Структура и свойства горячего цинкового покрытия

Сталь с горячим цинковым  покрытием широко применяют в нефтехимической промышленности, машиностроении, энергетике, промышленном и гражданском строительстве, мостостроении. Инженеры-проектировщики выбирают именно горячее цинкование, потому что оно обеспечивает непревзойденную стойкость к самым суровым климатическим воздействиям.

Горячему цинковому покрытию сохраняет свои защитные свойства в течение многих лет благодаря трем своим качествам:

  • высокой стойкости к истиранию;
  • однородной толщины покрытия;
  • полной защиты всей поверхности изделия.

Структура горячего цинкового покрытия

Уникальной особенностью горячего цинкового покрытия является его структура из крепко соединенных между собой интерметаллических слоев, которые обладают высокой износостойкостью.

На рисунке 1 показано поперечное сечение цинкового покрытия стали, состоящее из трех интерметаллических слоев (Gamma, Delta и Zeta) и верхнего слоя из чистого цинка (Eta).

struktura-cinkovogo-pokrytiyaРисунок 1 – Структура горячего цинкового покрытия

При погружения стального изделия в расплавленный цинка структура из этих слоев естественным образом образуется в результате металлургической реакции между железом в стали и цинком. Для каждого слоя на рисунке 1 указана твердость в единицах Виккерса. Можно видеть, что все три интерметаллических слоя тверже, чем основа-сталь, тогда как наружный слой Eta имеет низкую твердость и высокую пластичность. Такое сочетание свойств цинкового покрытия обеспечивает ему высокую стойкость к износу.

Высокая износостойкость горячего цинкового покрытия обеспечивает ему непревзойденную стойкость к повреждениям при транспортировке, установке на объекте или уже при эксплуатации.

Однородная толщина цинкового покрытия

Другой важной особенностью горячего цинкового покрытия, которая обеспечивает ему его долговечность, является его одинаковая толщина по всей поверхности изделия, включая наружные и внутренние углы (рисунок 2).

cinkovoe-pokrytie-na-ugluРисунок 2 – Горячее цинковое покрытие на углу изделия

Это исключает уязвимость для коррозии наружных углов изделия, что характерно для большинства защитных покрытий, таких как окраска кистью или напылением.

Полная коррозионная защита всей поверхности

Горячее цинкование осуществляется полным погружением изделия в рабочие растворы обезжиривания и травления и, в конце концов, в ванну с расплавленным цинком. Это дает то, что все внутренние поверхности и полости, а также резьбы стального крепежа – болтов, винтов, гаек – получают полноценное защитное покрытие.

Поскольку коррозия имеет тенденцию проходить с повышенной скоростью именно внутри полых конструкций из-за конденсации в них влаги, то это преимущество горячих цинковых покрытий очень полезно.

Полное защитное покрытие стального крепежа также имеет большое значение, так как он работает в точках соединений конструкций, которые являются критическими для обеспечения их прочности и целостности.

Срок службы горячего цинкового покрытия

При горячем цинковании получают самое толстое и самое плотное покрытие по сравнению с другими методами цинкования. Требования к толщине или удельной массы покрытия зависит от среды эксплуатации изделия и от заданного срока его службы. Поэтому толщина горячего цинкового покрытия может составлять от 25 до 200 мкм.

Срок службы горячего цинкового покрытия до его первого технического обслуживания зависит от толщины покрытия и атмосферных условий, в которых оно эксплуатируется (рисунок 3).

srok-sluzhby-cinkovogo-pokrytiya+Рисунок 3 – Срок службы горячего цинкового покрытия
до первого технического обслуживания.
Принято, что необходимость в техническом обслуживании цинкового покрытия возникает, когда ржавлению подвергнется 5 % стальной поверхности.

Источник: http://www.galvanizeit.org