Регион:

Измерение толщины цинкового покрытия


Как уже говорилось, российский ГОСТ 9.307, в отличие от иностранных аналогов, не детализирует способы замера толщины цинкового покрытия, лишь указывается, что таких замеров должно быть несколько на изделиях, и  браться среднее значение. Указывается, что толщина покрытия должна лежать в пределах 40-200 мкм; в то же время некоторые ГОСТы на конкретные изделия требуют минимальной толщины покрытия

60 и даже 80 мкм. Кроме того, при стандартной технологии (без модифицирующих добавок) на проблемных (санделиновых) сталях могут получаться покрытия толщиной свыше 200 мкм, что не соответствует не только ГОСТу по толщине, но и этому же ГОСТу по адгезии покрытия. Когда изделия имеют достаточный размер, возможны случаи, как это, например, наблюдается на изделиях дорожного ограждения, неоднородность распределения толщины покрытия сразу по двум координатам (рис. 12.1). Поэтому на каждом предприятии должна быть разработана внутренняя методика расчета средней толщины покрытия на изделии, которой должен руководствоваться контролер при всяком замере толщины, а при вероятном превышении толщины покрытия (цинкование толстостенных изделий типа мостовых конструкций из проблемных сталей) заранее знакомить с ней заказчика и согласовывать с ним возможные отклонения по толщине покрытия.

Как следует из содержания предыдущих глав, время службы оцинкованного изделия в каждой из природных сред примерно пропорционально толщине покрытия; внутри каждого типа покрытия (имеются в виду покрытия, полученные одним и тем же методом – стандартное, технигальва, гальвалюм и др.) не найдено больших различий в коррозионном поведении слоев различных сплавов, поэтому для оценки срока службы изделий важно знать толщину покрытия.

Довольно часто возникают вопросы, касающиеся перевода толщины покрытия в удельное содержание цинка. Действительно, цинковое покрытие – это чередующийся ряд железо-цинковых сплавов, содержание железа в которых увеличивается по мере приближения к поверхности металла (а цинка, соответственно, уменьшается), и не факт, что существует прямая зависимость между толщиной покрытия и массой цинка на единицу поверхности.

Распределение толщины цинкового покрытия по высоте ограждения шоссейных дорог – изделие «балка»

Рис. 12.1. Распределение толщины покрытия по высоте ограждения шоссейных дорог – изделие «балка». Каждый график сдвинут на 20 мкм относительно предыдущего. Слева показаны точки измерения толщины, сверху – места измерения по длине балки.

Однако именно так и обстоит дело (рис. 12.2). То есть покрытие толщиной в 40 мкм содержит в два раза меньше цинка, чем покрытие толщиной 80 мкм. Почему это происходит? Дело в том, что в основной части покрытия – примерно 40-50% - содержится η-фаза, а это не что иное, как чистый цинк. Следующие две фазы ( δ- и ζ-) содержат еще относительно малое количество железа, но плотности этих фаз возрастают по сравнению с плотностью чистого цинка, что ясно следует из рассмотрения таблицы 12.1. Наконец, Г- фаза, где содержание железа уже достаточно велико, имеет очень малую толщину (менее 2 мкм), но к тому же повышенную плотность.

Но здесь сразу же встает вопрос – насколько точны различные методы измерения толщины покрытия, насколько согласуются между собой различные методы измерения. Наиболее точным методом измерения толщины покрытия является микроскопический – под микроскопом изучается срез покрытия. Однако этот метод относится к разрушающим средствам контроля, и использовать этот метод можно только в тех случаях, когда другие методы либо невозможны, либо им принципиально не доверяет потребитель оцинкованной продукции (например, при судебном иске).

Таблица 12.1. Характеристики сплавов, входящих в состав железо-цинкового покрытия.

Фаза

Формула

Содержание Fe, % масс.

Кристаллическая структура

Плотность, г/см3

η

Zn

Макс. 0,003

г.п.у

7,14

ζ

FeZn13

5,7-6,3

моноклинная

7,18

δ

FeZn10

7,0-11,5

гекс.

7,24

Г1

Fe3Zn21

17,0-19,5

о.ц.к.

-

Г

Fe3Zn10

23,5-28,0

моноклинная

7,36

Нами найдена лишь одна работа, которая посвящена оценке точности различных методов, в принципе применимых к определению количества цинка на поверхности оцинкованного изделия

Существуют несколько методов измерения толщины покрытия. Среди них – техника химического растворения, электрохимического растворения при постоянной  плотности тока и контролируемом потенциале, взвешивание до и после гальванизации.

Химическое растворение и магнитные измерения хорошо коррелируют между собой (рис. 12.2). Наблюдаемый разброс экспериментальных точек обусловлен, по мнению авторов исследования, неоднородностью слоя покрытия по поверхности исследуемого образца.

Электрохимическое растворение хуже коррелирует с магнитным измерением, в то же время корреляция между цинковым слоем, измеряемым методом электрохимического растворения, и слоем чистого цинка, полученным из данных металлографии, весьма хорошая.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments