Процес гарячого цинкування щодо простий. Він включає очищення сталі та занурення її в розплавлений цинк для одержання покриття.
Гаряче цинкування - це процес покриття заліза або сталі шаром цинку шляхом занурення металу у ванну з розплавленим цинком за температури близько 450°C (842°F). Під час процесу утворюється металургійно пов'язане покриття, яке захищає сталь від агресивних середовищ як зовнішніх, так і внутрішніх.
Для створення таких високих температур в гальванічних ваннах можуть використовуватися різні варіанти ТЕНів. Існує два способи електричного нагрівання розчину в гальванічних ваннах за допомогою трубчастих електронагрівачів (ТЕНів):
Сухі ТЕНи . Безпосереднє поміщення нагрівача в робочий розчин можливо лише за умови, що він не є агресивним до матеріалу ТЕНу.
Для нагріву із сухими ТЕНами це не так важливо. Нагрівальний елемент поміщають у металеву колбу, попередньо приварену або прикручену до ванни. Таким чином тепло нагрівача передається розчину через металеву стінку колби. Такі ТЕНи називають сухими, тому що вони не мають безпосереднього контакту з робочою рідиною. Сухі ТЕНи також називаються циліндричними керамічними нагрівачами.
Спосіб із застосуванням сухих ТЕНів, поміщених у колбу, має низку переваг щодо способу занурення ТЕНів у розчин.
По-перше, ТЕН, поміщений у колбу, може застосовуватися для агресивних розчинів, наприклад, лугів та кислот.
По-друге, його можна встановлювати або міняти, не видаляючи робочий розчин із ванни, хімічний склад, якого небезпечний для людини, а обсяг досить великий.
По-третє, при заміні нагрівача обладнання не простоює, що не порушує роботу гальванічного цеху.
Оцинкована сталь широко використовується там, де потрібна корозійна стійкість без витрат на нержавіючу сталь, і її можна визначити кристалізованим малюнком на поверхні (часто званому «блискітками»). Цинкування, ймовірно, є найбільш екологічно чистим способом запобігання корозії.
Гаряче цинкування - дуже простий процес, що забезпечує довготривалий захист сталевих конструкцій від корозії.
Основні етапи процесу цинкування включають:
цикл очищення – поверхневе та хімічне очищення
флюсування – змочування поверхні сталі
цинкування - занурення сталі у ванну розплавленого цинку
Реакція цинкування протікає лише з хімічно чистої поверхні. Як і в більшості способів цинкування, секрет отримання якісного покриття полягає у підготовці поверхні.
Перед цинкуванням необхідно очистити його від жиру, бруду та окалини. Ці типи забруднень видаляються за допомогою різних процесів, і звичайна практика полягає в тому, щоб спочатку знежирити, використовуючи лужний або кислотний розчин, який занурюється компонент. Потім виріб ополіскують у холодній воді, щоб уникнути забруднення решти процесу.
Потім виріб занурюють у соляну кислоту при температурі навколишнього середовища для видалення іржі та прокатної окалини. Зварювальний шлак, фарба та жирне мастило не видаляються на цих етапах очищення і повинні бути видалені перед відправкою роботи на гальванічну установку. Після подальшого промивання компоненти зазвичай піддаються процедурі флюсування.
Як відбувається процес флюсування?
Зазвичай це відбувається шляхом занурення у розчин флюсу – в основному близько 30% хлориду цинку та амонію при температурі близько 65-80°C. Як альтернативу деякі заводи з цинкування можуть працювати з флюсом поверх ванни для цинкування. Операція флюсування видаляє останні сліди оксиду з поверхні та дозволяє розплавленому цинку добре лягати на сталь.
Коли чистий залізний або сталевий компонент занурюється в розплавлений цинк (який зазвичай має температуру близько 450 ° C), в результаті металургійної реакції між залізом та цинком утворюється серія шарів сплаву цинк-залізо. Швидкість реакції між сталлю та цинком зазвичай параболічна з плином часу, тому початкова швидкість реакції дуже висока, і у ванні з цинком можна спостерігати значне перемішування.
Основна товщина покриття формується саме у цей період. Згодом реакція сповільнюється, і товщина покриття істотно не збільшується, навіть якщо виріб перебуває у ванні протягом тривалого часу.
Типовий час занурення становить близько чотирьох або п'яти хвилин, але може бути збільшено для важких предметів, які мають високу теплову інерцію або де цинку потрібно проникнення у внутрішні порожнини. При витягуванні з ванни для цинкування шар розплавленого цинку знімається поверх шару металу. Матеріалу потрібно дати охолонути, щоб отримати яскравий блискучий вигляд, властивий оцинкованим виробам.
Дивитися усі статі