ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия (с Изменениями N 1, 2), ГОСТ от 31 марта 1980 года №14918-80
ГОСТ 14918-80
Группа В23
МКС 77.140.50
ОКП 11 1110
Дата введения 1981-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 марта 1980 г. N 1465 дата введения установлена 01.07.81
Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 14918-69
Издание (август 2007 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1981 г., июне 1986 г. (ИУС 11-81, 9-86).
Настоящий стандарт распространяется на листовую и рулонную холоднокатаную сталь, оцинкованную горячим способом в агрегатах непрерывного цинкования, предназначенную для холодного профилирования, под окраску, изготовления штампованных деталей, посуды, тары и других металлических изделий.
Показатели технического уровня, установленные настоящим стандартом, соответствуют требованиям высшей и первой категории качества.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. Сталь тонколистовая оцинкованная (ОЦ) подразделяется:
по назначению на группы
для холодной штамповки — ХШ,
для холодного профилирования — ХП,
под окраску (дрессированная) — ПК,
общего назначения — ОН;
по способности к вытяжке (сталь группы ХШ) на категории
нормальной вытяжки — Н,
глубокой вытяжки — Г,
весьма глубокой вытяжки — ВГ;
по равномерности толщины цинкового покрытия
с нормальной разнотолщинностью — HP,
с уменьшенной разнотолщинностью — УР.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. По согласованию потребителя с изготовителем оцинкованная сталь может изготовляться:
с узором кристаллизации — КР,
без узора кристаллизации — МТ.
1.3. В зависимости от толщины покрытия оцинкованная сталь делится на три класса в соответствии с указанным в табл.1.
Таблица 1
Класс толщины | Масса 1 м слоя покрытия, нанесенного с двух сторон, г | Толщина покрытия, мкм |
П (повышенный) | Св. 570 до 855 включ. | Св. 40 до 60 включ. |
1 | » 258 » 570 « | » 18 » 40 « |
2 | От 142,5 » 258 « | От 10 » 18 « |
При изготовлении стали с дифференцированным покрытием толщина его на одной стороне листа должна соответствовать 2-му классу, а на другой стороне классу П (для листов) или классу 1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2. СОРТАМЕНТ
2.1. Оцинкованную сталь изготовляют шириной от 710 до 1800 мм включительно, толщиной от 0,5 до 2,5 мм включительно.
2.2. Размеры, предельные отклонения и другие требования к сортаменту должны соответствовать требованиям ГОСТ 19904-90.
Оцинкованную сталь высшей категории качества изготовляют:
с серповидностью рулонной стали не более 6 мм на 3 м длины;
с плоскостностью ПВ и ПУ и допускаемыми отклонениями толщины по нормам повышенной точности прокатки;
с телескопичностью рулонов при ширине стали до 1000 мм не более 30 мм.
Примеры условных обозначений
Оцинкованная сталь толщиной 0,8, шириной 1000, длиной 2000 мм, нормальной точности прокатки Б, нормальной плоскостности ПН, с необрезной кромкой НО группы ОН, с узором кристаллизации КР, первого класса цинкового покрытия по ГОСТ 14918-80:
Оцинкованная рулонная сталь толщиной 1,2, шириной 1000 мм, повышенной точности прокатки А, с обрезной кромкой О, марки 08кп, весьма глубокой вытяжки ВГ, без узора кристаллизации МТ, с уменьшенной разнотолщинностью УР, второго класса покрытия по ГОСТ 14918-80:
Оцинкованная рулонная сталь с дифференцированным покрытием толщиной 0,5, шириной 710 мм, повышенной точности прокатки А, с обрезной кромкой О, марки БСт3кп, под окраску ПК, без узора кристаллизации МТ с уменьшенной разнотолщинностью УР, с покрытием на одной стороне первого, а на другой второго класса по ГОСТ 14918-80:
Примечание. Категория стали ХШ в заказе не указывается, а в условных обозначениях проставляется индекс способности к вытяжке (Н, Г или ВГ).
Раздел 2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.1. Оцинкованная сталь должна изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технической документации, утвержденной в установленном порядке.
3.2. Оцинкованную сталь изготовляют из углеродистой холоднокатаной рулонной стали с качеством поверхности по ГОСТ 16523-97. Марки стали должны соответствовать приведенным в табл.1а.
Таблица 1а
Оцинкованная сталь | Марка холоднокатаной стали для изготовления оцинкованной стали | ||
Группа | Категория вытяжки | первой категории качества | высшей категории качества |
ХШ | Н, Г | Марки стали с химическим составом по ГОСТ 380-2005, ГОСТ 9045-93 и ГОСТ 1050-88 | Марки стали с химическим составом по ГОСТ 9045-93, а также ГОСТ 1050-88 с cодержанием серы не более 0,035% и фосфора — не более 0,020% и ГОСТ 380-2005 с массовой долей серы не более 0,035% и фосфора — не более 0,025% |
ХШ | ВГ | 08пс, 08кп, 08Ю по ГОСТ 9045-93 08пс, 08кп, 10кп по ГОСТ 1050-88 | 08пс, 08кп, 08Ю по ГОСТ 9045-93 |
ХП, ПК | — | 08пс по ГОСТ 9045-93 | 08пс по ГОСТ 9045-93 |
ОН | — | Марки стали с химическим составом по ГОСТ 380-2005, ГОСТ 9045-93 и ГОСТ 1050-88 | Марки стали с химическим составом по ГОСТ 9045-93, ГОСТ 1050-88, ГОСТ 380-2005 с массовой долей серы не более 0,045% и фосфора — не более 0,040% |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.3. Для цинкования применяют цинк марок Ц0 и Ц1 по ГОСТ 3640-94 с добавлением в ванну алюминия, свинца и других металлов. Допускается легирование свинцом за счет введения цинка марки Ц2.
3.4. Поверхность оцинкованной стали должна быть чистой со сплошным покрытием.
3.4.1. Не допускаются нарушения сплошности покрытия в виде растрескивания на мелких наплывах, расположенных на дефектах стальной основы, классификация и размеры которых предусмотрены ГОСТ 16523-97.
3.4.2. На листах и полосах с необрезной кромкой не допускаются рванины кромок глубиной, превышающей предельные отклонения по ширине.
3.4-3.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3.5. Для оцинкованной стали групп ХШ, ХП и ОН допускаются мелкие наплывы (натеки, наслоения), крупинки и неравномерная кристаллизация цинка, следы от перегибов полосы и регулирующих роликов, местная шероховатость покрытия (сыпь), легкие царапины и потертость, не нарушающие сплошность цинкового покрытия, светлые и матовые пятна, неравномерность окраски пассивной пленки.
3.6. Для оцинкованной стали группы ПК допускаются темные точки и дорожка (следы) от деформированных мелких наплывов (натеки, наслоения), крупинок и местной шероховатости покрытия (сыпь), матовый и размытый узор кристаллизации цинка, следы от перегибов полосы, легкие царапины и потертость, не нарушающие сплошность цинкового покрытия, светлые и матовые пятна, неравномерная окраска пассивной пленки.
3.7. По требованию потребителя пассивная пленка должна иметь равномерную окраску.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.8. Уменьшенная разнотолщинность цинкового покрытия УР должна быть для класса П — не более 16, для класса 1 — не более 10, для класса 2 — не более 4 мкм. Оцинкованная сталь нормальной разнотолщинности HP должна иметь толщину покрытия в пределах, указанных в табл.1.
Оцинкованную сталь высшей категории качества изготовляют с разнотолщинностью цинкового покрытия для стали групп ХШ, ХП и ПК класса П — не более 12, класса 1 — не более 8 и класса 2 — не более 3 мкм.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.9. В месте изгиба оцинкованной стали толщиной до 1,0 мм включительно при испытании на прочность сцепления покрытия с основным металлом при изгибе на 180° не должно быть отслоений цинкового покрытия, обнажающего стальную поверхность. Допускаются сетка мелких трещин по всей длине изгиба и отслоения покрытия на расстоянии до 6 мм от краев образца.
3.10. Механические свойства оцинкованной стали должны соответствовать нормам, указанным в табл.1б.
Таблица 1б
Оцинкованная сталь | Временное сопротивление разрыву , МПа | Предел текучести , МПа, не менее | Относительное удлинение , %, не менее, | ||||
группы | категории вытяжки | до 0,7 | св. 0,7 до 1,5 | св. 1,5 до 2,0 | св. 2,0 | ||
ХШ | Н | 300-490 | — | 21 | 22 | 23 | 24 |
Г | 275-430 | — | 23 | 24 | 25 | 26 | |
ВГ | 255-410 | — | 26 | 28 | 29 | 30 | |
ХП, ПК | — | — | 230 | 20 | 22 | — | — |
ОН | — | — | — | — | — | — | — |
При расчете временного сопротивления и предела текучести толщину цинкового покрытия не учитывают. | |||||||
3.10.1. Глубина сферической лунки оцинкованной стали группы ХШ должна соответствовать нормам, приведенным в табл.1в.
Таблица 1в
мм
Толщина оцинкованной стали | Глубина сферической лунки для категорий вытяжки, не менее | ||
ВГ | Г | Н | |
0,5 | 8,5 | 8,0 | 6,9 |
0,6 | 8,9 | 8,5 | 7,2 |
0,7 | 9,2 | 8,9 | 7,5 |
0,8 | 9,5 | 9,3 | 7,8 |
0,9 | 9,9 | 9,6 | 8,2 |
1,0 | 10,1 | 9,9 | 8,6 |
1,1 | 10,3 | 10,1 | 8,7 |
1,2 | 10,5 | 10,3 | 8,8 |
1,3 | 10,7 | 10,5 | 8,9 |
1,4 | 10,8 | 10,6 | 9,0 |
1,5 | 11,0 | 10,8 | 9,1 |
1,6 | 11,3 | 11,0 | 9,5 |
1,7 | 11,4 | 11,1 | 9,6 |
1,8 | 11,5 | 11,2 | 9,7 |
1,9 | 11,6 | 11,3 | 9,8 |
2,0 | 11,7 | 11,4 | 9,9 |
1. Для оцинкованной стали промежуточных толщин значения глубины сферической лунки должны соответствовать нормам, установленным для ближайшей меньшей толщины. 2. Значения глубины сферической лунки для оцинкованной стали толщиной свыше 1,5 мм являлись факультативными до 01.07.89. 3. При испытании на приборах типа МТЛ-10 г нормы глубины сферической лунки уменьшаются на 0,3 мм. | |||
3.10.2. Для оцинкованной стали группы ХШ высшей категории качества величина относительного удлинения должна быть на 1 ед. больше норм табл.1б, а глубина сферической лунки — на 0,2 мм больше норм табл.1в.
3.10-3.10.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).
3.11. Оцинкованную сталь группы ХШ изготовляют с величиной зерна феррита баллов 7, 8, 9, 10 по ГОСТ 5639-82 для категорий вытяжки ВГ и не ниже балла 6 для категории вытяжки Г.
Для оцинкованной стали категории вытяжки ВГ допускается неравномерность зерна в пределах двух смежных номеров, для листов категории Г — в пределах трех смежных номеров.
3.12. Для оцинкованной стали группы ХШ категории вытяжки ВГ допускается наличие структурно-свободного цементита в пределах баллов 0, 1, 2 и 4 шкалы 1 по ГОСТ 5640-68. Для категорий вытяжки Г и Н наличие структурно-свободного цементита не нормируется.
3.13. Количество перегибов без излома оцинкованной стали групп ХП, ПК, ОН должно соответствовать нормам, установленным в табл.1г.
Таблица 1г
Толщина оцинкованной стали, мм | Количество перегибов |
До 0,8 включ. | 8 |
Св. 0,8 » 1,2 « | 5 |
» 1,2 » 2,0 « | 3 |
» 2,0 | 2 |
| |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.14. (Исключен, Изм. N 2).
4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
4.1. Оцинкованную сталь принимают партиями. Партия должна состоять из листов или рулонов одной группы оцинкованной стали, одного размера, одного вида и класса толщины покрытия, вида консервации, одной марки и плавки (сталь групп ХШ, ХП и ПК) и категории вытяжки (сталь группы ХШ), должна быть оформлена и сопровождаться документом о качестве по ГОСТ 7566-94 с дополнением значений факультативных показателей качества.
Масса партии не должна превышать сменного производства агрегата.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
4.2. В документе о качестве результаты испытаний и данные химического состава указываются по требованию потребителя.
Для оцинкованной стали, которой присвоен государственный Знак качества, в документе о качестве проставляется обозначение государственного Знака качества.
4.3. Для контроля размеров и качества поверхности отбирают 6% листов или один рулон от партии.
4.4. Для контроля прочности сцепления покрытия, механических свойств, микроструктуры отбирают один лист или один рулон от партии.
4.5. При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы по одному из показателей повторную проверку проводят по ГОСТ 7566-94.
5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
5.1. Качество поверхности листов и рулонов проверяют внешним осмотром без применения увеличительных приборов.
5.2. Для проведения испытаний из каждого отобранного листа или рулона вырезают образцы в соответствии с требованиями чертежа и табл.2.
Схема вырезки образцов для испытаний
Схема вырезки образцов для испытаний ( — ширина листа)
Таблица 2
Номер образца | Размеры образца, мм | Метод испытаний | |
ширина | длина | ||
1, 2 | 50 | 150 | На прочность сцепления цинкового покрытия с основным металлом |
3, 4, 5 | 50 | 50 | На определение массы цинкового покрытия и разнотолщинности |
6 | 20 | 150 | На перегиб |
7 | 90 | — | На вытяжку сферической лунки ( — место испытаний) |
8 | 30 | 180-300 | На растяжение |
9, 10 | 30 | 40 | Оценка микроструктуры |
| |||
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.3. Для определения массы цинкового покрытия испытуемый образец обезжиривают, взвешивают, погружают в раствор окиси сурьмы () или хлористой сурьмы () в соляной кислоте и выдерживают до прекращения бурного газовыделения, затем образец вынимают из раствора, тщательно промывают холодной, а затем горячей водой, высушивают фильтровальной бумагой и взвешивают. Обезжиривание производится спиртом этиловым синтетическим техническим.
Раствор окиси сурьмы или хлористой сурьмы готовят следующим способом: 20 г окиси сурьмы (или 32 г хлористой сурьмы) растворяют в 1000 мл концентрированной соляной кислоты (ГОСТ 3118-77) для второго и первого классов или 50 г окислов сурьмы класса П.
Массу цинкового покрытия, нанесенную с двух сторон листа, в граммах () на 1 м вычисляют по формуле
, (1)
где — масса трех образцов (3, 4 и 5) до растворения цинкового покрытия, с погрешностью 0,01 г, г;
— масса трех образцов (3, 4 и 5) после растворения цинкового покрытия, с погрешностью 0,01 г, г;
— фактическая площадь поверхности образцов с погрешностью 1·10 м, м.
Для определения массы цинкового покрытия допускается применять другие методы, обеспечивающие необходимую точность.
Метод, указанный в настоящем стандарте, применяется при разногласиях в оценке.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
5.4. Разнотолщинность покрытия в поперечном направлении листа определяют как абсолютную разность между максимальным и минимальным значениями толщины покрытия на образцах 3, 4 и 5 по формуле
, (2)
для чего сначала рассчитывают толщину цинкового покрытия на каждом из образцов по формуле
, (3)
где — толщина покрытия соответствующего образца, мкм;
— масса образца до снятия цинка, г;
— масса образца после снятия цинка, г;
— плотность цинка, г/см;
— площадь поверхности цинкового покрытия, см.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4.1. Среднее значение толщины и разнотолщинность цинкового покрытия поверхности листа с дифференцированным покрытием определяют и рассчитывают для каждой из сторон. Для этого, после обезжиривания образца, одну из сторон покрывают плотным слоем резинового клея или парафина и с противоположной стороны удаляют цинк, как указано выше. После повторного взвешивания клей или парафин снимают механическим путем или в горячей воде. Удаление цинкового покрытия с другой стороны образца проводят аналогично.
