Что такое гальванизация: 6 методов, применение, преимущества

Цинкование — это древний способ предотвращения коррозии, широко используемый с XIX ^века . Это производственный процесс нанесения расплавленного цинка на металлы, подверженные коррозии. Если вы сомневаетесь, какой метод или способ цинования вам подходит, эта статья предоставит вам достаточно информации, чтобы выбрать наиболее подходящий метод в зависимости от конкретных условий.

Определить гальванизацию

Гальванизация в химии означает имитационный способ вызвать действие или усилие. В инженерии это означает, что мы наносим защитный слой цинка на металлы, подозреваемые в коррозии. Это относительно менее затратный способ защиты от коррозии. Предотвращение коррозии является основной целью гальванизации. Цинк создает барьерный слой между поверхностью материала и окружающей средой для защиты материала.

Различные условия гальванизации

Поскольку Zn является основным компонентом гальванизации, поэтому его также называют цинкованием или цинковым покрытием. Цинк играет свою роль жертвенного металла, защищая находящийся под ним материал, создавая барьер между влагой окружающей среды, кислородом и поверхностью металла.

Что означает гальванизация?

Гальванизация в химии означает сопротивление воздействию. В машиностроении это обработка поверхности металла, и этот процесс используется для защиты металлов, особенно стали, от коррозии. Это делается шестью различными способами, которые будут рассмотрены в этой статье. Процесс гальванизации известен как метод предотвращения коррозии или ржавчины.

Ржавеет ли оцинкованная сталь?

Нет, оцинкованная сталь не ржавеет. Цинк становится защитным слоем цинка между окружающей средой и поверхностью материалов. Этот барьерный слой Zn жертвует собой, чтобы защитить субъективный материал. Zn играет свою роль жертвенного анода.

Роль цинка в предотвращении коррозии

Роль цинка в методе предотвращения коррозии или ржавчины заключается в том, что он жертвует собой, предотвращая коррозию. В гальваническом ряду материал с более высоким отрицательным потенциалом корродирует раньше. В гальваническом ряду Zn имеет более отрицательный потенциал, чем сталь. Этот процесс также известен как обработка цинком.

Итак, Zn подвергается коррозии, но под цинковым покрытием материал остается в безопасности до тех пор, пока сохраняется защитный слой.

Можно ли оцинковать ржавчину?

Нет, ржавую поверхность нельзя оцинковывать. Для оцинковки или нанесения расплавленного цинка нужна чистая поверхность, поскольку ржавая поверхность уже имеет слой. Этот слой FeO вызывает плохую адгезию между поверхностью Zn и Fe.

Является ли гальванизация экологически безопасной?

Да, вы можете рассмотреть вариант оцинкования из-за его длительного срока службы. Это покрытие не требует никакого обслуживания из-за эффекта самовосстановления. После окончания срока службы и сталь, и цинк могут быть переработаны и использованы повторно.

Преимущества и недостатки гальванизации

Защитный слой Zn очень полезен, он обеспечивает устойчивость к коррозии или ржавчине. Zn — менее дорогой материал, поэтому он является экономически эффективным методом контроля коррозии на поверхности металла. Оцинковка делает материал более долговечным.

Недостатком цинкового покрытия является то, что царапины на покрытии делают материал уязвимым для воздействия окружающей среды, как это можно увидеть на следующем рисунке:

Другим недостатком цинкования является загрязнение водой.

Для чего используется гальванизация?

Цинкование используется для предотвращения коррозии. Оно увеличивает срок службы материала, делая его более прочным. В конечном итоге, цинкование повышает безопасность применения. Цинкование используется в каждой отрасли. Его обычное применение — это стальные ограждения с защитным цинковым слоем на обочинах дорог.

Что такое оцинковка стали

Оцинковка стали означает защитный слой цинка или покрытую сталь для предотвращения коррозии. Оцинкованная сталь используется в строительстве и обрабатывающей промышленности. На следующем рисунке представлены ее различные применения:

Когда была изобретена оцинкованная сталь

Это древний способ защиты железа и стали от ржавчины и коррозии. Цинкование было изобретено в XIX ^веке.

Какова стоимость оцинкованной стали?

Существует шесть методов цинкования, которые используются для нанесения расплавленного цинка на сталь. Каждый процесс имеет свои параметры. Таким образом, стоимость оцинкованной стали зависит от метода цинкования. Во-вторых, толщина покрытия определяет стоимость.

Отделка из оцинкованной стали

Оцинкованная сталь имеет гладкий, блестящий и защитный слой Zn. Обычный вид после оцинковки стали — это отделка Spangled.

Блестки — это видимый рисунок кристаллитов на поверхности оцинкованной стали, который выглядит как снежинки или шестиконечные звезды. Они образуются, когда расплавленный цинк охлаждается ниже точки плавления, заставляя атомы цинка выстраиваться в упорядоченном порядке.

Как работает гальванизация

В процессе цинкования цинк реагирует с кислородом и образует на материале защитный слой ZnO. Это жертвенный слой, который защищает основной металл от коррозии. Когда слой ZnO дополнительно реагирует с CO₂ _во влаге, ZnCO₃ _прочно прилипает к основному металлу и повышает его стойкость.

Цинк как защитный слой

Цинковый слой работает как жертвенный анод, поскольку имеет более отрицательный потенциал, чем железо или сталь. Этот защитный цинковый слой образует экран против влаги и кислорода.

Эффект жертвенного анода

Гальванизация — это жертвенный анодный эффект. При электрохимической коррозии требуются анод и катод. Анод высвобождает электроны и корродирует, но катод остается некорродированным. То же самое происходит и при гальванизации, Zn становится анодом, а сталь — катодом.

Долговечность и прочность оцинкованных поверхностей

Оцинкованные поверхности очень прочны и имеют более длительный срок службы, чем непокрытые. Причина в том, что слой цинка способен восстанавливаться при царапинах. Он реагирует с кислородом _и снова образует защитный слой оксида цинка (ZnO).

Что такое процесс цинкования металла?

Основная концепция гальванизации металлов (обработка поверхности металлов) заключается в нанесении покрытия Zn на базовые металлы. Zn наносится в виде жидкости, паров и т. д. в зависимости от метода. Процесс начинается с подготовки поверхности металла и заканчивается нанесением Zn на металл.

6 методов гальванизации

В этой статье рассматриваются 6 методов цинкования. Распространенным методом обработки цинка является горячее цинкование, которое используется практически в каждой отрасли. Шесть методов включают горячее цинкование, электрогальванизацию, полосовое цинкование, шерардизацию, гальванизацию-отжиг и механическое покрытие. Все эти методы подходят для различных применений, давайте рассмотрим эти методы:

1. Горячее цинкование

В этом методе изготовленная сталь или любой базовый металл погружается в ванну с расплавленным цинком, т.е. в 830ᵒF. Этот процесс включает три основных этапа: подготовка поверхности, гальванизация и проверка, как показано на следующем рисунке:

2. Электрогальванизация

Этот метод заключается в погружении основного металла в электрически заряженный раствор цинка и солевого раствора. Этот метод обеспечивает более тонкий и эстетичный защитный слой ZnO. Адгезия слоя Zn выше из-за электрического заряда.

3. Оцинкование полосы

Цинк наносится на обе стороны стальных или железных рулонов, когда эти рулоны проходят через расплавленный цинк. Это непрерывный процесс. Оцинкованная полосовая сталь далее обрабатывается путем формовки, резки и штамповки. Этот метод обеспечивает слой Zn толщиной 7-42 микрон.

4. Шерардизация

Это процесс диффузионного покрытия. Основной металл нагревается до 500ᵒC во вращающемся барабане с пылью или песком Zn. Zn испаряется при этой температуре и диффундирует в поверхность основного металла. Это идеальный метод для небольших деталей или деталей, требующих внутреннего покрытия. Размер детали зависит от размера барабана.

5. Цинкование-отжиг

Это двухэтапный метод. На первом этапе выполняется горячее цинкование, а на втором этапе выполняется отжиг. HDG выполняется при 450ᵒC, а температура отжига составляет ~556ᵒC. Окончательное покрытие тверже и хрупкее, чем оцинкованная сталь, а цвет — матово-серый.

6. Механическое покрытие

Механическое покрытие также известно как ударное покрытие или механическое осаждение. В этом процессе гальванизации шарики Zn наносятся на поверхность основного металла с помощью механической энергии. Это похоже на холодную сварку при комнатной температуре. Основной металл и материал покрытия помещаются в быстро вращающийся барабан. Скорость вращения заставляет материал покрытия наноситься на основной металл. Этот метод подходит для небольших деталей, таких как гайки, болты и винты и т. д.

Оцинкованный против оцинкованного

Оба процесса имеют одну и ту же цель — коррозионную стойкость. Оцинкованный означает, что цинк наносится на базовый металл с помощью процесса гальванопокрытия, в котором как базовый металл, так и цинк подключаются к положительным и отрицательным клеммам батареи соответственно. Цвет покрытия — ярко-серебристый. Толщина составляет 5–25 микрон.

В то время как гальванизация имеет 6 методов в целом для покрытия цинком базовых металлов, горячее цинкование очень распространено. При этом методе основа погружается в ванну с расплавленным цинком, т.е. 450ᵒC. Цвет покрытия матово-серый, а толщина составляет от 35 до 125 микрон.

Цинк против оцинкованных болтов

Цинк — это просто металл, как Fe. У него своя кристаллическая структура и температура плавления, т. е. 419.5ᵒC. У него более отрицательный потенциал, чем у любого металла, кроме Mg, поэтому он очень быстро корродирует. Он используется в качестве жертвенного анода во многих приложениях.

Оцинкованные болты — это оцинкованные болты. Цинк наносится на эти болты для предотвращения коррозии во время применения. Оцинкованные болты используются в проектах по строительству домов и декоративных ограждений.

