Горячее цинкование

Металлическую поверхность (обычно стальную или железную) покрывают защитным цинковым слоем для предотвращения коррозии. Металлическое изделие опускается в ванну,  заполненную расплавленным цинком, температура которого составляет 460*С.  Под воздействием атмосферного воздуха цинк (Zn) вступает в окислительную реакцию с кислородом (O2). В результате этого взаимодействия получается оксид цинка (ZnO). В дальнейшем этот оксид реагирует с диоксидом углерода (СО2). Результатом данного взаимодействия будет уже карбонат цинка (ZnCO3), который имеет серо-матовый цвет и твёрдую консистенцию. Карбонат цинка и служит надёжным барьером на пути дальнейшего развития коррозионного процесса.

Горячая оцинковка  - это один из самых экономичных и надёжных способов защиты стали и железа от коррозии, поэтому он и получил столь широкое распространение.

Для металлических конструкций горячая оцинковка является самым популярным видом защитного покрытия.

Обычная толщина защитного цинкового слоя равна  45 – 65 мкм, но может колебаться в пределах 40 – 85 мкм.

Историческая справка

- 1742 год. В своём докладе для французской Королевской академии физик и химик Поль Жак Малуэн (1701 – 1778) впервые описывает метод оцинковки железа в ванне с расплавленным цинком.

- 1836 год. Французский химик Станислав Сорел (1803 – 1871) запатентовал этот метод защиты железных поверхностей, которые сначала необходимо очистить серной кислотой (9 % раствор H2SO4) и после этого флюсом  - NH4Cl (хлорид аммония).

Технологический процесс

Краткое описание технологии нанесения покрытия.  Деталь после предварительного обезжиривания, промывки и травления повторно промывают. После чего она в барабане опускается в керамическую ванну, заполненную расплавленным цинком. Барабан вращается, обеспечивая поток цинковой массы, которая полностью заполняет все микротрещины и поры в металлических деталях. После этого барабан удаляют из ванной и раскручивают на центрифуге. Этим самым происходит удаление с деталей лишнего цинка. Но его избыточное количество может оставаться на внутренней гаечной резьбе. Как правило, гайки после оцинковки протачивают. Отсутствие слоя защитного цинка на внутренней резьбе гайки не ухудшает коррозионную устойчивость резьбового соединения, но только в том случае, если гайка накручивается на горячеоцинкованную шпильку или болт. Имея к железу высокую анодность при температуре до 70*С, цинк способен самостоятельно покрывать повреждённые и непокрытые участки изделия со скоростью 2 мм за год. В этом случае с наружной стороны болта цинк переносится благодаря разности потенциалов железа и цинка в кислой и естественной влажной среде на участки гаечной внутренней резьбы, которые остались без покрытия при проточке.

Достоинства горячей оцинковки

1. Повреждённые участки покрытия восстанавливаются самостоятельно.
2. Устойчивость к коррозии в 5-7 раз превосходит электрооцинкованный крепёж и по своим свойствам устойчивости очень близко подходит к нержавеющей стали.
3. Нанесённое покрытие устраняет все поверхностные дефекты, которые разрушают резьбу под нагрузкой.
4. Покрытие более устойчиво к механическим воздействиям (удары, сколы), чем полимерные покрытия, имеющие такую же коррозионную устойчивость.
5. Нанесённое покрытие эффективно препятствует водородному охрупчиванию металлического крепежа.
6. Прочность горячеоцинкованного крепежа превосходит крепежи из нержавеющей стали. Наиболее распространён класс прочности 8.8, однако доступен и 10.9.
7. Легко окрашивается, так как имеет пористую и шероховатую поверхность. Самым важным достоинством горячеоцинкованного крепежа будет, пожалуй, ощутимая экономия при эксплуатации сооружений, так как отсутствует необходимость в их перекрашивании.
8. Себестоимость крепёжа из горячеоцинкованной стали всего лишь на 30% дороже электрооцинкованного, но в 4 раза дешевле крепежа из нержавеющей стали.