Оцинкованная сталь покрывает ее слоем цинка для защиты от коррозии. Цинк был впервые использован в строительстве примерно во время разрушения Помпеи, но впервые он был использован для гальванизации стали (на самом деле железа) в 1742 году, а этот процесс был запатентован в 1837 году. Оцинкованная сталь используется для изготовления гидроизоляции из листового металла, водостоков и водостоков., а также для наружных ногтей. Существует несколько процессов, которые можно использовать для цинкования стали: горячее цинкование, электролитическое цинкование, шерардирование и металлическое напыление.
Шаги
Метод 1 из 4: горячее цинкование
Шаг 1. Очистите поверхность от загрязнений
Перед тем, как предпринять какие-либо другие действия, стальную поверхность необходимо тщательно очистить. Как это сделать, зависит от того, что нужно счистить.
- Для маркировки грязи, жира, масла или краски необходимо использовать слабую кислоту, горячую щелочь или биологическое чистящее средство.
- Асфальт, эпоксидную смолу, винил или шлак от сварки необходимо очистить пескоструйной очисткой или другими абразивами.
Шаг 2. Удалите ржавчину
Травление производится соляной кислотой или горячей серной кислотой; удаляет ржавчину и прокатную окалину.
В некоторых случаях для удаления ржавчины может быть достаточно абразивной очистки или может потребоваться использование как травильного раствора, так и абразивов. В некоторых случаях сталь обрабатывается более крупными абразивами, например, картечью
Шаг 3. Поместите металл в флюс
В данном случае «флюс» представляет собой раствор хлорида цинка и аммония, который удаляет оставшуюся ржавчину и окалину и защищает сталь от ржавчины до тех пор, пока она не будет фактически оцинкована.
Шаг 4. Погрузите сталь в расплавленный цинк
Ванна с расплавленным цинком должна состоять не менее чем на 98 процентов из цинка и поддерживаться в диапазоне температур от 815 до 850 градусов F (от 435 до 455 градусов C).
Когда сталь погружается в ванну с цинком, железо вступает в реакцию с цинком, образуя серию слоев сплава и внешний слой из чистого цинка
Шаг 5. Медленно достаньте оцинкованную сталь из ванны для цинкования
Большая часть лишнего цинка стечет; то, что не стекает, можно подвергнуть вибрации или центрифугировать.
Шаг 6. Охладите оцинкованную сталь
Охлаждение металла останавливает реакцию гальванизации, которая продолжается до тех пор, пока сталь имеет ту же температуру, что и при погружении в цинковую ванну. Охлаждение можно осуществить одним из нескольких способов:
- Погрузите сталь в пассивирующий раствор, например гидроксид калия.
- Погрузите сталь в воду.
- Дайте стали остыть на открытом воздухе.
Шаг 7. Осмотрите оцинкованную сталь
Когда оцинкованная сталь остынет, убедитесь, что цинковое покрытие хорошо выглядит, прилипает к стали и имеет достаточную толщину. Существует ряд тестов, которые можно выполнить, чтобы убедиться, что гальванизация прошла успешно.
Стандарты горячего цинкования и проверки его результатов были установлены такими организациями, как Американское общество испытаний и материалов (теперь называется ASTM International), Международная организация по стандартизации (ISO), Канадская ассоциация стандартов (CSA) и American Ассоциация государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO).:
Метод 2 из 4: электрогальванизация
Шаг 1. Подготовить сталь как для горячего цинкования
Перед гальваническим цинкованием сталь необходимо очистить и удалить ржавчину.
Шаг 2. Приготовьте раствор цинкового электролита
В качестве электролита обычно используют сульфат цинка или цианид цинка.
Шаг 3. Погрузите сталь в электролит
Раствор вступает в реакцию со сталью, вызывая осаждение цинка на сталь, покрывающую ее. Чем дольше сталь остается в электролите, тем более толстое покрытие будет получено.
Хотя этот метод позволяет лучше контролировать толщину цинкового покрытия, чем горячее цинкование, обычно он не позволяет слоям стать такими же толстыми
Метод 3 из 4: Шерардизинг
Шаг 1. Подготовьте сталь, как и при других методах гальванизации
При необходимости очистите грязь кислотой или пескоструйной очисткой и протрите ржавчину.
Шаг 2. Поместите сталь в безвоздушный корпус
Шаг 3. Окружите сталь порошкообразным цинком
Шаг 4. Нагрейте сталь
При этом порошкообразный цинк плавится в жидкость, которая при охлаждении оставляет тонкий слой сплава.
Шерардирование лучше всего использовать для фасонных стальных деталей, так как гальваническое покрытие будет соответствовать конфигурации стали под ними. Лучше всего его использовать с довольно небольшими металлическими предметами
Метод 4 из 4: металлическое напыление
Шаг 1. Подготовьте сталь, как и в других методах
Очистите всю грязь и удалите ржавчину, чтобы ее можно было распылить.
Шаг 2. Распылите на тонкий слой расплавленного цинка
Шаг 3. Нагрейте сталь с покрытием, чтобы обеспечить надлежащее соединение
Гальванические покрытия, полученные этим методом, менее хрупкие и менее склонны к отслаиванию и отслаиванию, но обеспечивают меньшую защиту от ржавления стали под ним
подсказки
- Оцинкованную сталь можно дополнительно защитить от коррозии, покрасив ее краской, пигментированной цинковой пылью. Однако краска на основе цинка не может использоваться вместо гальваники.
- Оцинкованная сталь в окрашенном состоянии может иметь вид блесток.
- Оцинкованная сталь устойчива к коррозии при контакте с бетоном, раствором, алюминием, свинцом, оловом и, конечно же, цинком.
- Гальванизация - это одна из форм так называемой катодной защиты, когда защищенный металл действует как катод в электрохимической реакции, а защитный металл действует как анод, или, более конкретно, жертвенный анод, который подвергается коррозии вместо защищенного металла. Металл, покрытый жертвенным анодом, иногда называют анодированным металлом.
Предупреждения
- Цинковое покрытие из оцинкованной стали уязвимо для коррозии от кислот и щелочей (оснований). Он особенно уязвим для серной и сернистой кислот, которые могут образовываться при смешивании сероводорода и диоксида серы с дождевой водой (кислотный дождь), что усугубляется, если дождь стекает с деревянной черепицы или мха. Дождевая вода также может реагировать с цинковым покрытием с образованием карбоната цинка. Со временем карбонат цинка станет хрупким и в конечном итоге подвергнет цинковый сплав или даже основной металл под ним коррозии.
- Оцинкованную сталь покрасить сложнее, чем неоцинкованную.
- Оцинкованная сталь имеет низкую стойкость к коррозии из-за контакта с любым металлом, кроме алюминия, свинца, олова или цинка. Он особенно подвержен коррозии вокруг железа, стали и меди, а также рядом с цементами, содержащими хлориды или сульфаты.
- Цинковое покрытие в оцинкованной стали также подвержено усталости металла, поскольку цинк склонен расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.
