Mis on terase galvaniseerimise protsess?

Tsingimine on terasele kaitsva tsinkkatte pealekandmine, et vältida korrosiooni. Kõige tavalisem tööstuslik meetod on pidev kuum-kuumtsinkimine, mille käigus terasriba või valmistatud osad puhastatakse, voolitakse ja kastetakse sulatsinki, nii et pinnale moodustub metallurgiliselt seotud tsingikiht. Kuna tsink korrodeerub eelistatavalt terasele, kaitseb kate mitteväärismetalli nii barjäärina kui ka kaitseanoodina. Selles artiklis selgitatakse samm-sammult protsessi, rahvusvahelises kaubanduses kasutatavaid katte tähistusi ja kasutusiga määravaid tegureid.

Miks terast galvaniseerida?

Paljas teras roostetab niiskuse ja hapniku pinnale jõudmisel. Tsinkkate katkestab selle protsessi kahel viisil:

Tõkkekaitse: tihe tsingikiht eraldab terase füüsiliselt atmosfäärist.

Ohverdatav (katoodiline) kaitse: kriimustuste ja lõikeservade juures, kus teras on kokku puutunud, korrodeerub tsink terasest rohkem, nii et avatud ala jääb kaitstuks seni, kuni läheduses on tsinki.

See kahekordne mehhanism teeb galvaniseerimisest ühe kõige kuluefektiivsema konstruktsiooniterase{0}}korrosioonikaitsesüsteemi, mille tüüpiline hooldus-vaba kasutusiga mõõdetakse aastakümnetes enamikus atmosfäärikeskkondades.

Kuum{0}}kasttsinkimise protsess samm-sammult

1. Pinna ettevalmistamine

Tsinkkatte kvaliteet sõltub peaaegu täielikult pinna puhtusest. Teras läbib esmalt leeliselise rasvaärastusvanni, et eemaldada õlid, määrded ja tõmbeained, seejärel peitsitakse lahjendatud vesinikkloriid- või väävelhappes, et eemaldada katlakivi ja rooste. Pärast iga keemilist etappi loputatakse riba veega.

2. Fluxing

Enne sukeldamist kaetakse teras räbustiga, tavaliselt tsink-ammooniumkloriidi lahusega. Räbusti takistab puhastatud pinna oksüdeerumist peitsimise ja kastmise vahel ning soodustab terase märgumist sulatsingi toimel.

3. Kuum-kastmiskate

Valmistatud teras sukeldatakse sulatsingi vanni, mille temperatuur on ligikaudu 450 kraadi (umbes 840 kraadi F). Raud ja tsink reageerivad liidesel, moodustades rea tsingi-raua metallidevahelisi sulamikihte, mis on kaetud suhteliselt puhta tsingikihiga. See metallurgiline side eristab kuumtsingimist värvist või muudest pinnakatetest.

4. Katte kaalu eemaldamine ja kontrollimine

Kui riba vannist väljub, eemaldavad gaasinoad (õhu- või lämmastikupuhastid) pinnalt liigse tsingi ja kontrollivad täpselt lõplikku katte paksust. Seejärel kate jahutatakse ja lehttoodete puhul võib see läbida kerge läbilaskevõime või muul viisil viimistleda.

5. Ülevaatus

Katte massi kontrollimiseks kaalutakse proovi enne ja pärast tsingikihi lahustamist (kolme-punkti test) ning katte nakkuvust kontrollitakse painutustestidega. Pidevad tootmisliinid jälgivad katte paksust võrgus mõõdikute abil.

Katte kaalud ja tähistused ASTM A653/A653M järgi

Tsingitud lehttooteid kirjeldatakse mitteväärismetalli klassi ja katte tähistusega. ASTM A653/A653M, kuumuputusprotsessiga tsingi-kaetud teraslehe standardspetsifikatsioon, määratleb katte tähistused, mis näitavad katte minimaalset kogumassi mõlemal pinnal.

G-60: katte minimaalne kogukaal 0,60 untsi/jalga² (umbes 183 g/m²) mõlemal küljel, mis vastab tavaliselt katte paksusele umbes 0,40 mil (10 µm) külje kohta.

G-90: katte minimaalne kogukaal 0,90 untsi/jalga² (umbes 275 g/m²), ligikaudu 0,60 mil (15 µm) külje kohta.

G-110, G-140, G-165 ja G-185 tähistavad järk-järgult raskemaid katteid söövitavamate keskkondade jaoks.

Meetriliselt on levinud tähistused Z180, Z275 ja Z350, kus arv on katte kogumass grammides m². Sama füüsilist katet saab tellida mõlema süsteemi alusel; ASTM A653/A653M on tolli--naela tähiste reguleeriv standard, samas kui ISO 1461 hõlmab valmistatud raua- ja terastoodete kuumtsingitud katteid ning GB/T 2518 reguleerib pidevat kuumtsingiga{11}}kastmist Hiinas.

Muud galvaniseerimismeetodid

Lisaks lehtede ja ribade pidevale kuum{0}}kastmise katmisele kasutatakse mitmeid seotud protsesse:

Partii (üldine) kuum{0}}kuumtsinkimine vastavalt standardile ISO 1461: valmistatud konstruktsioonid, nagu ülekandetornid ja käsipuud, puhastatakse, voolitakse ja kastetakse sulatsinki.

Elektrogalvaniseerimine: tsink sadestatakse elektrolüütiliselt, andes õhema, siledama katte, mida kasutatakse peamiselt autode kerepaneelidele, kus värvi nakkuvus on oluline.

Tsingi termiline pihustamine: sulatatud või pulbristatud tsink pihustatakse suurtele konstruktsioonidele, mida ei saa kasta.

Sherardiseerimine: väikesed osad hõõrutakse tsingitolmuga kõrgendatud temperatuuril, et moodustada difusioonkate.

Kasutusiga ja korrosioonikaitse

Tsingitud katte kasutusiga sõltub katte paksusest ja keskkonna söövitavusest. Praktilise reeglina korrodeerub tsink umbes 1 µm aastas pehmes maakeskkonnas ja kiiremini tööstus- või merekeskkonnas. Seetõttu pakub G-90 kate enamikus sisemaistes rakendustes aastakümneid kaitset. Korrosioonikiiruse andmed on avaldatud standardis ISO 9223 ja sellega seotud standardites, mis klassifitseerivad atmosfääri korrodeeruvuse ja võimaldavad inseneridel valida katte massi kavandatud eluea jaoks.

Ühised rakendused

Tsingitud terast kasutatakse kõikjal, kus on vaja pikka kasutusiga ja vähest hooldust: hoone karkassid, katuse- ja seinaplekid, ülekandetornid ja kommunaalpostid, maanteede piirded, põllumajandushooned, HVAC-kanalid, elektrikilbid ja trafomahutid. Elektritööstuses valmistatakse trafoõlipaake sageli tsingitud või muul viisil korrosioonikindlast{1}}terasest, et välistingimustes kasutada.

KKK

Mis vahe on G-60 ja G-90 kattekihil?

Mõlemad tähistused on ASTM A653/A653M määratletud kui katte minimaalne kogukaal mõlemal pinnal. G-90 (0,90 oz/ft², umbes 275 g/m²) on ligikaudu 50% raskem kui G-60 (0,60 oz/ft², umbes 183 g/m²) ja tagab proportsionaalselt pikema kasutusea samas keskkonnas.

Kas galvaniseerimine kaitseb lõikeservi ja kriimustusi?

Jah. Kuna tsink on terase suhtes anoodne, kaitseb katmata teras lõikeservades ja kriimustustes ohverdavalt ümbritsev tsinkkate. See iseparanev -omadus on värvisüsteemide ees peamine eelis.

Miks puhastatakse terast enne kastmist?

Tsink ei niisuta õlist ega katlakivist terast. Rasvaärastus, peitsimine ja räbustimine tagavad keemiliselt puhta, oksiidivaba-pinna, nii et sulatsink saab reageerida terasega ja moodustada pideva metallurgilise sideme.

Mis temperatuur on sulatsingi vannis?

Pidevad kuumad{0}}dip-jooned töötavad umbes 450 kraadi juures. Kõrgemad temperatuurid kiirendavad rabedate tsingi-rauasulami kihtide moodustumist, mistõttu reguleeritakse vanni temperatuuri kitsas aknas.

Kas tsingitud terast saab värvida?

Jah, sobiva pinna ettevalmistamisega, nagu puhastus ja sobiv krunt. Tsingimise ja värvimise duplekssüsteem annab palju pikema eluea kui kumbki süsteem eraldi ning seda kasutatakse laialdaselt hästi-nähtavate struktuuride jaoks.

Kuidas valida õige katte kaal?

Valige katte kaal paigalduskoha korrosioonikategooriast (ISO 9223) ja nõutav projekteeritud eluiga. Raskemad katted, nagu G-140 või G-185, on ette nähtud mere- ja tööstuskeskkonna jaoks, samas kui G-60 või G-90 katab enamiku sise- ja maapiirkondade rakendusi.