Оцинкованные материалы, методы цинкования
Что такое оцинковывание?
Оцинкование является одним из наиболее широко используемых методов защиты металла от коррозии. Он включает нанесение тонкого цинкового покрытия на более толстый основной металл, что помогает защитить его от окружающей среды. В следующий раз, когда вы окажетесь в машине, посмотрите на дорожные указатели и фонарные столбы, которые вы проезжаете. Большое количество из них будет иметь немой серебристый цвет. Это «серебро» на самом деле является покрытием из цинка.
Проще говоря, цинкование металла придает ему антикоррозионные свойства. Без защитного цинкового покрытия металл будет оставаться подверженным воздействию элементов и потенциально окисляться и подвергаться коррозии гораздо быстрее. Оцинкованная сталь является экономически эффективной альтернативой использованию материалов, таких как аустенитная нержавеющая сталь или алюминий, для предотвращения коррозии.
Как это работает?
Оцинковка может защитить металл несколькими способами. Во-первых, он создает защитное покрытие, которое защищает металл от окружающей среды. Слой цинка предотвращает коррозию стали под водой, влагу и другие элементы в воздухе. Если цинковое покрытие поцарапать достаточно глубоко, металл станет подвержен коррозии.
Оцинкование может также защитить металл с помощью процесса, называемого «гальваническая коррозия». Гальваническая коррозия происходит, когда два металла разного электрохимического состава входят в контакт друг с другом с присутствующим электролитом, таким как соленая вода. В зависимости от атомной структуры двух металлов один металл является анодом, а другой - катодом. Анод корродирует быстрее, чем он сам, и катод корродирует медленнее, чем он сам. Причина, по которой цинк используется для цинкования, заключается в том, что он имеет сходство с анодом при контакте со многими различными типами металлов. Поскольку цинковое покрытие, контактирующее с основным металлом, обычно является анодом, оно замедляет коррозию основного металла или катода.
Различные методы цинкования
Существует несколько различных процессов цинкования металла:
Горячее Оцинкование
Как следует из названия, этот метод включает погружение основного металла в расплавленную ванну цинка. Во-первых, основной металл должен быть очищен либо механически, либо химически, либо и тем и другим, чтобы обеспечить качественную связь между основным металлом и цинковым покрытием. После очистки основной металл затем флюсуют, чтобы избавить его от любых остаточных оксидов, которые могут остаться после процесса очистки. Основной металл затем погружают в ванну с жидким цинком и образуется металлургическая связь.
Преимущества этого метода в том, что он экономичен; это может быть выполнено быстро и к сложным формам. Однако конечное покрытие может быть непоследовательным по сравнению с другими процессами цинкования.
Предварительное цинкования
Этот метод очень похож на горячее цинкование, но выполняется на сталелитейном заводе, обычно на материалах, которые уже имеют определенную форму. Предварительное цинкование включает прокатку металлического листа с помощью процесса очистки, аналогичного процессу горячего цинкования. Затем металл пропускают через лужу горячего жидкого цинка, а затем отбрасывают.
Преимущество этого метода заключается в том, что большие рулоны стального листа могут быть быстро оцинкованы с более равномерным покрытием по сравнению с горячим цинкованием. Недостатком является то, что, как только начинается изготовление предварительно оцинкованного металла, появляются открытые участки без покрытия. Это означает, что когда длинная катушка листа нарезается на меньшие размеры, края, на которых режется металл, остаются открытыми.
Цинкование электролитическим способом
В отличие от предыдущих процессов, при электрогальванизации не используется расплавленная ванна с цинком. Вместо этого этот процесс использует электрический ток в растворе электролита для переноса ионов цинка на основной металл. Это включает в себя электрическое восстановление положительно заряженных ионов цинка до металлического цинка, которые затем осаждаются на положительно заряженном материале. Также могут быть добавлены измельчители зерна, которые помогают обеспечить гладкое цинковое покрытие на стали. Подобно процессу предварительного цинкования, электрогальванизация обычно наносится непрерывно на рулон листового металла.
Некоторые преимущества этого процесса - равномерное покрытие и точная толщина покрытия. Однако покрытие, как правило, тоньше, чем покрытие из цинка, полученное методом горячего цинкования, что может привести к снижению защиты от коррозии.
