Регион:

Покрытие горячего цинкования

Покрытие горячего цинкования

Покрытие, получаемое в результате горячего цинкования, является как бы «трехслойным»: сначала на поверхности стального изделия располагаются сплавы железа с цинком, затем чисто цинковое покрытие и, наконец, карбонатно- оксидное цинковое покрытие (патина). Первая часть покрытия позволяет выдерживать механические нагрузки, вторая часть – придает покрытию устойчивость к ударам, наконец, третья часть является как бы лекарем – она защищает от дальнейшего разрушения через сколы и царапины. Но само это покрытие не способно сопротивляться воздействию техногенных газов (оксидов серы и азота), особенно во влажной среде. Поэтому в целом покрытие постепенно разрушается, причем скорость этого разрушения определяется рядом внешних факторов, в том числе концентрацией техногенных газов, влажностью воздуха и некоторыми другими.

Фазы покрытия горячего цинкования

Рис. 2.3. Порядок расположения фаз в железо-цинковом покрытии

Для увеличения срока жизни изделия было предложено поверх цинкового покрытия нанести органическое покрытие (краску). По мере того, как развивалась технология окрашивания, процесс начал переходить от окрашивания чисто органическими красками в стадию порошкового окрашивания.

Для этого свежеоцинкованное изделие специальным образом обрабатывается с целью создания конверсионного слоя на поверхности (это может быть и цинк-фосфатирование, и железо-фосфатирование), а затем подвергается так называемому порошковому окрашиванию. Процесс порошкового окрашивания заключается в следующем: изделие заземляется, а на поверхность напыляется порошок полимерного красителя через   специальные   пистолеты-распылители. Особенность процесса в том, что на выходе из распылителя частицы порошка заряжаются электростатически.

Диаграмма твердости покрытия горячего цинкования

Рис. 2.4. Зависимость твердости покрытия в кПа/мм2 (HV 0,05)от цинка (наружный слой) через железо-цинковые сплавы к материалу основы.

Поскольку напыляемые частицы являются диэлектриком, электростатический заряд в течение длительного отрезка времени остается на частице. Заряженные частицы притягиваются к поверхности обрабатываемого изделия и остаются на нем, причем технологически добиваются как равномерности нанесения слоя, так его определенной толщины (60-80 мкм). Само изделие с нанесенным покрытием затем направляется в камеру полимеризации, где частицы порошка расплавляются, образуя прочное полимерное покрытие, а благодаря нанесению конверсионного слоя оно прочно сцепляется с подложкой.

Синергизм в защите от коррозии

В результате получается не просто усиленное против коррозии покрытие, а покрытие, обладающее синергистическими свойствами. Синергизм – это такое свойство, когда результат воздействия двух факторов оказывается значительно больше, чем просто сумма действий этих факторов по отдельности, то есть коэффициент синергизма будет больше единицы. Показано, что использование такой комплексной обработки, то есть создание покрытия, состоящего из цинкового слоя и нанесенного поверх него органического слоя, приводит к сроку жизни изделия, значительно превышающему сумму сроков жизни изделий, обладающих данными покрытиями в отдельности. Так, коэффициент синергизма в агрессивном климате равен 1,8-2,0, в морской воде он лежит в пределах 1,3-1,6, в неагрессивной среде он равен 2,0-2,7.

Внешнее покрытие при этом является не только прочным, поскольку порошковые покрытия значительно прочнее, чем обычные органические (что очень важно с точки зрения его сопротивляемости внешним факторам), но и обладает большим разнообразием цветовых оттенков, устойчивых к воздействию как влаги, так и света, что дает возможность архитекторам разнообразить цветовую гамму своих проектов.

Причины синергизма объясняются влиянием трех факторов:

  • красочное покрытие увеличивает свою жизнь за счет воздействия цинка нижнего слоя (как это происходит, например, при добавлении оксида цинка в каучуки);
  • слои цинка увеличивают сроки жизни нижерасположенных слоев органического покрытия;
  • наконец, продукты коррозии цинка «залечивают» трещины и сколы, образующиеся в поверхностном слое при функционировании изделия. При этом надо отметить, что цинк залечивает дефекты, будучи на расстоянии от дефекта даже в 5-7 мм.

Аналогичные процессы синергизма наблюдаются и в шерардизованных  изделиях.  Если  на  крепежных  изделиях, покрытых цинком методом шерардизации по технологиям, скажем, восьмидесятых годов, сразу же при использовании изделий на открытом воздухе появлялся коричневый цвет, обусловленный окислением частиц железа в объеме покрытия и коричневые потеки на скрепляемых  этим крепежом частях, то в изделиях нового поколения с нанесенными на поверхность цинка конверсионными покрытиями такое явление либо не происходит, либо происходит значительно позже, а коррозионная стойкость покрытия возрастает в 2-11 раз.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments