Разрушение вследствие коррозии — основная опасность, подстерегающая металлические конструкции во время их эксплуатации и сокращающая срок их службы. Взаимодействие металла с окружающей средой вызывает химические и электрохимические реакция окисления, приводящие к коррозии. Для предотвращения повреждающего влияния используется антикоррозийная защита металла, в частности, покрытие поверхности слоем цинка.
Как цинк защищает металл: принцип технологии
Цинкование относится к активным способам антикоррозионной защиты. В отличие от пассивной защиты, когда между металлом и средой создается изолирующая преграда в виде полимерного или лакокрасочного покрытия, активная вовлекает в действие электрохимические процессы. Тонкий слой цинка, нанесенный на металлическое изделие, не только предотвращает контакт железа с кислородом.
Образуя с железом гальваническую пару, цинк становится анодом, отдавая свои электроны и вступая в реакцию с элементами среды. Окислы цинка представляют собой плотную оксидную пленку, усиливающую защитное действие. Царапины и мелкие механические повреждения не опасны для цинкового покрытия, так как оксидный слой в этом месте быстро восстанавливается. Оцинковка производится различными способами, один из них — горячее цинкование.
Процесс горячего цинкования
Защита металла от коррозии горячим цинкованием производится в соответствии с ГОСТом 9.307-2021, содержащим требования к обрабатываемым поверхностям, технологическим процедурам и контролю качества покрытия.
Горячее цинкование предполагает погружение металлической заготовки в расплав цинка при температуре около 450 °С. При этом образуется поверхностный сплав базового металла и цинка за счет диффузии ионов цинка в кристаллическую решетку защищаемого металла. Этот метод применим для защиты изделий из всех видов стали и чугуна, а также латуни и меди.
Одним из основных условий получения качественного покрытия является основательная подготовка поверхности детали для лучшего сцепления с цинком. Она включает в себя выравнивание с помощью абразивной очистки, обезжиривание, удаление коррозионного налета с помощью кислоты и тщательную промывку, а также нанесение флюсового состава, блокирующего химические реакции до контакта с цинком.
Второй важный момент — скорость подъема детали из ванны с цинком, влияющая на толщину образующегося защитного слоя. Цинк застывает быстро и может образовывать наплывы.
Преимущества горячего цинкования
По сравнению с другими способами нанесения цинкового покрытия (гальваническим, газотермическим, термодиффузионным, холодным распылением) горячее цинкование отличается следующими особенностями:
- Образование плотного защитного слоя 0,04-0,08 мм, создающего эффективную защиту;
- Простота и быстрое осуществление операций;
- Возможность автоматизации процесса;
- Высокая степень сцепления покрытия с поверхностью детали, обеспечивающая его стойкость и долговечность;
- Возможность оцинковки элементов любой геометрической формы независимо от ее сложности;
- Применимость для создания антикоррозийной защиты крупных и средних металлоконструкций;
- Создание высоко устойчивого в жидкостных средах покрытия;
- Сглаживание мелких дефектов поверхности заготовок;
- Экономическая эффективность реализации технологии.