5.5. Испытание на перегиб проводят по ГОСТ 13813-68.
5.6. Испытание на вытяжку сферической лунки проводят по ГОСТ 10510-80. Делают два измерения в зоне испытаний и определяют среднее арифметическое значение.
5.7. Испытание на растяжение проводят по ГОСТ 11701-84.
5.8. Определение величины зерна феррита проводят по ГОСТ 5639-82 и структурно-свободного цементита — по ГОСТ 5640-68.
5.9. Испытание на изгиб оцинкованной стали толщиной до 1 мм включительно на угол 180° проводят по ГОСТ 14019-2003. Образец оцинкованной стали испытывают на оправке, равной толщине проката.
Оцинкованная сталь высшей категории качества должна выдерживать испытания на изгиб на 180° без оправки до соприкосновения сторон.
По согласованию потребителя с изготовителем испытание на изгиб может быть заменено испытанием на двойной кровельный замок по ОСТ 1411-196-86, а для оцинкованной стали группы ПК испытанием на приборе У-1А по ГОСТ 4765-73.
Оцинкованную сталь толщиной свыше 1,0 мм испытывают по требованию потребителя по методике, согласованной в установленном порядке.
5.10. Для контроля качества оцинкованной стали допускается применять неразрушающие методы контроля.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
6. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
6.1. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение — по ГОСТ 7566-94 с дополнениями.
6.2. Для защиты поверхности оцинкованной стали от коррозии производится консервация: пассивирование, промасливание или пассивирование и промасливание.
По требованию потребителя оцинкованную сталь не консервируют.
При отгрузке в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности консервация обязательна.
6.3. Листы оцинкованной стали формируют в пачку, укладывая один лист на другой. У листов с дифференцированным покрытием сторона со 2-м классом толщины покрытия должна быть обращена к низу пачки.
Торцовые и боковые поверхности пачки обкладывают швеллерами, изготовленными из отожженного стального листа толщиной не менее 0,4 мм по нормативно-технической документации.
К пачке снизу должны быть прикреплены деревянные бруски по ГОСТ 2695-83 и ГОСТ 8486-86 сечением не менее 80х80 мм или металлические бруски по нормативно-технической документации. Количество деревянных и металлических брусков при ширине пачки до 1200 мм — 2 шт.; свыше 1200 мм — соответственно 3 шт. и 2 шт.
6.4. Рулоны из оцинкованной стали с дифференциальным покрытием свертывают так, что сторона со 2-м классом толщины цинкового покрытия располагается внутри рулона.
6.5. Пачки и рулоны должны быть прочно обвязаны. Количество обвязок должно соответствовать требованиям ГОСТ 7566-94.
При отгрузке в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы минимальное количество обвязок должно быть на единицу больше норм, установленных по ГОСТ 7566-94.
Для обвязки применяют металлическую ленту толщиной 1,2-2,0 мм, шириной от 30 до 40 мм по ГОСТ 3560-73, ГОСТ 6009-74 или другой нормативно-технической документации.
Наружный диаметр и ширина рулонов не должны превышать 2 мм, длина, ширина и высота пачек соответственно — 6,2 и 1 м.
До 01.01.88 по требованию потребителя масса пачки листов оцинкованной стали не должна превышать 5 т.
6.7. Транспортная маркировка грузовых мест должна наноситься по ГОСТ 14192-96 краской темного цвета на торцовой поверхности пачки и боковой поверхности рулона и содержать основные, дополнительные и информационные надписи.
6.8. Транспортирование оцинкованной стали железнодорожным транспортом осуществляют открытым подвижным составом в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на транспорте данного вида и условиями погрузки и крепления грузов, утвержденными МПС.
6.9. Хранение оцинкованной стали должно соответствовать условиям ЖЗ по ГОСТ 15150-69, исключающим совместное нахождение с химически активными веществами.
Разд.6. (Измененная редакция, Изм. N 2).
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2007
docs.cntd.ru
Свойства цинкового покрытия и область применения
Цинковые покрытия являются достаточно эластичными и хорошо выдерживают развальцовку, изгибы, вытяжку. Свежеосажденный цинк хорошо паяется с применением бескислотных флюсов; для пайки цинковых покрытий, находившихся на воздухе длительное время, необходимы активные флюсы.
Цинк относится к весьма активным металлам, легко реагирующим с кислыми и щелочными растворами. В паре с железом, имеющим более положительный потенциал, цинк является анодом, поэтому в результате коррозионных процессов, происходящих на поверхности оцинкованных деталей под действием влажного воздуха, растворяется цинк, а не основной металл. Коррозионный процесс, происходящий по такой схеме, является более благоприятным, чем в случае катодных покрытий, например никель по стали, так как разрушение основного металла практически не происходит до тех пор, пока сохраняется цинковое покрытие. На поверхности цинка в атмосферных условиях влажный воздух, содержащий углекислый газ, сернистые соединения и тому подобные вещества, обусловливает образование светло-серых продуктов коррозии в виде тонкого слоя гидроокиси цинка Zn(OH)
В промышленной и приморской атмосферах в состав продуктов коррозии входят также хлориды и сульфаты цинка. Скорость коррозии цинкового покрытия по мере накопления на поверхности продуктов коррозии уменьшается в результате частичного заполнения пор в покрытии. Таким образом, пленка из продуктов коррозии толщиной до 20 мкм служит своего рода дополнительной защитой.
Анодный характер цинка по отношению к стали обусловливает возможность защиты оголенных участков поверхности, отстоящих па расстоянии нескольких миллиметров от кромки покрытия. Забоины и царапины в покрытии не влияют существенно на коррозию изделий. Протекторное действие цинка обусловливает также защиту от коррозии непокрытой резьбы гаек, если они навинчены на оцинкованные болты, срезы листовых оцинкованных материалов, проволоки и т. п.
В некоторых случаях цинковое покрытие принимает катодный характер защиты по отношению к стали, например при воздействии горячей воды (температура выше 70° С), в результате происходит весьма интенсивная коррозия стали, а цинковое покрытие не разрушается.
Защитное действие цинкового покрытия резко ослабляется в атмосфере, содержащей продукты органического происхождения: синтетические смолы, олифу, хлорированные углеводороды и т. п. вещества. Цинковые покрытия разрушаются, если они находятся в контакте или в одном и том же закрытом объеме со свежеокрашенными и промасленными деталями. Для повышения химической устойчивости цинка при воздействии агрессивной атмосферы его поверхность подвергают специальной химической обработке в растворах, содержащих хромовую кислоту или ее соли, при этом в результате реакции образуются пленки хроматов цинка, значительно улучшающие коррозионную устойчивость покрытия. Устойчивость достигается также обработкой оцинкованных деталей в растворах, содержащих соли фосфорной кислоты. Эта операция называется фосфатированием.
Высокие защитные свойства цинковых покрытий, обусловленные анодным характером этого покрытия и низкой стоимостью цинка но сравнению с другими цветными металлами, обусловливают широкое распространение процесса цинкования в различных отраслях промышленности. Цинковые покрытия составляют более 60% всех видов металлических покрытий, применяемых в народном хозяйстве. Цинкованию подвергаются листы кровельного железа, трубы, каркасы, шасси радиоприемников, детали автомобилей приборов, станков, сельскохозяйственных машин, крепежные детали, проволока и другие изделия массового производства.
Толщина цинкового покрытия на деталях устанавливается в зависимости от условий эксплуатации изделий, а также условий сопряжения деталей при сборке. Выбор толщины покрытия производится в соответствии с ведомственными нормами, отраслевыми стандартами и другой нормативно-технической документацией.
Таблица 1. Толщина цинкового покрытия.
|
Характеристика ycлoвий экслуатации |
Толщина, мкм |
Обозначение по ГОСТ 9791-68 |
|
Легкие условия (ЛС). Отапливаемые и вентилируемые помещения. Относительная влажвость 65 ± 15 % при температуре 25° С. |
6 — 9 |
Ц 6 |
|
Средние условия (СС). Отсутствие атмосферных осадков, неотапливаемые помещения, атмосфера загрязнена небольшим количеством промышленных газов. Температура воздуха от -60 до + 60° С, относительная влажность 95 ± 3 % при температуре +30° С. |
15 — 18 |
Ц 15 хр |
|
Жесткие условии (ЖС). Эксплуатации на открытом воздухе. Воздействие атмосферных осадков, загрязненных промышленными газами. Относительная влажность 95 ± 3 % при температуре +35° С (тропические условия). |
24 — 30 |
Ц 24 хр |
|
Эксплуатация в особых условиях. Длительное пребывание в воде. Атмосфера насыщена промышленными газами. |
36 — 42 |
Ц 36 хр |
В табл. 1 даны рекомендации по выбору толщины цинкового покрытия в зависимости от условий эксплуатации и приведено обозначение цинкового покрытия на чертежах деталей. При выборе толщин покрытия для мелких резьбовых крепежных деталей необходимо учитывать условия свинчиваемой, поэтому толщина слоя цинка на резьбовых деталях с шагом до 0,8 мм устанавливается 3 — 6 мкм для деталей с шагом более 0,8 мм — 9 -18 мкм.
Необходимо также принимать во внимание, что если деталь находится внутри прибора и защищена кожухом от попадания влаги, а при работе прибора выделяется теплота, то условия эксплуатации детали являются менее жесткими, чем условия эксплуатации изделия.
Цинковые покрытия бывают от серого до светло — серого цвета. При длительном хранении оцинкованных деталей допускается потускнение поверхности. Образование осыпающегося белого налета на цинковом покрытии ухудшает его внешний вид, но не снижает защитных свойств.
Для цинковых покрытий, подвергнутых хроматированию, цвет — от золотисто — желтого до желтовато — зеленого с радужным оттенком. Коричневый цвет пленки не допускается. Отсутствие хроматной пленки в порах и раковинах литья, в швах сварки и около них, вблизи щелевых зазоров и малых отверстий допускается. Нарушение хроматной пленки в виде отдельных рисок и точек тоже допускается. Цинковое фосфатированное покрытие имеет цвет от светло-серого до темно-серого с явно выраженной кристаллической структурой фосфатной пленки. Основные физические свойства цинка представлены ниже:
Плотность, г/см3 — 7,1
Температура плавления, °C — 420
Твердость электролитического цинка, кгс/мм2 — 50 — 60
Электрическое сопротивление, Ом*см — 5,75*10-8
ecm-zink.ru
гост 14918 90, классификация и способы применения, способы нанесения покрытия
Использование цинкового покрытия на поверхности стали обусловлено способностью защищать металл и изделия из него от коррозии. Лист стальной оцинкованный ГОСТ 14918 80 является материалом, эффективно применяемым в производстве и строительстве. Удобный, надежный и практичный, он выдерживает определенные эксплуатационные нагрузки и действие окружающих вредных условий. Из-за своей легкости оцинкованная сталь применяется в качестве кровельного покрытия, так как не утяжеляет строение и не требует устройства дополнительного основания и усиления фундаментов.
Защита стали от коррозии
Металл при воздействии на него кислорода окисляется, из-за этого на поверхности конструкции появляется тонкий слой пленки. Отдельные материалы, такие как олово, цинк, алюминий образуют стойкий слой, защищающий металл от действия кислорода. У железа образующиеся на поверхности гидроксидные пленки имеют рыхлую и объемную структуру. Такое образование называется ржавчиной, так как вместо защиты, слой отделяется от поверхности в виде коржей и хлопьев, причем коррозионный процесс продолжается постоянно, и конструкция разрушается.
Истончение деталей ведет к уменьшению несущих способностей, прочности, уменьшает прилегание элементов друг к другу, в результате загруженность соседних узлов и деталей увеличивается. Металлические емкости и резервуары теряют герметичность и разрушаются. Становится очевидным, что использовать черный металл без защитной пленки нельзя, требуется создать барьер для доступа воды и кислорода к поверхности.
Способы нанесения пленки
Часто пользуются методом окраски готовых изделий, но способ считается недолговечным и не всегда действенным. Эффективным решением является нанесение цинковой пленки, которая защищает поверхность от разрушения. Цинковый слой наносится несколькими способами:
- холодный метод предполагает нанесение цинка по типу покраски, в современном производстве применяется довольно редко;
- гальваническая обработка листов заключается в обработке поверхности стали в цинксодержащих электролитных растворах;
- метод горячей оцинковки является наиболее распространенным из-за последующего сохранения заданных качеств длительное время.
Металл, оцинкованный горячим методом, выпускается с конвейера в соответствии с ГОСТ 14918–80 . Оцинкованный лист получается протяжкой в ванне с расплавленным раствором, с содержащем цинка, используют марки стали 08Ю, 10кп, 08кп, 08пс и другие. В состав наносимого сплава помимо цинка добавляется свинец, алюминий и другие металлы, стойкие к кислородному и влажному воздействию.
Перед рабочим процессом раствор нагревается до температуры 455−485˚С, это создает условия для хорошего смачивания и последующей адгезии, таким образом, пленка становится единым целым с телом листа. Метод горячего протягивания создает толстый защитный слой по сравнению с гальваническим способом.
Лист оцинкованный ГОСТ получает прогнозированную долговечность, чем окрашенный простым нанесением, пленка не трескается и не образует трещин при допустимых изгибах. В случае агрессивного окружающего пространства цинковый слой первым вступает во взаимодействие, оставляя металл нетронутым, не допуская коррозии.
Классификация листов
В зависимости от способа получения материала и его назначения сталь, покрытую цинком, подразделяют на группы:
- оцинкованный материал общего назначения;
- сталь с цинковым покрытием холодной штамповки;
- оцинковка холодной полировки;
- оцинковка, предназначенная для дальнейшего красочного покрытия.
Области применения
Оцинкованный материал в процессе изготовления из него деталей и заготовок подвергается штамповке и изгибу, оба способа не нарушают целостности листа. Высокие антикоррозийные свойства позволяют использовать материал в производстве бытовых приборов, строительстве, трубопрокате, автомобилестроении.
Особо актуально применение оцинковки в строительной отрасли. Материал после цинкования красится полимерными красителями и составами на основе эпоксидной смолы в расплавленных печах. Покрытая полимерами сталь служит основой в производстве кровельных покрытий и стеновых материалов, выгода от применения которых становится очевидной.
Профнастил, металлочерепица, кровельная сталь — вот наименования легкого прочного и практичного кровельного покрытия для современных коттеджей. Помимо кровельных работ, оцинковка используется для изготовления:
- металлического декоративного штакетника;
- при монтаже фальцевых крыш в качестве картины;
- водопроводных труб;
- штрипса — сортового лентопроката;
- монтажных профилей для гипсокартона, евродоски, пластика и других стеновых покрытий;
- перфорированного крепежа и различных кронштейнов;
- кровельных фартуков, обделок, элементов водостоков, коньков, ендов и других вспомогательных деталей крыши;
- вентиляционных каналов;
- разводных лотков для кабелей в электротехнике, корпусов приборов, устройств и др.
Преимущества и недостатки
Профнастил в виде кровельного покрытия стоит достаточно дешево, чтобы его могли применять для строительства широкие слои населения. Легкость установки на стропильные конструкции позволяет сделать это даже новичку. К плюсам материала относятся:
- длительный срок эксплуатации по сравнению с обыкновенным металлом, время работы оцинкованного листа исчисляется десятками лет без изменения не только качеств, но и внешнего вида изделия;
- экономия на составах для лакокрасочной обработки — лист ставят в некоторых случаях без покраски, так как его покрытие является стойким к влажности и нагреванию солнцем;
- покрытие из цинка на поверхности металла прочно соединено с центральным слоем, при изгибе, штамповке, растягивании слой цинка не скалывается, остается неотделимым;
- часто у покрывающего слоя прочностные показатели превосходят эти значения для внутреннего слоя стали, поэтому в комплексе увеличивается восприятие нагрузок;
- цинковое покрытие на металле соответствует экологическим нормам и является безопасным для человека и животных;
- цинк обладает свойством затягивать мельчайшие царапины на поверхности и в местах прохождения крепежных метизов, а также на местах резов;
- изделия из оцинковки стоят ниже таких же деталей, выполненных из нержавейки;
- металлизированная матовая поверхность материала имеет привлекательный внешний вид и применяется в некоторых дизайнерских разработках без окрашивания.
