Proces tepelného zinkovania; Národná asociácia galvanizérov

TEPELNÁ GALVANIZÁCIA SA ROZVÍJALA TAKŽE POKRAČOVATEĽNE OD PRVÉHO POUŽITIA NA POKRYTIE OCELOVÝCH ZRUŠENÝCH TABULIEK PRED 150 ROKMI. TENTO SILNÝ VÝVOJ V RÁMCI RASTÚCEHO KONKURENČNÉHO KLIMATU S ĎALŠÍMI OCHRANNÝMI TECHNOLÓGIAMI JE Z dôvodu jednoduchosti procesu a špeciálnych technicko-hospodárskych výhod.

PRÍPRAVA POVRCHU

Proces galvanizácie prebieha iba na chemicky čistom kovovom povrchu. Pri príprave povrchov sa preto bude brať do úvahy dosiahnutie tohto cieľa. Ako pri väčšine procesov nanášania povlaku, tajomstvom získania kvalitného povlaku je príprava oceľových a liatinových kovových povrchov. Príprava povrchu pozostáva z troch samostatných etáp: odmasťovania, morenia a tavenia. Úlohou odmasťovania je odstraňovanie mastnoty, mazív, obrábacích olejov a iných nečistôt. Dosahuje sa to ponorením výrobkov do alkalického alebo kyslého odmasťovacieho roztoku. Produkt sa potom opláchne studenou vodou a nasleduje morenie. Spravidla sa to robí ponorením do kyseliny chlorovodíkovej pri izbovej teplote alebo do kyseliny sírovej pri 50 až 65 ° C. Účelom morenia je odstránenie vrstiev hrdze, nečistôt a odštiepkov z povrchu výrobkov.

Zváracia troska, farby a ťažké tuky sa zvyčajne nedajú odstrániť vyššie uvedenými krokmi čistenia, ale musia sa odstrániť pred odoslaním výrobkov na zinkovanie do galvanizátora.

Po morení nasleduje druhé opláchnutie vodou a potom sú výrobky podrobené procesu prúdenia. Spravidla to spočíva v ponorení do tavidla - ktoré obsahuje chlorid amónny a chlorid zinočnatý pri teplote asi. 65-80 ° C Po tavení sa diely vysušia. Niektoré galvanizačné spoločnosti používajú pozinkovanie za mokra, pri ktorom je prietoková vrstva usporiadaná na časti povrchu galvanizačného kúpeľa. Operácia tavenia odstraňuje posledné stopy oxidu z povrchu výrobkov a umožňuje roztavenému zinku pokryť oceľ. Technologický tok procesu tepelného zinkovania je schematicky znázornený na obrázku 1.

zinkovania

PROCES TEPELNEJ GALVANIZÁCIE

Po operáciách prípravy sa diely ponoria na niekoľko minút do kúpeľa s roztaveným zinkom (asi 450 ° C). Keď sú oceľové alebo liatinové časti čisté, po ponorení do roztaveného zinku reaguje so železom a vytvára rad intermetalických vrstiev zliatiny Fe-Zn, metalurgicky viazaných na základný kov. Reakčná rýchlosť medzi oceľou a zinkom je zvyčajne parabolická funkcia času. To znamená, že spočiatku je reakčná rýchlosť veľmi vysoká, čo zvyšuje, čo spôsobuje značné miešanie galvanizačného kúpeľa. Počas tohto obdobia sa vytvorí väčšina hrúbky povlaku. Rýchlosť reakcie sa naďalej spomaľuje a pokrytie sa významne nezvyšuje, a to ani vtedy, ak sú časti vo vani udržiavané dlhší čas. Zvyčajný čas ponorenia je asi 4 - 5 minút, ale môže sa predĺžiť v prípade ťažkých častí, ktoré majú veľkú tepelnú zotrvačnosť alebo kde sa vyžaduje zinok na vstup do vnútra časti. Po vybratí z galvanizačného kúpeľa zostáva na zliatinovej vrstve vrstva roztaveného zinku. Po ochladení tejto vrstvy vznikne jasný a lesklý vzhľad, špecifický pre tepelne pozinkované výrobky.

