Yksityiskohtainen kuvaus kuuma{0}}upposinkimisestä ja sähkösinkimisestä (kylmäsinkitys)

Kuuma{0}}kastopinnoitteen koko nimi on hot dip coating, joka viittaa menetelmään upottaa päällystetty metallimateriaali muihin nestemäisiin metalleihin tai seoksiin, joilla on alhaisemmat sulamispisteet. Kuuma-kastopinnoitteen pääasiallinen substraattimateriaali on teräs, joten pinnoitemateriaalissa olevan metallin sulamispisteen on oltava paljon alhaisempi kuin teräksen, muuten se vaikuttaa alustamateriaaliin.

Pinnoitemateriaali
Yleisiä pinnoitemetalleja ovat sinkki (sulamispiste 419,5 astetta), alumiini (sulamispiste 658,7 astetta), tina (sulamispiste 231,9 astetta) ja lyijy (sulamispiste 327,4 astetta).

Kuumasinkitys, joka tunnetaan myös nimellä galvanointi, on menetelmä, jolla teräsosien metallipinnoite saadaan aikaan upottamalla ne sulaan sinkkiin.

Kuumasinkitysprosessi

Tämä prosessi sisältää rauta{0}}sinkkiseoksen muodostumisen rautasubstraatin ja uloimman puhtaan sinkkikerroksen väliin. Tämän rauta-sinkkiseoskerroksen muodostuminen teräskomponentin pinnalle kuumasinkityksen aikana- varmistaa vahvan sidoksen raudan ja puhtaan sinkkikerroksen välillä. Prosessi voidaan kuvata lyhyesti seuraavasti:

Kun rautatyökappale upotetaan sulaan sinkkiin, rajapinnalle muodostuu ensin kiinteä sinkin ja -raudan liuos (runko-keskittynyt kuutio). Tämä on kide, joka muodostuu sinkkiatomien liukenemisesta perusmetallin raudan kiinteässä tilassa; kaksi metalliatomia ovat fuusioituneet yhteen, ja atomien välinen vetovoima on suhteellisen pieni.

Siksi, kun sinkki saavuttaa kyllästymisen kiinteässä liuoksessa, kahden alkuaineen, sinkin ja raudan, atomit diffundoituvat toisiinsa. Rautasubstraattiin diffundoituneet sinkkiatomit kulkeutuvat perushilassa muodostaen vähitellen lejeeringin raudan kanssa.

Sulaseen sinkkiin diffundoituva rauta muodostaa sinkin kanssa metallien välisen yhdisteen FeZn13, joka laskeutuu kuumasinkitysastian pohjalle muodostaen sinkkikuonaa.

Kun teräskomponentti poistetaan sulasta sinkistä, pintaan muodostuu puhdas sinkkikerros. Tämä kerros on kuusikulmainen kide, jonka rautapitoisuus on enintään 0,003 %.

Varsinainen teräsputkien pinnan galvanointiprosessi (teräsputket esimerkkinä)

Solid iron dissolves ->Iron combines with zinc to form an iron zinc alloy compound, producing an iron zinc alloy layer ->Rautasinkkiseoskerroksen ulkopuoli on yhdistetty puhtaaseen sinkkikerrokseen. Jäähtymisen jälkeen puhdas sinkkikerros kiteytyy ja liitetään terässubstraattiin sinkkikerroksen sisäpuolelta. Siksi kuumasinkitysprosessi on pääasiassa prosessi, jossa muodostetaan galvanoitu kerros diffuusion vuoksi.

Galvanoidun pinnoitteen suojaava vaikutus teräspintaan

Täydellinen peitto,{0}}pitkäkestoinen suoja
Kun galvanoitu kerros on ehjä, itse sinkin korroosionopeus on erittäin hidas, mikä voi pidentää teräksen käyttöikää 15-30 kertaa. Galvanoitu kerros on metallurgisesti sidottu alustaan, peittää kattavasti ja lujasti ja kestää mekaanisia vaurioita.

Uhraa anodisuojaus osittaisen vaurion yhteydessä
Jos pinnoite on osittain vaurioitunut, paljas teräspohja ja sinkki muodostavat kosteassa ympäristössä ensisijaisen akun. Sinkki anodina (jolla on negatiivisempi potentiaali) ensisijaisesti syövyttää suojatakseen terästä katodina, mikä tunnetaan "uhrautuvan anodisuojauksena".

