Як утворюється покриття
Гаряче{0}}цинкування — це процес металургійної реакції, а не операція нанесення покриття. Очищену та оброблену флюсом сталь занурюють у розплавлений цинк, який традиційно підтримується при температурі приблизно від 445 до 465 градусів, і цинк дифундує в поверхню сталі, тоді як залізо дифундує назовні. Результатом є шарувате покриття: внутрішній шар інтерметалічних фаз цинку-заліза поряд зі сталлю та зовнішній шар майже чистого цинку, який твердне, коли деталь знімається.
Два динамічних балансу керують процесом. Перший — термічний, оскільки холодна заготовка поглинає тепло ванни, і температура її поверхні підвищується. По-друге, це обмін цинк-залізом, який стає суттєвим, коли поверхня досягає приблизно 200 градусів, і триває, доки частина не охолоне нижче цієї температури після відходу. Товщина фіксується в момент фактичного припинення реакції при охолодженні, тому час занурення, швидкість вилучення та практика охолодження впливають на результат.
Фактори, що впливають на товщину покриття
| Фактор | Вплив на ріст покриття | Примітки до замовлення |
|---|---|---|
| Товщина сталі і теплоємність | Більш товста сталь залишається гарячою довше і створює більш товсте покриття | Керує класом товщини, який використовується в таблиці вимог |
| Вміст кремнію в сталі | Вміст приблизно від 0,03% до 0,12% значно прискорює ріст | Реактивне тепло створює товсті матові сірі покриття, які можуть потребувати регулювання ванни |
| Вміст фосфору в сталі | Вище приблизно 0,03% прискорює зростання | Залишкові рівні повинні бути зазначені в сертифікаті заводу |
| Стан поверхні | Шорсткі або сильно оброблені поверхні поглинають більше цинку | Ступінь абразивної обробки впливає на отриману масу покриття |
| Температура ванни і час занурення | Більш висока температура і тривале занурення прискорюють зростання до межі | Параметри процесу коригуються, а не виходять за межі пластичності |
| Відведення та охолодження | Повільний дренаж залишає більш важкі та нерівномірні відкладення | Конструкція дренажу деталі має таке ж значення, як і процес |
Таблиці вимог до групи товщини сталі
GB/T 13912 та ISO 1461 використовують однакову структуру: вимога залежить від товщини сталі, що оцинковується, і відповідність оцінюється за середнім значенням разом із мінімальним локальним значенням. Маса покриття вказується разом із товщиною, оскільки гравіметричний тест вимірює масу, а перерахунок одного мікрометра цинку приблизно в 7,14 г/м² пов’язує ці два показники.
| Група товщини сталі | Мінімальна локальна товщина | Мінімальна середня товщина | Середня маса покриття |
|---|---|---|---|
| Нижче 1,5 мм | 35 µm | 45 µm | 320 g/m² |
| 1,5 мм до 3 мм | 45 µm | 55 µm | 395 g/m² |
| 3 мм до 6 мм | 55 µm | 70 µm | 505 g/m² |
| 6 мм і вище | 70 µm | 85 µm | 610 g/m² |
Сама ванна підлягає вимогам стандарту щодо чистоти, а використовуваний цинк має відповідати зазначеному мінімальному вмісту. Додавання контролюється, щоб покриття залишалося пластичним, оскільки легуючі елементи, які прискорюють ріст, також роблять шар крихким.
Чому більша товщина не завжди є кращою
З потовщенням шарів сплаву пластичність покриття падає. Покриття, яке значно перевищує вимоги, може тріснути та відшаруватися, коли деталь згинається, падає або формується холодним способом після цинкування.
Товсті покриття на різьбових кріпленнях змінюють посадку різьблення, тому покриття кріплення вказуються окремо з урахуванням товщини покриття.
Дуже товсті покриття, швидше за все, будуть нерівними, з великими нальотами та вузликами, які заважають складанню та вимірюванню товщини покриття.
Там, де навколишнє середовище вимагає більшого захисту, ніж дає стандартна таблиця, відповіддю зазвичай є дуплексна система з шаром фарби поверх цинкування або зміна сімейства покриттів, а не неконтрольоване збільшення товщини цинку.
Огляд, ремонт і приймання
Маса покриття визначається гравіметрично відповідно до ISO 1460 або GB/T 1839, який є еталонним методом у разі виникнення суперечок. Зачистка виконується на певній ділянці за допомогою певного розчину, а результат перетворюється на товщину.
Товщина покриття вимірюється на місці за допомогою магнітного методу ISO 2178 за допомогою каліброваного вимірювального приладу та визначеної кількості вимірювань на контрольну ділянку, повідомляючи середнє значення та кожне окреме значення.
Адгезію перевіряють ножем або випробуванням на згин, а зовнішній вигляд реєструють, пам’ятаючи, що матово-сіре покриття очікується на реактивній сталі і не є дефектом само по собі.
Пошкоджені ділянки в результаті зварювання, різання, транспортування чи роботи на місці очищають і покривають -засобом для ремонту, збагаченим цинком, застосованим згідно з практикою, описаною в ASTM A780, із зазначенням ділянки ремонту в аркуші перевірки.
Виробництво контролюється параметрами процесу, записаними під час занурення, хімічним складом сталі, заявленим у вхідному сертифікаті, та результатами випробування покриття для партії. Документація зазвичай включає сертифікат EN 10204 3.1, що стосується сталі, і звіт про покриття, що містить метод випробування та результати.
Часті запитання
З: Що визначає необхідну товщину покриття?
A: Товщина сталі, що оцинковується. Для сталі понад 6 мм потрібна мінімальна середня товщина 85 мкм, тоді як для сталі нижче 1,5 мм потрібно 45 мкм, оскільки тонша сталь утримує менше тепла та створює тонше покриття.
З: Чому оцинкована сталь іноді стає тьмяно-сірою, а не яскравою?
A: Матово-сіре покриття вказує на наявність товстого шару сплаву, який зазвичай спричинений реактивним кремнієм або фосфором у сталі. Це показує, що покриття росло швидше, ніж зазвичай, і само по собі не є дефектом.
З: Чи може покриття бути занадто товстим?
A: Так. Приблизно товщиною від 150 до 200 мкм покриття стає крихким і може тріскатися або відшаровуватися під час обробки та формування, тому значення таблиці вимог повинні виконуватися без надмірного перевищення.
З: Як перевірити покриття без розрізання деталі?
Відповідь: за допомогою магнітного товщиноміра на поверхні відповідно до ISO 2178 або шляхом зняття невеликої визначеної ділянки та зважування для визначення маси покриття відповідно до ISO 1460 або GB/T 1839, коли потрібен остаточний результат.
Питання: чи забезпечує більш щільне покриття пропорційно довший термін служби?
A: Термін служби відстежує масу покриття, поки покриття залишається цілим, тому важче покриття служить довше в тій самій атмосфері, за умови, що воно залишається адгезійним і пластичним, а зрізані краї та пошкоджені ділянки належним чином відремонтовані.