Оцинкованная сталь против нержавеющей стали

Оцинкованная сталь покрывается цинком любым методом гальванизации для защиты от коррозии. Этот слой цинка является искусственным и наносится вручную. Толщина слоя ZnO может варьироваться в зависимости от области применения.

Нержавеющая сталь — это сталь, покрытая слоем CrO₂ _. При производстве стали в её состав добавляется хром. Затем хром естественным образом реагирует с кислородом, _{образуя} CrO₂ _. Этот слой намного прочнее цинкового покрытия. Нержавеющая сталь используется в агрессивных средах, таких как высокие температуры, высокое содержание хлоридов и т. д. Толщина покрытия очень мала и не поддаётся контролю.

Алюминий против оцинкованной стали

_{Алюминий и оцинкованная сталь — это разные металлы во всех аспектах ,} таких как температура плавления, микроструктура и области применения. Алюминий имеет естественный защитный слой Al₂O₃. _Это высокопроводящий материал, используемый в силовых кабелях. Прочность алюминия ниже, чем у стали.

Оцинкованная сталь имеет искусственный слой оксида цинка, который наносится вручную. Электропроводность плохая, но имеет более высокую прочность и коррозионную стойкость, чем Al. Наиболее распространенное применение оцинкованной стали — защитный барьер вдоль обочин дорог, мостов и т. д.

Оцинкованный против горячеоцинкованного

Гальванизация — это процесс осаждения Zn на базовые металлы для защиты их от коррозии. Это можно сделать несколькими способами, и горячее цинкование — один из них. При этом способе лист или деталь базового металла погружают в раствор Zn при высокой температуре, т. е. 450ᵒC.

Углеродистая сталь против оцинкованной стали

Оба вида стали одинаковы, но главное отличие заключается в их коррозионной стойкости. Углеродистая сталь сильно подвержена коррозии, особенно межкристаллитной. Оцинкованная сталь имеет защитный слой оксида цинка, который действует как жертвенный анод и защищает сталь.

Бондеризированный против оцинкованного

Методы гальванизации и бондеризации представляют собой методы обработки стали, но имеющие разные цели.

При гальванизации цинк наносится любым способом, например, методом гальванизации или горячего цинкования и т. д., для защиты от коррозии.

Однако при бондеризации оцинкованная деталь подвергается химической обработке фосфатом, обычно хроматами, для повышения адгезии между краской и поверхностью основного металла.

Оцинкованный против порошкового покрытия

Оцинкованный означает покрытый цинком. В процессе порошкового покрытия любой крашеный металл наносится на сталь в виде сухого порошка. Затем этот базовый металл помещается в печь, и этот порошок плавится и осаждается на поверхности металла. Его цель — декоративные или хорошо заметные применения.

Какой лучший способ оцинковки металла?

В целом существует 6 методов гальванизации металлов, но горячее цинкование считается лучшим способом гальванизации металлов. Поскольку при этом методе деталь окунается в раствор цинка, поэтому он обеспечивает равномерное покрытие. Это экономически выгодный метод по сравнению с другими, а покрытие более долговечно, чем при любом другом методе. Толщину покрытия можно подгонять в соответствии с потребностями, задавая количество циклов погружения.

Можно ли сваривать оцинкованную сталь?

Да, оцинкованную сталь можно сваривать, но это сложно. Помимо проблем со здоровьем, при сварке оцинкованной стали покрытие, нанесенное на поверхность, становится барьером для проникновения присадочного материала. Более того, оно вызывает включения и пористость в сварном шве.

Во-первых, нам нужен очень квалифицированный рабочий для сварки оцинкованных стальных деталей. Во-вторых, нам следует удалить цинковое покрытие с области, которую предполагается сваривать.

Обработка оцинкованной стали на станках с ЧПУ

Станки с ЧПУ очень универсальны, и да, оцинкованные стальные детали можно обрабатывать на станках с ЧПУ. Эти станки обеспечивают чистую отделку поверхности и точные и эффективные разрезы.

FAQ

Оцинкованное железо против металла: что прочнее?

Гальванизация любого металла просто защищает от коррозии. Она не увеличивает прочность основного металла.

ZRC гальванизирующий состав против состава для холодного цинкования

Цинк-покрытие ZRC (Zinc Rich Coating) содержит высокое содержание Zn (95%). Оно обладает уникальной особенностью совместимости со сваркой.

В составах для холодного цинкования содержание Zn низкое – 60% – 65%. Его можно легко наносить распылением или кистью.

Как соединить оцинкованную трубу без резьбы с ПВХ

Оцинкованная труба без резьбы соединяется с ПВХ через гибкую резиновую муфту. Муфта играет роль соединителя. С одной стороны вставьте трубу и соедините другой конец муфты с ПВХ. После соединения, чтобы проверить прочность, пропустите воду через эти трубы. Любая протечка будет указывать на плохое соединение.