Поцинкувањето е најчестиот метод за заштита на челикот од 'рѓа. Во суштина,бања за галванизацијае голем котел со стопен цинк што се користи за обложување на метални делови. Кога чист челик се потопува во оваа бања, цинкот брзо се врзува за површината, формирајќи робусна, отпорна на корозија завршница. Поцинкувањето постои повеќе од 150 години, но сепак останува изненадувачки ефикасно и еколошки. Всушност, често се наведува како еден од најеколошките достапни процеси за спречување на корозија. Резултатот е челик што може да преживее децении на отворено со минимално одржување. Подолу ќе разгледаме чекор-по-чекор како еден челичен дел преминува од прашлив стар метал во оклоп со цинк, во внатрешноста на бања за поцинкување.
Што е поцинкувана бања?
Кадата за поцинкување е едноставно сад со стопен цинк загреан на околу 450°C (842°F). Челичните делови се потопуваат во овој топол цинк, кој изгледа како сребрен течен метал. За време на потопувањето, цинкот реагира со железото во челикот, создавајќи металуршка врска помеѓу цинкот и челикот. Во пракса, компаниите често го нарекуваат оватопло поцинкувањепроцес – буквално потопување на челикот во „топол“ (растопен) цинк.
Овој метод е многу ефикасен. Кадата со цинк обично се чува над 98% чист цинк, а транспортерите или системите со кран внимателно ги поставуваат челичните парчиња под агол, така што цинкот може да го поплави секој агол од делот. Дури и шупливите форми или цевки се полнат со цинк, така што внатрешноста е обложена исто како и надворешноста. Како што вели еден индустриски водич, топлото поцинкување е процес на „тотално потопување“ - челикот е целосно потопен и цинк се обложува.ситевнатрешни и надворешни површини. Челикот се подига неколку минути подоцна со нова сјајна метална обвивка на него.
Процес на топло поцинкување (почеток до крај)
Процесот на галванизација има неколку клучни фази. Секоја мора да се направи внимателно, бидејќи цинкот ќе се залепи само на совршено чиста површина. Општо земено, чекорите се:
Чистење (Одмастување и маринирање):Прво, челикот темелно се чисти за да се отстранат масла, маснотии и лабава 'рѓа. Ова обично вклучува топол алкален (каустичен) раствор кој го одмастува челикот. Потоа, челикот се става во киселинска бања за маринирање (честопати разредена сулфурна или хлороводородна киселина) за да се отстранат бигорот и 'рѓата. По маринирањето, секоја тврдоглава нечистотија, боја или згура се отстранува рачно или со пескарење. Накратко, сите загадувачи мора да се отстранат, бидејќи цинкот нема да се врзе за валканиот челик.
Флуксирање:Непосредно пред поцинкувањето, чистиот челик се потопува во раствор од флукс, обично мешавина од цинк амониум хлорид. Флуксот ги чисти последните траги од оксид и спречува нова оксидација пред потопувањето. Во некои фабрики, тенко „флуксно ќебе“ дури и лебди врз бањата од цинк за да помогне во одмастувањето на челикот додека влегува. Фазата на флуксирање е клучна: таа осигурува дека стопениот цинк можевлаженчеликот рамномерно.
Потопување во цинкова бања:Сега доаѓа сржта на процесот. Подготвениот челик полека се спушта (често под агол) во стопениот цинков котел, кој обично се чува на ~450°C. Сликата подолу прикажува челични греди како влегуваат во топла цинкова бања. Штом челикот го допре течниот метал, започнува реакција. Цинкот почнува да се легира со површината на железото, а течниот цинк тече околу целиот дел. Внатре во бањата, цинкот и железото формираат неколку слоеви од легура преку металуршка реакција. Во ова време (обично неколку минути), облогата се гради до својата соодветна дебелина. Слој одстопенЦинкот се лепи за површината на челикот, а потоа се лади за да формира цврста надворешна обвивка.
Слика: Челични делови се потопуваат во топла поцинковачка бања. Стопениот цинк (течно сребро) брзо го премачкува челикот.
Операторите на постројката внимателно го темпираат потопувањето. За повеќето делови, потопувањето од 4-5 минути е доволно. Поголемите или изолираните делови можеби ќе треба подолго време за да ја достигнат целосната температура. Откако ќе се загрее, делот полека се вади. Како што се крева, вишокот цинк се исцедува - понекогаш потпомогнато од вибрирање или вртење на парчето. Тенката обвивка од цинк што останува ќе се олади и ќе се стврдне, честопати добивајќи светла сребрена боја однадвор. Всушност, свежо поцинкуваниот челик често сјае; карактеристичниот „шпенгл“ или снегулкаст шар на кристализиран цинк може да се појави на површината додека се стврднува.
Ладење (пасивација/гаснење):По извлекувањето, обложениот челик се лади. Ова може да се направи со едноставно воздушно ладење или со гаснење на жешкиот челик во вода или во хемиска бања за пасивација. Не е потребно посебно стврднување - врската цинк/челик е веќе цврста. Секој тенок надворешен слој од цинк оксид (бела 'рѓа) што може да се формира често се остава сам или лесно се третира. За разлика од обоените делови, поцинкуваниот челик обично баранема понатамошно завршувањеза издржливост.
Инспекција:Последниот чекор е брза визуелна и техничка инспекција. Инспекторите проверуваат дали секоја површина е обложена и ја мерат дебелината. Бидејќи цинкот се врзува само за чист метал, слабите точки лесно се забележуваат (голиот челик изгледа светло). Стандардните мерачи ја мерат дебелината на облогата за да се осигурат дека ги исполнува спецификациите. Во овој момент, поцинкуваниот челик е подготвен за употреба, со гаранција дека ќе биде отпорен на корозија многу години.
Внатре во бањата: Металургија и заштита
Она што всушност се случува со челикот во стопениот цинк е сложен хемиски дел - и една од изненадувачките предности на галванизацијата. Додека жешкиот челик седи во бањата, атомите на цинк дифундираат во железо и формираат неколку интерметални соединенија. Американското здружение на галванизатори го илустрира ова со пресек: има надворешен слој од речиси чист цинк (наречен ета слој) и под него 3 тврди слоеви од легури (наречени гама, делта, зета) точно на челичната граница. Забележително е што овие слоеви од легура на цинк-железо сепоцврст од мек челикНа пример, ситните гребнатини не продираат лесно низ овој повеќеслоен премаз. Во пракса, поцинкуваниот премаз е исклучително цврст и отпорен на абење.
Друга клучна предност е катодната (жртвена) заштита. Цинкот е електрохемиски поактивен од челикот. Едноставно кажано, ако премазот се изгребе до гол челик, околниот цинк првенствено ќе кородира, заштитувајќи го челикот. Всушност, топлото поцинкување е познато по ова: еден извор забележува дека дури и ако голиот челик (голем до ¼ инч) е изложен на гребнатинка, „корозијата нема да започне сè додека не се потроши целиот околн цинк“. Ова значи дека малите засеци не бараат пребојување; цинкот се жртвува со текот на времето.
Со текот на годините, изложеноста на воздух и дожд го претвора цинкот во бенигни нуспроизводи (оксиди, хидроксиди, карбонати) - сивата патина што може да ја видите на стар поцинкуван метал. цинкова патина бавно формира заштитна надворешна кора што дополнително ја забавува корозијата. Всушност, целосно изветвениот поцинкуван челик кородира околу 30 пати побавно од голиот челик. Во пракса, ова значи дека поцинкуваниот слој често трае 50-60 години или повеќе без одржување, во зависност од околината.
Изненадувачки предности наПоцинкување
Поцинкувањето нуди неколку фактори на „wow“ што можеби не ги очекувате од едноставен метален премаз:
1. Целосна покриеност:Бидејќи топлото поцинкување го потопува делот, дури и ги премачкува внатрешните делови на шупливите делови и внатрешноста на цевките. Навоите и скриените агли добиваат цинк, за разлика од боите што се нанесуваат со четка. Ова целосно потопување значи дека 'рѓата не може да се протне од неочекувани места.
2. Вградена цврстина:Слоевите од цинк и железо се по својата природа тврди и отпорни на абење. Во некои тестови, облогата од поцинкуван челик беше завршенадесет патипоотпорен на абење од типичната боја. Надворешниот слој од чист цинк (ета) е помек и еластичен, што дава отпорност на удар, додека внатрешните слоеви од легура се поцврсти од челикот. Ова повеќеслојно поврзување значи дека поцинкуваните делови издржуваат грубо ракување и абење.
3. Самолекување (катодна) заштита:Како што е наведено, цинкот ќе се „жртвува“ за да го заштити челикот. Малите гребнатини на поцинкуваниот челик не 'рѓосуваат бидејќи цинкот прво кородира (исто така наречен катодна заштита). Постои дури и име, „странично лазење“, за она што се случува со обоениот челик ('рѓата лази под бојата) - а поцинкувањето во суштина го спречува тоа.