Недостатки оцинковки можно считать условными:
- с каждым годом эксплуатации теряется микроскопическая толщина слоя;
- оцинкованный лист не подвергается соединению сваркой;
- окраска лакокрасочными составами поверхности из оцинковки требует подготовительного процесса.
Проверка качества
Оцинковка ГОСТ предусматривает показатели, переводящие листы в ту или иную категорию качества — это может быть прописано в сопроводительных документах. Для покупателя важно, чтобы внешний вид материала не содержал поверхностных изъянов и нарушений целостности.
Поверхность стали должна быть гладкой и ровной, без трещин цинкового слоя. Иногда для некоторых марок материала допускается образование на поверхности пятен, тонких наплывов и шероховатостей. Это относится:
- к оцинковке, полученной способом холодного штампования;
- профилируемым листам, изготовленным на гибочных приспособлениях;
- материалу, относящемуся к группе общего назначения.
Для других категорий стали с оцинкованным покрытием дефектов при визуальном осмотре быть не должно, особенно неприемлем брак в виде зазубрин. Если материал предназначается под окраску, то на нем не должно быть никаких проявлений брака. Любая трещина влияет на качество конечного изделия.
Производство оцинкованного металла
Чтобы в условиях производства получить листовой материал с оцинкованным верхним слоем, его покрывают марочным цинком по специальной технологии. Защитная пленка наносится с двух сторон или с одной. Используется покрытие разной толщины в зависимости от области дальнейшего применения и предполагаемых условий кислородного и влажностного воздействия.
Разработано специализированное оборудование для горячего метода цинкования — наиболее востребованного способа производства. Гальванический метод и холодное цинкование применяют достаточно редко, так как качество обоих методов оставляет желать лучшего. Нанесение цинкового слоя происходит в несколько этапов:
- вначале стальной лист подвергается обжигу в печах при высокой температуре;
- чтобы повысить сопротивляемость металла коррозионным процессам его помещают на втором этапе обработки в ванну с расплавленным цинковым составом;
- затем делается консервация для улучшения защитной функции цинкового слоя, это выполняется с помощью промасливания, пассивирования, иногда эти операции сочетают между собой.
В результате производственного процесса с соблюдением всех технологических циклов получается материал, стойкий к коррозии, в виде листа, который в дальнейшем отлично штампуется, вальцуется, гнется и вытягиваются без ущерба для начальных качеств. Полученный оцинкованный лист по антикоррозионным качествам можно смело приравнивать к нержавейке.
Стандарты ГОСТа распространяются на листовой материал и тот, что выпускается в рулонах. Назначение материала при этом может быть различным, независимо от того, используется холоднокатаный лист для производства домашней посуды или применяется в качестве кровельного материала. Стандартами предусмотрены такие размеры листа при выпуске:
- ширина варьируется от 70 до 150 см;
- толщина металла может составлять от 0,4 мм до 1,5 см.
Виды сырья
Для изготовления оцинковки применяются различные марки стали, но основные из них такие:
- сталь Ст3, Ст1 и Ст2, 100, причем используются все степени раскисления в соответствии с ГОСТ 380–1994 ;
- ГОСТ 9045–1993 допускает к производству 08кп, 08пс, 08Ю;
- ГОСТ 1050–1988 рекомендует сталь Юкп.
Категории стали
Оцинкованный металл подразделяется по способности вытягиваться без создания поверхностных дефектов:
- категория Н присваивается материалу с нормальной способностью к вытяжке;
- категория Г способна к глубокой вытяжке с получением усредненных показателей;
- в категорию ВГ включены оцинкованные листы с качеством, позволяющим тянуться очень глубоко.
Классификация цинкового листа затрагивает и разницу в толщине защитного слоя по длине или ширине листа, полученного в процессе производства:
- НР говорит о нормальной разнице в толщине слоя.
- УР свидетельствует об уменьшенной разнице толщин на поверхности.
По желанию заказчика на поверхности цинкового слоя может быть выполнен рисунок кристаллизации (серия КР). Листы материала без такого нанесения относят к серии Мт.
Деление стали с оцинкованным защитным слоем производится также в зависимости от толщины полученного защитного покрытия:
- сталь повышенного класса имеет вес одного квадратного метра слоя при толщине покрытия в микронах от 60 до 40 на двух сторонах листа 850−570 грамм;
- высокого класса, при толщине в микронах от 40−19 квадрат слоя весит 570−260 грамм;
- обычный класс предполагает вест квадрата покрытия при толщине от 10 до 18 микрон в 260−142 грамма.
Каждый вид категории и класса предназначен для работы в определенных условиях эксплуатации и предполагает различную дальнейшую обработку. Для выбора требуемого качества нужно определиться с этими условиями, чтобы не переплачивать за высокое качество, которое с успехом можно заменить обыкновенной категорией.
tokar.guru
Цинковые покрытия — сравнение методов цинкования и их характеристики
Глубокий анализ-сравнение различных методов нанесения цинковых покрытий!
Как уже говорилось, горячее цинковое покрытие представляет из себя систему железо-цинковых сплавов с различным отношением содержания железа и цинка с постепенно уменьшающимся содержанием железа по мере приближения к внешней стороне покрытия.
Все железо-цинковые сплавы прочнее, чем сталь основы, что придает покрытию высокую устойчивость к истиранию. Наоборот, внешний ή-слой мягче, чем сталь, что создает хорошие условия для устойчивости к удару.
Таким образом, совокупность этих слоев создает устойчивость к разрушению при перевозках, монтаже и при обслуживании.
Цинковое покрытие, нанесенное электрохимическим способом, по механическим свойствам подобно обычному цинку, то есть является относительно мягким. Кроме того, электрохимическое цинкование осуществляется при обычной температуре, поэтому, кроме очень узкой переходной области, в системе не наблюдается железо-цинковых сплавов, и адгезия цинкового слоя к металлу основы относительно невелика. Сам процесс нанесения покрытия представляет определенные сложности с точки зрения равномерности нанесения покрытия, поскольку ток стремится избегать полостей. Приходится изощряться при пространственном расположении анодов. Метод является достаточно дорогостоящим, и поэтому ограничиваются нанесением покрытия на мелкие, в том числе резьбовые детали. Он не может конкурировать с методом горячего цинкования при защите цинком крупных, средних и даже большинства относительно мелких деталей.
Рис. 2. 11. Часть ассортимента деталей, которые могут быть механически оцинкованы.
Наоборот, метод шерардизации в модификации “Дистек” постепенно начинает отвоевывать пространство как у электрохимического, так и горячего цинкования. Достаточная толщина покрытия (до 60-120 мкм), его равномерность и плотность с последующей защитой методом фосфатирования позволяет изделиям выдерживать в солевом тумане (одним из основных методов определения коррозионной устойчивости изделий) до 1500 часов, что является очень хорошим показателем. Поскольку нанесение покрытия производится при 380-400°С на поверхности изделия, образующиеся железо- цинковые слои на данных изделиях получаются более твердыми, чем в случае электрохимического нанесения покрытий. Поступают сообщения о создании новых установок, позволяющих обрабатывать все более крупные изделия.
Сравнение свойств различных видов цинковых покрытий очень наглядно видно из таблицы № 2.12.
