Оцинкованное покрытие: толщина, факторы и влияние

Гальванизация — это процесс соединения слоя цинка со сталью. Гальваническое покрытие — это защитный слой цинка, нанесенный на сталь для предотвращения коррозии. Толщина этого слоя цинка варьируется в зависимости от таких факторов, как тип стали, метод гальванизации и предполагаемое применение.

Эта статья проведет вас по различным диапазонам толщины оцинкованных покрытий, изучит факторы, влияющие на толщину, и ее преимущества, а также очертит методы ее измерения. Кроме того, она представит стандартные классификации оцинкованной стали, такие как G30, G40, G60 и G90, каждая из которых имеет определенную толщину цинкового слоя.

Какова толщина оцинкованного покрытия?

Толщина оцинкованных покрытий варьируется в зависимости от процесса цинкования, типа стали и применяемых стандартов. Обычно толщина покрытия составляет от 5 до более 100 микрометров (мкм).

Ниже представлена таблица основных стандартов и диапазонов толщин:

В стандарте ASTM A653/A653M оцинкованная сталь классифицируется по весу покрытия. Она представлена такими обозначениями, как G30, G40, G60 и G90. Вот их типичные толщины покрытия:

Факторы, влияющие на толщину цинкового покрытия

Основным фактором, влияющим на толщину цинкового покрытия, является метод цинкования, используемый в производстве. Каждый метод создает разную толщину слоя из-за своих уникальных технологических характеристик. В таблице ниже показано, как различные методы цинкования влияют на итоговую толщину цинкового слоя.

Среди этих процессов наиболее широко используемыми являются горячее цинкование и электрогальванизация. В следующих разделах мы рассмотрим ключевые факторы, которые влияют на толщину цинкового покрытия как в горячеоцинкованной, так и в электрогальванизированной стали.

Горячее цинкование

• Состав стали

Кремний и фосфор в стали влияют на толщину цинкового покрытия. Более высокие уровни этих элементов делают сталь более реактивной к расплавленному цинку, что приводит к более толстому слою цинка.

Кремний особенно эффективен. Это известно как «эффект Санделина», когда уровни кремния между 0,03% и 0,12% вызывают ускоренный рост покрытия. Сталь с низким содержанием кремния и фосфора имеет тенденцию образовывать более контролируемый и ровный слой цинка.

• Толщина и геометрия стали

При горячем цинковании толщина и форма стали существенно влияют на толщину цинкового покрытия. Более толстые стальные секции дольше удерживают тепло, что позволяет большему количеству цинка связываться и образовывать прочное покрытие.

Геометрия стали также влияет на распределение покрытия. Углы и края часто имеют более толстые слои, поскольку они удерживают больше тепла, в то время как плоские области обычно дают более равномерное покрытие.

• Контроль процесса толщины покрытия

Время погружения: Регулировка продолжительности пребывания стали в ванне с расплавленным цинком.

Скорость вывода средств: Контроль скорости извлечения стали из цинковой ванны; более медленное извлечение часто приводит к получению более толстого покрытия.

Воздушная или центробежная очистка: Использование воздушных ножей или центрифугирования для удаления излишков цинка, что обеспечивает более равномерный и контролируемый слой.

Температура ванны: Регулирование температуры цинковой ванны; более высокие температуры могут увеличить реакционную способность, влияя на толщину.

Электрогальванизация

Электрогальванизация обычно обеспечивает больший контроль толщины покрытия по сравнению с горячим цинкованием. Толщина цинкового покрытия обычно контролируется следующими факторами.

• Плотность тока

Более высокая плотность тока ускоряет осаждение ионов цинка, создавая более толстое покрытие за меньшее время. Однако это может привести к неровным или грубым покрытиям. Замедление скорости осаждения может привести к более тонкому, более контролируемому слою.

• Время нанесения покрытия

Более длительное время покрытия позволяет осаждать больше цинка, что приводит к более толстому слою. Более короткое время обеспечивает более тонкие покрытия. Время покрытия — это простой способ контролировать конечную толщину в зависимости от потребностей применения.

Влияние толщины цинкового покрытия на эксплуатационные характеристики стали

Коррозионная стойкость

Более толстое покрытие обеспечивает более прочный барьер против влаги и загрязняющих веществ, снижая вероятность образования ржавчины на поверхности стали. Дополнительный слой цинка задерживает воздействие коррозионных агентов на лежащую под ним сталь.

Долговечность и срок службы

Чем толще цинковое покрытие, тем выше прочность и срок службы оцинкованной стали. Более толстые покрытия обеспечивают более длительную защиту, поскольку они дольше разрушаются в коррозионных средах.

Например, оцинкованная сталь G30 с более тонким покрытием может обеспечить около 5–10 лет защиты в умеренных условиях, тогда как покрытия G90 могут продлить эту защиту до 20 лет и более в аналогичных условиях.

Расходы

Чем толще цинковое покрытие, тем выше стоимость оцинкованной стали. Более толстые покрытия требуют больше цинка, что увеличивает материальные затраты. Кроме того, для получения более толстого слоя может потребоваться больше времени обработки, что может повысить себестоимость продукции.

Внешний вид поверхности

Толщина цинкового покрытия влияет на внешний вид поверхности оцинкованной стали. Более толстые покрытия часто создают более грубую, текстурированную поверхность, в то время как более тонкие покрытия, как правило, создают более гладкую отделку.

Это изменение текстуры влияет на то, насколько хорошо дополнительная обработка, например, покраска или порошковое покрытие, прилипает к поверхности. Более тонкие покрытия обычно позволяют получить более однородную, эстетически приятную отделку.

Как проверить толщину оцинкованного покрытия?

Неразрушающие методы

• Магнитные толщиномеры

Это один из самых популярных неразрушающих методов. Он использует магнитный зонд для измерения толщины цинкового покрытия на стали. Он портативный, точный и идеально подходит для полевых проверок.

• Вихретоковый контроль

При этом для точного измерения тонких покрытий используется электромагнитное поле, что часто применяется для электрогальванических покрытий.

• Рентгеновская флуоресценция (РФС)

Он использует рентгеновские лучи для измерения как состава, так и толщины цинкового слоя. Несмотря на высокую точность, он обычно используется в контролируемых средах из-за стоимости.

Деструктивные методы

• Микроскопическое поперечное сечение

Это включает в себя разрезание образца для измерения цинкового слоя под микроскопом. Это дает точные результаты, но разрушает образец, поэтому он используется для детального анализа.

• Взвешивание до и после цинкования

Это измеряет разницу веса до и после оцинкования для расчета толщины. Хотя этот метод является точным, он также является разрушительным и в основном используется в производственных условиях.

Качественное стальное решение

Для надежной, соответствующей стандартам оцинкованной стали, Группа компаний Steel Pro предоставляет высококачественные решения, созданные для удовлетворения потребностей вашего проекта. Наши продукты изготавливаются с точностью, что обеспечивает исключительную коррозионную стойкость, долговечность и производительность. кликните сюда чтобы получить эксклюзивное предложение со скидкой!