4. Брзо извршување:И покрај тешката опрема, самиот чекор на поцинкување е брз. Обесувањето на парче и потопувањето во цинк трае само неколку минути. Подготовката е претежно хемиско чистење, а добро управуван погон може да обработи нарачка за вкупно неколку дена. Всушност, модерните работилници за поцинкување се гордеат со 24-часовна услуга за мали нарачки.
5. Долг работен век:Поцинкуваниот премаз може да го заштити челикот со децении без повторно боење. Во типични надворешни (индустриски или рурални) услови, вообичаено е да се видат повеќе од 50 години до првото одржување. Оваа долготрајност често го прави поцинкувањето поекономично од периодичното повторно боење на долг рок.
6. Еколошка почит:Процесот на поцинкување е релативно чист. Потрошениот цинк се рециклира и нема испарливи органски растворувачи како во бојата. Поцинкуваниот челик е 100% рециклиран на крајот од животниот век. Индустриските групи дури го забележуваат поцинкувањето како „веројатно најеколошка“ заштита од корозија што е достапна.
7. Препознатлив финиш:Поцинкуваниот челик често има карактеристикаукрасенили шара слична на снегулка на неговата површина. Овие сребрени кристали се зрната цинк што се стврднуваат и им даваат на поцинкуваните површини препознатлив изглед. Тоа е визуелен знак дека е присутен вистински премаз со топло потопување.
Висококвалитетна опрема: Поцинкувачка фабрика за цевки на Bonan Tech
Големите работилници за галванизација користат тешки машини за континуирано работење на овие процеси. На пример, „Bonan Technology Co., Ltd.“, производител на опрема, го нагласува својот„Постројка за поцинкување цевки од највисок квалитет“Изработени од висококвалитетен челик и компоненти. Нивните автоматизирани линии обработуваат сè: прицврстувачи за закачување на цевки, резервоари за одмастување од алкали, киселински туршии, станици за флукс, транспортер низ цинковото котле и резервоари за гаснење. „Бонан“ забележува дека неговите постројки за галванизација на цевки се дизајнирани за континуирано производство низ сите дијаметри на цевките.
Слика: Линија за континуирано поцинкување на цевки во функција. Ваквите автоматизирани постројки ги движат деловите од цевките преку чистење, флуксирање и бања со стопен цинк.
Во линијата Bonan Tech, секој чекор е внимателно контролиран. Всушност, поцинкувањето на цевките обично ги следи овие специфични фази:
Каустично чистење:Цевките влегуваат во топла бања со натриум хидроксид за да се отстрани маслото и бигорот од мелницата.
Киселинско маринирање:Потоа, тие минуваат низ кисела бања (обично HCl или H₂SO₄) за да се раствори 'рѓата и преостанатите оксиди.
Исплакнување и флуксирање:По плакнењето, цевките се потопуваат во раствор од флукс од цинк-амониум хлорид, со што се осигурува дека челикот останува без оксиди пред поцинкување.
Сушење:Секоја влага на челикот се отстранува или испарува со сушач на воздух.
Потопување (када со цинк):Цевките се пренесуваат во стопениот цинк-ботел. Топлото потопување ги премачкува темелно со цинк.
Гаснење:Конечно, топло поцинкуваните цевки се ладат брзо во вода или во бања за гаснење за да се заклучи премазот.
Секоја цевка што излегува сега има униформен цинк слој за да се спречи корозија. Според описот на Бонан, нивните„Автоматска машина за поцинкување на цевки“е способен да ракува со „целиот спектар на цевки што треба да се поцинкуваат“, осигурувајќи дека дури и многу големите или малите цевки ќе добијат соодветен слој цинк.
Заклучок
Кадата за поцинкување е повеќе од само сад со метал - таа е центар на докажан, научно поткрепен процес кој му дава на челикот практично самолекувачки штит. Од фазите на чистење до потопувањето во топол цинк, секој чекор е оптимизиран за да се произведе издржлив, металуршки врзан слој. Видовме како поцинкуваниот челик не само што се спротивставува на 'рѓа, туку го прави тоа изненадувачки добро - со повеќеслојни легури, екстремна цврстина и децении работен век.
Без разлика дали сте инженер кој специфицира мост или сопственик на куќа кој избира столбови за ограда, разбирањето на процесот на поцинкување помага да се објасни зошто поцинкуваниот челик е толку ефикасен. Накратко, во таа скромна бања од стопен цинк се наоѓа моќен и изненадувачки софистициран одбранбен систем - систем кој ќе ги чува челичните конструкции безбедни со генерации.
Време на објавување: 21 мај 2025 година