Поскольку, как видно из таблицы, все виды цинковых покрытий имеют как свои преимущества, так и недостатки, очевидно, что каждый тип покрытия имеет свою нишу применения. Встает вопрос, насколько долговечны покрытия различного типа, и имеется ли в этом вопросе преимущество одного типа покрытия перед другим. Ответ на этот вопрос дает рис. № 2.12, где приведены времена жизни покрытий, нанесенных различными способами и различной толщины. Из рисунка видно, что практически все точки для покрытий, полученных самыми разнообразными способами (горячее цинкование, электрохимическое, шерардизация, окрашивание в координатах “длительность службы” — “толщина покрытия” с очень малым разбросом укладываются на единую кривую, что говорит об отсутствии связи времени службы изделия с типом нанесения покрытия, основной фактор — это толщина покрытия. Однако надо иметь в виду, что красочное покрытие ограничено в сроке службы из-за подверженности его истиранию.
Рис. 2.12. Зависимость времени жизни покрытия от его толщины при разных способах нанесения.
Таблица № 12.2. Сравнение различных методов нанесения цинковых покрытий на функциональные свойства изделий (механическое цинкование в таблице не рассматривается, но по характеристикам оно ближе всего к методу шерардизации).
|
Характеристика покрытия |
Горячее цинкование |
Электрохимическое нанесение |
Шерардизация (механич. цинкование) |
Напыление цинка |
Окраска цинк-содержащими красками |
|
Адгезия |
Покрытие, сросшееся со сталью, из-за наличия различных железосодержащих слоев |
Хорошая, сравнимая с таковой для покрытий из других металлов |
Хорошая, сравнимая с таковой для электрохимического покрытия |
Хорошая механическая подготовка под окраску при условии, что дробеструйная подготовка проведена нормально |
При хорошей дробеструйной обработке дает наилучшие результаты |
|
Непрерывность и однородность |
Хорошие — любая непроцинковка хорошо видна в виде “черных пятен”. Некоторый избыток цинка на точках слива |
Однородная в пределах возможности ванны. Поры не представляют проблемы, поскольку сталь защищается прилегающим цинком |
Покрытие тонкое на углах — в противоположность горячему цинкованию |
Зависит от опытности оператора. Покрытие пористое, но поры вскоре заполняются продуктами коррозии цинка |
Хорошая — любые поры заполняются продуктами реакции |
|
Толщина |
Обычно 50-125 мкм на трубах и другой продукции; более толстые покрытия до 250 мкм получаются на сталях, раскисленных кремнием или после дробеструйной очистки перед цинкованием. Покрытия толщиной 10-30 мкм применяются на проволоке и листе. |
Толщина в пределах 3-15 мкм. Более толстые слои возможны, но невыгодны экономически |
Изменяются по желанию, обычно в пределах 10-80 мкм |
Толщина изменяется в интервале 100-150 мкм, но покрытия до 500 мкм могут использоваться |
До 40 мкм краски (или более в специальных случаях) при окраске в один слой |
|
Формуемость и механические свойства |
Обычные покрытия, на конечных изделиях не пригодны к изменению формы; слой сплава устойчив к абразивному воздействию, но хрупкий при гибке. Специальные покрытия с тонким слоем сплава или при его отсутствии хорошо формуются (на листах) и устойчивы к сварке |
Сталь с электрохимическим покрытием обладает превосходной формуемостью и может быть сварена точечной сваркой. Небольшие детали обычно подвергаются такой обработке перед окраской |
Хорошие. Не наблюдается охрупчивания высокопрочных сталей |
При применении конечной продукции формовка не нужна. Можно осуществлять сварку через тонкое покрытие, если это необходимо, но обычно экранируют края, которые необходимо сварить, и после сварки эти места покрывают слоем цинка |
Сопротивление к истиранию лучше, чем у обычных красок. Окрашенные листы могут быть подвергнуты формовке и сварке с небольшими нарушениями покрытия |
|
Последующая обработка |
Конверсионные покрытия — хроматы предотвращают белую ржавчину; фосфатирование на новых листах является хорошей основой для последующей окраски |
Конверсионные покрытия (например, хроматы) для предотвращения белой ржавчины. Часто используются как основа для последующего окрашивания |
Могут быть применены конверсионные покрытия |
Возможно нанесение защитных покрытий, которые становятся основой для окрашивания, давая более долгую жизнь изделиям |
Может быть использова на отдельно или в качестве грунтовки под обычные красочные покрытия |
|
Другие свойства |
Доступны ванны различных размеров. Части изделий до 25 метров могут быть оцинкованы в некоторых случаях. Требуется внимательное отношение к дизайну изделия.Имеются непрерывные процессы цинкования листов и проволоки |
Любые размеры ванн доступны. Процесс обычно используется для простых, в основном, малых изделий, пригодных для цинкованиях в барабанах или при непрерывном цинковании листов и проволоки. Никакого нагревания, за исключением случая уменьшения водородной хрупкости для высокопрочных сталей |
Идеально для малых изделий, включая шайбы и пружины (примерно до 15 см или 250 г). Трудности при нанесении, например, внутри полых изделий |
Нет ограничений на размер или форму, очень экономичен для изделий с высоким отношением массы к поверхности. Неэкономичен при окрашивании сетчатых изделий. Наличие дополнительных трудностей (например, внутри труб) могут ограничить применение. Наилучший метод для нанесения очень толстых покрытий. Малое нагревание стали |
Пригоден для всего, что может быть окрашено, хотя могут быть трудности при окрашивании трубчатых структур. Не требуется никакого нагревания |
ecm-zink.ru
Цинкование металла: технология и методы
Для защиты металла от коррозии создано множество методов и способов. Суть их заключается в том, что на поверхность металла наносится специальное вещество. На конечном этапе образуется тонкая пленка. Она препятствует попаданию влаги, кислорода, а также агрессивных веществ на поверхность. Среди данных методов выделяют цинкование металла. Оно является наиболее действенным.
Общие сведения
Как говорилось ранее, цинкование металла — это процесс нанесения на поверхность изделия специального вещества.
Такие растворы создаются на основе цинка, который является наиболее подходящим исходным материалом. Он предотвращает коррозию, а также защищает поверхность от воздействия агрессивных веществ. Обработанный лист обладает рядом преимуществ:- увеличивается прочность изделия;
- устойчивость к различным температурам;
- не подвергается воздействию агрессивных веществ;
- увеличивается срок службы изделия;
- изделие не подвергается окислению.
Технологическая основа
Цинкование металла является популярной процедурой во всем мире. Данный процесс заключается в том, что на стальную поверхность наносится специальный цинковый раствор. После этого образуется тонкая пленка, которая и выполняет защитные функции, то есть предотвращает коррозию. Коррозия меняет структуру металла и приводит изделие в непригодность.
Как ржавеет?
Как говорилось ранее, на изделия воздействуют влага, а также кислород и агрессивные вещества.
Их молекулы попадают в глубокую структуру металла, что приводит к появлению ржавчины. В результате на поверхности появляются дыры. Такой процесс может происходить долгое время. Чтобы замедлить процесс окисления, применяют цинковый раствор.Этапы
Цинкование металла заключается в покрытии защитной цинковой пленкой различных видов изделий. Чтобы произвести данную процедуру, необходимо иметь специальное оборудование. Каждый элемент устройства не должен подвергаться воздействию влаги и агрессивных веществ. Процесс цинкования разделяется на такие этапы:
- Подготовительный. В первую очередь необходимо привести в порядок изделие. Его поверхность нужно очистить от различных веществ, а затем обезжирить ее. Далее происходит процесс травления. Металлическое изделие опускают в емкость с кислой средой. Как правило, используют раствор серной кислоты. Благодаря травлению металла на поверхности возникает оксидная пленка. А значит, цинковый раствор будет держаться дольше. В конечной стадии с изделия убирают остатки кислоты и просушивают.
- Процесс цинкования. Данный этап заключается в том, что на подготовленную поверхность наносится раствор. Чтобы его изготовить, необходимо расплавить цинк в специальной ванне под действием высокой температуры. Когда раствор готов, в ванную погружают металлическое изделие и выдерживают несколько минут.
- Сушка изделия. Оцинкованное изделие сушится при комнатной температуре.
Процесс цинкования металлических изделий происходит в специальных ваннах.
При необходимости они оснащаются розетками. Несмотря на значительные их объемы, в них проводится также и обработка большого количества мелких изделий. Таким образом, оборудование для цинкования металла и метизов могут иметь не только мелкие, но и крупные размеры.Основные методы обработки
Наиболее популярным способом защиты металлических изделий от коррозии является цинкование. Существуют различные способы данного процесса. Каждый из них применяется для определенного типа металла. Некоторые виды могут вступать в реакцию с цинком. Существует четыре вида обработки: горячий, холодный, термодиффузионный, гальванический. Рассмотрим каждый вид более подробно.
Горячий
Покрытие изделий таким способом является популярным во многих странах. Его главными положительными свойствами является высокое качество, а также долгий срок эксплуатации. Поэтому такой способ стал одним из лучших. Существует также и ряд отрицательных свойств. В первую очередь, метод не является экологически безопасным, так как на стадии подготовки и цинкования используется множество химических веществ. Кроме того, при горячей обработке возникает существенная трудность. Необходимо поддерживать температуру цинка в пределах от 500 до 5000ºС. Для поддержания такого уровня нагрева затрачивается много электроэнергии. Горячее цинкования металла в домашних условиях — довольно сложный процесс.
Технологически процесс разделяется на два этапа. Это подготовка и цинкование металла. На первом этапе занимаются подготовкой металлического изделия. Ее поверхность необходимо обезжирить и очистить от мусора. После этого происходит травление, промывка и просушка.
Данные операции прописаны в нормативной документации.
Чтобы покрыть цинком деталь, необходимо погрузить ее в специальную ванну. В ней находится специальный раствор, который предотвращает появление коррозии. Способы закрепления металла при горячем цинковании могут быть различными. Они зависят от вида и формы изделия. Такая технология применяется во многих отраслях производства. К примеру, для изготовления оцинкованной проволоки, труб и т. д.
После применения к ним горячего метода изделия имеют долгий срок эксплуатации, то есть надежно защищены от коррозии. Единственной трудностью являются ванны. Для обработки больших деталей необходимо найти ванну соответствующих объемов, что довольно трудно. Такая особенность сказывается на затратах. Где производят горячее цинкование металла? Курск, Москва, Челябинск, Ярославль – это лишь малый перечень городов, где различные компании предлагает данную услугу. Зачастую они работают именно с крупными объемами.
Данный метод применяется в том случае, когда необходима обработка гладкой поверхности. Технология цинкования металла гальваническим способом основана на закреплении вещества на поверхности изделия за счет электрохимического воздействия. Такой способ подходит абсолютно для всех типов металла. Изделие получает равномерное блестящее покрытие. Это происходит благодаря слиянию покрытия металла и цинка.
На данное взаимодействие влияет наличие на поверхности различного мусора или других пленок. Поэтому перед началом процедуры следует заняться очисткой. При массовом производстве за этим тяжело следить, поэтому цинкование может быть некачественным.Гальванический способ основан на погружении металлического изделия в ванну, где находится раствор электролита. К детали подсоединяется источник тока. В этом случае возникает процесс электролиза. Ему подвергается цинк, который и покрывает металлическую деталь.
Плюсы
Главным положительным качеством является внешний вид изделия — поверхность ровная и блестящая. Однако есть и существенный недостаток. Перед сливом раствора, который находился в ванной, необходимо очищать ее от цинка. При данном методе образуется большое количество отходов, которые наносят вред окружающей среде. Поэтому необходимо приобрести специальное дорогостоящее оборудование. Оно будет выделять цинк из раствора. Поэтому такой метод является одним из самых дорогостоящих.
Как сделать цинкование металла в домашних условиях?
Данную процедуру применяют многие мастера, когда необходимо обработать мелкие детали. Для начала необходимо найти подходящую емкость и изготовить электролит. Процедуру проводят в хорошо проветриваемом помещении и в защитной одежде, так как частицы электролита могут нанести вред человеку. при попадании их на кожу возможен химический ожог. Для приготовления берут воду, сернистый цинк, магний и уксус. Готовый концентрат нужно процедить. Далее металлическая деталь опускается в емкость и готовится анодное изделие. К маленькому куску цинка крепится медный провод, который подключается к электросети. Изделие опускается в электролит и начинается процесс обработки. После этого металлическую деталь сушат. Гальваническое цинкование металла в домашних условиях выполнить довольно легко.
Особенности холодного способа
На протяжении последних лет данный метод получил широкое распространение. Суть его заключается в том, что металлическое изделие окрашивается специальными веществами, которые содержат цинк. Такой метод не требует особых навыков. Однако есть и недостатки: готовые оцинковочные изделия подвергаются механическим воздействиям. Кроме того, необходимо постоянно осуществлять наблюдение за техническим персоналом, который готовит раствор и выполняет работу. Как говорилось ранее, данный способ довольно прост. Поэтому оборудование для холодного цинкования металла не требуется. Работа должна выполняться в соответствии с санитарно-гигиеническими правилами. При помощи этого метода обрабатываются трубы, а также изделия, которые находятся в закрепленном варианте. Для этого необходимо подготовить раствор и нанести его на изделие при помощи кисточки или валика. Единственное оборудование для холодного цинкования металла, которое используется — это распылитель. Он помогает добраться до недоступных мест и выполнить покраску равномерно и качественно. Среди недостатков многие пользователи отмечают низкую надежность.
Технология термодиффузионного цинкования
Данным методом пользуются достаточно давно, но он популярен и в наши дни.
Впервые его применили в Англии в конце XIX века. Изобретение стало известным благодаря известному ученому Шерарду. Однако данный метод быстро забыли, заменив его на другой. Его возрождение приходится на конец ХХ века. Технология термодиффузионного метода заключается в том, что поверхность металлического изделия обрабатывается цинком, находящимся в паровом состоянии. Для этого его необходимо нагреть до 2500ºС. Процесс выполняется в закрытой емкости при наличии в ней цинксодержащей смеси и металлических элементов. Технология проведения данной процедуры определяется не только отечественными, но и импортными нормативными документами.Термодиффузионное цинкование выполняют в том случае, когда необходимо достичь толщины в 20 мкм. Технологический процесс схож с горячим методом цинкования. Однако различия тоже есть. Подготовленное изделие опускается в барабанную печь, где за счет вращающихся сил происходит обработка. Данный процесс выполняется за 3 часа работы данного оборудования. При помощи его окрашиваются различные мелкие детали, такие как шайбы и шурупы.
В отличие от горячего метода, нанесение цинкового опыления происходит равномерно по всей поверхности.Заключение
Данный процесс помогает защитить различные металлические детали от коррозии, влаги, а также агрессивных веществ. Существует 4 технологических вида цинкования. Каждый из них имеет свои особенности и подходит для определенного типа металла. Несовместимость таких компонентов приведет к некачественному окрашиванию и, как следствие, к снижению прочности готового изделия. Цинкование происходит в специальных ваннах или барабанных печах. Однако процесс можно произвести и в домашних условиях. Для этого нужно приобрести расходные материалы. Работа выполняется в проветриваемом помещении в специальной защитной одежде, так как некоторые компоненты причиняют вред человеческому организму.
fb.ru
Виды цинкования металла
Цинкование металла является самым популярным методом, цель которого – защита поверхности металла от негативного влияния, создаваемого коррозией. Этот метод применяется для многочисленных металлических изделий, к примеру, для железной посуды и деталей промышленных станков, для кузовных элементов автомобилей и канатов из проволоки, для железа в виде листов и телекоммуникационных проводов. Главным достоинством данного метода является его сравнительно недорогая цена и хорошие показатели эффективности.
Технологический процесс цинкования металла
Технология цинкования металла применима либо на полностью выровненных металлических поверхностях, либо на поверхностях, где имеется небольшой изгиб. Недопустимым условием данной технологии является наличие механических повреждений поверхности. Технологические требования относительно проведения процесса достаточно просты. Толщина слоя защитного покрытия может быть разной, ее определителем служит время всей рабочей операции и температура, при которой совершается процесс. При этом, показатель толщины не превышает 1,5 мм.
