовується абразив з великими частками, наприклад, сталь обдувається струменем повітря з великої дробом.

3. Помістіть метал в 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 оцинковування.

4. 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 стали в цинкову ванну залізо реагує з цинком, і в поверхневих шарах утворюється цілий набір сплавів, аж до чистого цинку на самій поверхні.

5. Повільно дістаньте оцинковану сталь з ванни з розплавленим цинком. Велика частина надлишкового цинку стече з деталі-то, що залишиться, можна очистити ультразвуком або за допомогою центрифуги.

6. 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 пасивуючий розчин, що містить гідроксид калію.

Опустіть сталь в воду.

Охолодіть сталь на повітрі.

7. Огляньте оцинковану сталь. Після того, як метал охолов, перевірте, чи добре виглядає покриття, яке 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.

Метод 2 з 4:

електрогальванізації

1. Підготуйте сталь так само, як раніше до гарячого цинкування. Поверхня металу слід очистити від бруду та іржі перед початком процесу цинкування.

2. Приготуйте цинковий електроліт. Як правило, це розчин сульфату цинку або ціаніду цинку.

3. Опустіть сталь в електроліт. Розпочнеться 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.

Метод 3 з 4:

дифузійне Оцинковування

1. Підготуйте сталь так само, як для інших методів цинкування. Очистіть поверхню розчином кислоти або, в разі необхідності, піскоструминної обробкою і стравити іржу.

2. Помістіть сталь в закритий резервуар.

3. Щільно обкласти сталь порошком цинку.

4. 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.

Метод 4 з 4:

напилення

1. Підготуйте сталь так само, як і для інших методів. Очистіть поверхню від бруду і видаліть іржу перед нанесенням покриття.

2. Напилю тонке покриття з розплавленого цинку.

3. 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 цинкову пил. Фарбу на основі цинку можна використовувати і замість наведених вище способів гальванізації.
Фарбування надає гальванізується яскравий блиск.
Оцинкована сталь володіє високим опором корозії з боку бетону, вапна, алюмінію, свинцю і, природно, цинку.
Гальванізація є одним з видів того, що називається катодного захистом, коли захищається метал діє як катод в електрохімічної реакції, а захисний метал грає роль анода, тобто матеріал анода виконує захисні функції, корродіруя замість основного матеріалу. Метал, покритий витрачаються анодним шаром, нерідко називають анодованим металом.

попередження

Оцинкована сталь важче піддається фарбуванню в порівнянні з неоцинкованої.
Цинкове покриття на гальванізується 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 позбавляємо. Дощова вода може також вступати в реакцію цинковим покриттям, утворюючи карбонат цинку. З плином часу карбонат цинку стає крихким і в кінці кінців 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.
Вкрита цинком сталь має знижений опір втоми, оскільки цинкове покриття при нагріванні значно розширюється, а при охолодженні стискається.