Tarttuvuus on tärkeämpää kuin paksuus
Galvanoitu kerros syöpyy usein heikosta liitoksesta. Jos tarttuvuus on huono, vaikka pinnoite olisi paksu, se syöpyy ja epäonnistuu aikaisin, kuten "puutynnyrien lyhytlevyvaikutus". Siksi yleinen tarttuvuus on avaintekijä, joka vaikuttaa suojan käyttöikään.

Kuumasinkitty-pinnoite antaa terässubstraatille seuraavan kolminkertaisen korroosiosuojan:

Kuumasinkity{0}}kerros voi tarjota seuraavan kolminkertaisen korroosiosuojan-teräsalustan:

Eristyskerroksen suojaus
Eristyssuojakerroksen kaksi tärkeää ominaisuutta ovat sen tarttuvuus metalleihin ja sen oma kulutuskestävyys. Tässä suhteessa kuumasinkitys- tarjoaa kovan, metallisidonnaisen eristyskerroksen, joka voi peittää teräksen pinnan kokonaan ja eristää sen syövyttäviltä ympäristöiltä.

Korroosiotuotteen kerroksen suojaus
Kuumasinkityn kerroksen pinnalle muodostuvat korroosiotuotteet lisäävät tilavuutta ja tukkivat pinnoitteen selektiivisen liukenemisen aiheuttamat epäjatkuvat raot, mikä estää pinnoitteen lisäkorroosiota ja vähentää galvanoidun kerroksen korroosionopeutta ympäristön syövyttävissä väliaineissa.

Sähkökemiallinen suojaus
Pienillä alueilla, jotka altistuvat vahingossa tapahtuville vaurioille, kuten kolhuille tai naarmuille, jotka johtuvat sinkin negatiivisesta potentiaalista rautaan verrattuna, kuumasinkitty{0}}kerros syöpyy ensisijaisesti suoja-anodina, joka tarjoaa katodisuojan teräkselle.

Kuumasinkitysprosessin edut-

Verrattuna muihin metallien -korroosionestomenetelmiin kuumasinkimisellä on vertaansa vailla olevia etuja sähkökemiallisen suojauksen, pinnoitteen tiheyden, pinnoitteen kestävyyden, pinnoitteen huoltovapaan, teräsosien muodon ja koon mukauttavuuden sekä korkean tuotantotehokkuuden suhteen.

Kuumasinkityllä -teräksellä on etuja, kuten muovattavuus, hitsattavuus, maalattavuus ja hyvä sitkeys. Kuumasinkitystekniikka kehittyy yhä enemmän kohti laajaa-mittakaavaa ja edullisia{4}}tuotantoa.

Galvanoidun kerroksen paksuus ja käyttöikä

Koska galvanoidun kerroksen käyttöikä riippuu pääasiassa sen paksuudesta, sen pinnan jatkuvuus ja kirkkaus on helppo tarkastaa visuaalisesti ja magneettisen paksuusmittarin avulla voidaan kätevästi ja tarkasti mitata, täyttääkö paksuus standardivaatimukset.

Ilmakehän altistustestit osoittavat, että kuumasinkityn kerroksen, jonka paksuus on 86 μm, käyttöikä on 13 vuotta raskaalla teollisuusalueella, 50 vuotta meriympäristössä, 104 vuotta esikaupunkialueilla ja 30 vuotta kaupunkialueilla.

Yleensä galvanoidun kerroksen, jonka sinkkipinnoite on 600 g/m², huoltovapaa-käyttöikä on 20-50 vuotta. Rakentamisessa käytettävien sinkittämättömien väripinnoitettujen teräslevyjen käyttöikä on 3–5 vuotta, kun taas galvanoidulla alustalla pinnoitettujen teräslevyjen käyttöikä on 20–30 vuotta.

Sähkösinkitys, joka tunnetaan yleisesti nimellä "kylmäsinkitys" tai "vesisinkitys"; Se käyttää sähkökemiallisia menetelmiä käyttääkseen anodeina sinkkiharkkoja, joissa sinkkiatomit menettävät elektroneja ja liukenevat elektrolyyttiin ionisessa tilassa. Teräsmateriaalit toimivat katodeina, joissa sinkki-ionit pelkistyvät sinkkiatomeiksi ja kerrostuvat teräksen pinnalle muodostaen yhtenäisen, tiheän ja hyvin sitoutuneen metalli- tai metalliseospinnoituskerroksen.

Sinkkipäällystysprosessin virtaus (hopea-valkoinen / sininen-valkoinen)

Eri pinnoitteen paksuus

Kuumasinkitys tuottaa yleensä paksumman sinkkikerroksen, tyypillisesti yli 40 μm ja jopa 200 μm tai enemmän. Kuumasinkitty kerros on yleensä 10-20 kertaa paksumpi kuin sähkösinkitty kerros.

Sähkösinkityt pinnoitteet ovat erittäin ohuita, noin 3–15 μm, pinnoitteen paino vain 10–50 g/m².

Erilainen sinkkipinnoitteen paino

Kuumasinkittyjen levyjen sinkkipinnoitteen paino ei saa olla liian alhainen, yleensä vähintään 50–60 g/m² molemmilta puolilta ja enintään 600 g/m². Sähkösinkittyjen levyjen sinkkikerros voi olla erittäin ohut, vähintään 15 g/m², mutta paksumman pinnoitteen saavuttaminen edellyttää erittäin hidasta tuotantolinjan nopeutta, mikä ei sovi nykyaikaisten tuotantolinjojen prosessiominaisuuksiin. Enimmäispaino on yleensä 100 g/m². Tämän vuoksi sähkösinkittyjen levyjen tuotanto on merkittävästi rajoitettua.

Eri pinnoitteen mikrorakenne

Kuumasinkityissä levyissä on hieman hauras seoskerros puhtaan sinkkipinnoitteen ja teräsalustan välissä. Puhdas sinkkipinnoite muodostaa enimmäkseen sinkkikiilteitä kiteytymisen aikana, ja pinnoite on tasainen ja ei--huokoinen.

Sähkösinkiyksessä sinkkiatomit kerrostuvat ja saostuvat vain teräslevyn pinnalle, ja ne kiinnittyvät teräsnauhan pintaan fysikaalisten voimien vaikutuksesta. Huokosia on monia, mikä tekee siitä erittäin alttiita syövyttävien väliaineiden aiheuttamalle pistekorroosiolle. Siksi kuumasinkityt levyt kestävät paremmin korroosiota- kuin sähkösinkityt levyt.

Erilaiset lämpökäsittelyprosessit

Kuumasinkityissä{0}}levyissä käytetään yleensä kylmävalssattuja{1}}levyjä raaka-aineena. Hehkutus ja kuumasinkitys- suoritetaan jatkuvasti galvanointilinjalla. Teräsnauha kuumennetaan ja jäähdytetään lyhyessä ajassa, joten sen lujuus ja plastisuus vaikuttavat jossain määrin. Sen leimausteho on huonompi kuin vastaavilla kylmävalssatuilla-levyillä, jotka on poistettu rasvasta ja hehkutettu ammattimaisella tuotantolinjalla.

Electro-galvanoiduissa levyissä käytetään kylmävalssattuja-levyjä raaka-aineena, mikä takaa periaatteessa saman käsittelykyvyn kuin kylmävalssatut levyt. Sen monimutkainen prosessi kuitenkin lisää myös tuotantokustannuksia.

Erilainen ulkonäkö

Kuumasinkityn kerroksen pinta on karkea ja kirkas, ja vaikeissa tapauksissa siinä on sinkkikiiltoja.

Elektro-sinkitty kerros on sileä ja himmeä (likainen).

Eri sovellusalue ja prosessi

Kuumasinkitys soveltuu suurille komponenteille ja laitteille; Kuumasinkitty teräslevy peitataan ensin rautaoksidin poistamiseksi teräsputken pinnalta. Peittauksen jälkeen se puhdistetaan ammoniumkloridin tai sinkkikloridin vesiliuoksessa tai ammoniumkloridin ja sinkkikloridin vesiliuossäiliössä ja lähetetään sitten kuuma{1}}kastopinnoitussäiliöön.

Sähkösinkitys soveltuu pienille komponenteille. Käytä galvanointiliuosta, aseta positiiviset ja negatiiviset elektrodit teräslevyyn ja galvanointiliuokseen.

arvostelu

Kuumasinkityllä on hyvä peittokyky, tiheä pinnoite, eikä siinä ole epäpuhtauksia. Sen etuna on tasainen pinnoite, vahva tarttuvuus ja pitkä käyttöikä. Kuumasinkitys kestää paremmin ilmakehän korroosiota kuin perusmetalliraudan galvanointi.

Galvanoitujen teräslevyjen valmistuksen galvanointimenetelmällä on hyvä prosessointikyky, mutta pinnoite on ohuempi ja korroosionkestävyys ei ole yhtä hyvä kuin kuumasinkityillä{0}}teräslevyillä. Sähkösinkittyyn levyyn kiinnitetyn sinkin määrä on hyvin pieni, vain putken ulkoseinä on sinkitty, kun taas kuuma{1}}kastopinnoite on pinnoitettu sekä sisä- että ulkopuolelta.