Процесс цинкования металла направлен на защиту от нежелательного влияния окисления. Для многих материалов, к примеру, алюминия, цинка и прочих, свойственно подвергаться окислению, просто находясь в воздушной среде. Тогда на их внешней поверхности возникает довольно плотная пленка, в основе которой – соединения металла, подвергшегося окислению. Данная плотная оболочка является надежной защитой от дальнейшего проникновения окисления внутрь материала. Железу эти свойства не характерны, потому окисление со временем может полностью уничтожить структуру материала. Чтобы уберечь железо и проводится цинкование.
Методы цинкования металла могут быть разными. В принципе, действие цинкования аналогично с защитой, образующейся от процесса лужения. Лужение проводится под действием другого материала – олова. Отличие этих двух процессов заметно лишь в случае, когда повреждается внешняя пленка, оберегающая железо. Лужение при механических или иных видах повреждений менее эффективно, так как оба материала являются не вполне надежной гальванической парой.
Виды цинкования металла
Виды цинкования металла — это методы нанесения покрытия, образующего надежную защитную пленку, состоящую из цинкового слоя. Современные технологии предусматривают наличие шести видов цинкования. Каждый из них отличается временем операции, свойствами, применяемым оборудованием и толщиной образующейся цинковой пленки.
Все классы цинкования металла достаточно легко перечислить. Цинкование может быть: газодинамическим, горячим и холодным, диффузионным, гальваническим. Также е перечню причисляется метод шоопирования. Шоопирование представляет собой обработку цинком, применяемым в расплавленном виде. При этом, на поверхность металла расплавленный цинк напыляется с применением специального пистолета. В газодинамическом методе слой наносится с помощью сверхзвукового потока.
Гальваническое цинкование металла — метод, проводимый в специальном барабане. Именно здесь запускается электрохимический процесс. В результате воздействия гальванического цинкования металлическая поверхность приобретает белый, голубой или радужный оттенок. Иногда возможен эффект создания матовой поверхности белого цвета. Такая пленка преимущественно наносится в декоративных целях, потому что сам слой имеет ничтожно малую толщину. При этом, основные адгезионные свойства довольно слабы.
Термодиффузионное цинкование металла — метод, осуществляемый под воздействием высоких температур. Температура подбирается соответственно марке стали, типа заготовки и прочих условий. Весь процесс занимает по времени от 1,5 до 3 часов, зависимо от того, какая при этом используется цинковая смесь, а также какая мощность у самой установки. Это цинковое покрытие имеет собственные преимущества, основным из которых является получение самой высокой твердости. Характерно, что при использовании данного метода, рабочая поверхность требует минимальной подговки перед началом процесса.
Горячее цинкование металла — метод, при котором металлические изделия окунаются в специальную ванну, где находится предварительно расплавленный цинк. Температура проведения операции составляет до 460 градусов Цельсия. В результате способа горячего цинкования металл приобретает замечательный адгезионные свойства, повредить которые не под силу незначительным трещинам или царапинам. Данный метод имеет низкую себестоимость, потому является одним из наиболее распространенных.
Холодное цинкование металла — наиболее легкий метод в отношении предварительной подготовки материала. Весь процесс заключается в том, что на поверхность металла наносятся специальные грунтовки или красители. Особенность таких покрытий в составе, так как он включает в себя около 98% цинковой пудры. В результате применения холодного метода цинкования металла, последний приобретает такое качество, как привлекательность внешнего вида. Также возникает гарантия надежной защиты от коррозии на достаточно продолжительный период времени.
Оборудование для цинкования металла может быть разным – все зависит от выбранного для проведения процесса метода. Стоит заметить, что процесс не канцерогенен, потому вполне подходит для проведения в любых производственных помещениях. Специальной подготовки, помимо установки оборудования, при этом не понадобится.
Метод горячего цинкования, прекрасно справляющийся с обеспечением металлической поверхности защиты от коррозии, является наиболее оптимальным по сравнению с другими способами относительно стоимости проведения. Именно этот метод наиболее часто используется различными промышленными предприятиями. Для его осуществления необходимо такое оборудование, как ванна для цинкования металла. Размеры данного оборудования могут быть разными. Именно от них зависит ограничение, выдвигаемое к размерам обрабатываемых изделий.
promplace.ru
Разновидности и процесс цинкования металла
Цинкование железа – это процесс покрытия железного изделия тоненьком слоем цинка. Делается это для того, чтобы надежно защитить железо от коррозии.
Защита железа от коррозии методом цинкования основана на следующем принципе: некоторые металлы, в числе которых имеется и цинк подвержены окислению на воздухе. То есть, при химической реакции с кислородом на поверхности металла образуется защитная пленочка, которая состоит из оксида самого металла. Пленочка в данном случае является довольно плотной, и она, как нельзя лучше препятствует дальнейшему окислению металла и служит своеобразным барьером.
С железом дело обстоит совершенно по-другому. Оксид железа не обладает такими же свойствами. Он менее плотный, менее прочный, рыхлый, и не защищает остальную часть от окисления. В результате чего и образуется ржавчина.
Чтобы защитить железную часть от коррозии современная наука придумала виды цинкования железа. То есть, если покрыть железо тоненьким слоем цинка, то процесс окисления будет выглядеть совершенно иначе. Окислится верхних слой цинка, на поверхности образуется пленочка, которая по своей фактуре будет очень прочной и сможет защитить изделие от дальнейшего окисления на долгие годы.
Виды цинкования
Существует немало видов цинкования, среди них можно выделить такие как:
- Гальванический. Его суть заключается в электрохимическом осаждении молекул цинка на поверхности железа в электролитном растворе, содержащем цинк;
- Горячее цинкование;
- Диффузионное цинкование;
- Шоопирование;
- Холодное цинкование;
- Газодинамическое цинкование.
Это основные виды цинкования. Однако, самыми востребованными и удобными считаются такие виды цинкования как: горячее цинкование и гальваническое цинкование. На них мы и заострим наше с вами внимание.
Горячее цинкование
Процесс горячего цинкования – это погружение обрабатываемой железной детали в расплавленный горячий цинк пи температуре 460 градусов по Цельсию.
В ходе этого происходят следующие химические реакции:
- Расплавленный цинк вступает в реакцию с кислородом, образуя при этом оксид цинка.
- Следующим этапом идет реагирование оксида цинка с диоксидом углерода. В результате реакции, и образуется карбонат цинка, который является достаточно твердым материалом, способным остановить коррозию.
Горячее цинкование на сегодняшний момент является самым распространенным и востребованным видом покрытия металла для защиты его от коррозии. При этом толщина цинкового слоя колеблется в таких пределах как 30-100 мкм, в зависимости от интенсивности цинкования и обрабатываемой поверхности.
Как правило, детали, оцинкованные горячим методом, находятся под защитой от коррозии от 60 до 130 и более лет, в зависимости от толщины слоя и от условий хранения и эксплуатации.
Гальваническое цинкование
Гальваническое цинкование или, как его еще называют, нанесение гальванического покрытия – это, наряду с горячим цинкованием один из самых распространенных способов защиты металла от коррозии.
Нанесение гальванического слоя повышает основные характеристики металла, в частности такие как: проводимость электричества, устойчивость к коррозии, прочность верхнего слоя и многие другие.
Гальваническая оцинковка, это процесс, при котором под действием электрического тока выделяется металл из солевого раствора.
В этом процессе анод играет роль вспомогательного электрода, он подключается к плюсу. В качестве катода выступает основная деталь, на которую и наносится таким вот образом гальваническое покрытие.
Доставка товара
Наша компания занимается производством оцинкованных деталей, а также осуществляет доставку товара, в такие российские города как:
- Екатеринбург,
- Пермь,
- Челябинск,
- Курган,
- Нижний Тагил,
- Тюмень,
- Уфа.
ecm-zink.ru