Tepelné pozinkovanie môže zahŕňať ochladenie vo vode alebo na vzduchu.

Podmienky v hale na tepelné zinkovanie, ako napríklad: teplota, vlhkosť a kvalita vzduchu, neovplyvňujú kvalitu žiarovo pozinkovaného povlaku. Na druhej strane v prípade lakovania tieto podmienky významne ovplyvňujú kvalitu vrstiev laku.

ZINCOVÁ VRSTVA ZÍSKANÁ TEPELNOU galvanizáciou

Po vybratí výrobkov z galvanizačného kúpeľa a ich ochladení sa proces tepelného pozinkovania končí. Podľa diagramu Fe-Zn, vychádzajúc z povrchu povlaku, sa tvoria nasledujúce fázy: eta (η) - čistý zinok; hodváb (ζ) - 6% Fe; delta (δ) - 10% Fe a gama (Г) - 23% Fe, ktoré majú rozdielnu tvrdosť a ktoré sú postupne napadnuté koróziou. Hrúbka rôznych fáz a celková hrúbka povlaku závisia od: kvality ocele, zloženia kúpeľa, teploty a trvania, rýchlosti extrakcie atď. V skutočnosti nedochádza k vymedzeniu medzi oceľou a zinkom, ale k postupnému prechodu radom legovaných vrstiev, čo zaručuje veľmi dobré metalurgické spojenie. Difúzne procesy vo zinkovej vrstve prakticky prestávajú pri 300 ° C. Mikroštruktúra tepelne pozinkovaného povlaku je znázornená na obrázku 3.

zinkovania
HRÚBKA NÁTERU

Hrúbky povlaku sa zvyčajne určujú podľa hrúbky ocele a prevádzkových podmienok. Tieto sú upravené v SR EN ISO 1461 (pozri kapitolu 7). Z tohto pravidla existujú tri výnimky, prvá sa týka získavania tenších vrstiev (vzorky odstredené) a ďalších dvoch sa týka väčšia hrúbka (zvýšenie drsnosti a použitie reaktívnych ocelí).

Tepelne pozinkované vrstvy na odstredených vzorkách

Tieto povrchové úpravy zahŕňajú proces galvanizácie, ktorý je regulovaný normou SR EN ISO 1461, a používajú sa v prípade tepelného zinkovania závitových spojovacích prvkov a iných malých častí. Po príprave povrchu sa diely ponoria do roztaveného zinku v perforovanej nádobe. Po vytvorení zinkového povlaku sa nádoba centrifuguje alebo otáča vysokou rýchlosťou, aby sa odstránil prebytok zinku a tým sa získala čistá vrstva. Minimálne priemerné hrúbky povlaku v prípade odstreďovania upravuje SR EN ISO 1461.

Silnejšie povlaky je možné získať jednou z nasledujúcich metód:

Silnejšie povlaky získané zvýšením drsnosti povrchu

Toto je najbežnejšia metóda získavania hrubších povlakov.

Brúsenie oceľového povrchu na Sa 2½ (ISO 7079) pred tepelným zinkovaním pomocou oceľových prevodov a guličiek veľkosti G24 zvyšuje drsnosť povrchu a zväčšuje povrchovú plochu ocele, ktorá prichádza do styku s roztaveným zinkom. Všeobecne sa tak zvýši hrúbka až o 50% (obrázok 4). Týmto spôsobom je možné ošetriť akýkoľvek kus ocele, ak je dostatočne silný, aby vydržal otryskávanie. Existujú prípady, keď nie je možné pieskovať vnútorné povrchy konštrukcií alebo sekcií s vnútornými medzerami, ale takmer vždy sú tieto oblasti najmenej zasiahnuté koróziou. Povlaky silnejšie ako sú predpísané v SR EN ISO 1461 by sa mali predpisovať až po konzultácii s galvanizérom alebo ANAZ (pozri kapitolu 7).

Galvanické zinkovanie reaktívnych ocelí

Silnejšie povlaky je možné získať aj použitím reaktívnych ocelí obsahujúcich Si (Si> 0,25; 0,04