Свойства цинковых покрытий
Сравнительная характеристика методов антикоррозионного цинкового покрытия
Критерий |
Термо-диффузионный |
Гальванический |
Горячее оцинкование |
Холодное оцинкование (окрашивание цинк наполненными составами) |
Технологический признак нанесения покрытия |
Насыщение в порошковых смесях при 400-450 С. |
Электоролитическое осаждение из водных растворов. |
Погружение в расплав цинка. |
Разбрызгивание сжатым воздухом, накатка роликом, нанесение кистью или окунанием. |
Природа сцепления с подложкой |
Химическая и металлическая |
Металлическая |
Химическая и/или металлическая |
Механическая |
Строение покрытия |
Многофазное покрытие, состоящее из железо-цинковых сплавов. Термо-диффузионное покрытие представляет собой интерметаллид железо-цинк. |
Однофазное покрытие, состоящее из чистого цинка |
Многофазное покрытие, состоящее из железо-цинковых сплавов |
Отвержденный полимер с включениями цинковых частиц |
Микротвердость покрытия |
Плотность верхней ά-фазы примерно 7,2 г/см, микротвердость примерно 4500 МПа |
Гальванические покрытия в зависимости от характера электролита имеют микротвердость 1500-2100 МПа |
При горячем оцинковании верхний слой покрытия (h -фаза) имеет микротвердость 363 МПа |
Микротвердость лакокрасочных покрытий |
Равномерность и сплошность покрытия |
Достаточно равномерное, полностью сплошное. Для дорожного ограждения длиной до |
Равномерность и сплошность зависят от типа электролита и режима оцинкования. |
Достаточно равномерное, полностью сплошное. |
Равномерность зависит от способа нанесения. Сплошность от условий нанесения и природы полимера связующего. |
Коррозионная стойкость |
Высокая ( за счет диффузии цинка в кристаллическую решетку металла). Отсутствие водородного охрупчивания |
Низкая ( в 3-5 раз ниже термо-диффузионного оцинкования). Наличие водородного охрупчивания. |
Средняя ( в 1,5-2 раза ниже термо-диффузионного оцинкования). |
Нет данных |
Стабильные значения скорости коррозии цинковых покрытий при скоростях морской воды 3 м/сек |
5, 6 мкм в год |
20 мкм в год |
13 мкм в год |
Нет данных |
Коррозионная стойкость в атмосферных условиях до появления ржавчины на 5% поверхности образца |
-13,9 лет при толщине 70 мкм — 5,8 лет при толщине 14 мкм |
— 3 года при толщине 14 мкм |
-13,1 лет при толщине 73 мкм |
— 10 лет при толщине 70 мкм |
Толщина покрытия |
В соответствии с требованиями заказчика может варьироваться от 10 до 100 мкм. |
5-12 мкм |
45-100 мкм |
Определяется количеством наносимых слоев полимера от 40 мкм – 1 слой, 120 мкм – 3 слоя. |
Применение метода для метизов и крепежа |
Применяется |
Применяется |
Не применяется |
Не применяется |
Необходимость дополнительной обработки |
Перед нанесением покрытия требуется обработка поверхности для удаления ржавчины, окалины, СОЖ, масла. Степень подготовки поверхности ниже, чем у остальных методов оцинкования. После оцинкования – фосфатная пассивация. |
Для нанесения покрытия этими методами требуется высокая степень подготовки поверхности. Соответственно, обезжиривание для удаления масел, СОЖ и травление для удаления коррозии. Для повышения коррозионной стойкости покрытия при горячем оцинковании предполагается последующая термическая обработка. |
||
Прочность сцепления с поверхностью |
Прочность сцепления покрытия определяется методом изгиба ( образец с покрытием изгибали с помощью плоскогубцев под углом 90 градусов) При этом на образцах с толщиной покрытия 20-50 мкм отслаивания покрытия в месте излома не наблюдается. Свыше 50 мкм возможно незначительное отслаивание покрытия в месте излома. |
Прочность сцепления гальванического покрытия зависит от многих факторов: от типа электролита, режима оцинкования, от качества подготовки основного металла перед оцинкованием. |
Низкая прочность сцепления. Она зависит от химического состава стали, подготовки поверхности стали, содержания алюминия в расплаве цинка и температуры расплава. Чаще всего отслоение покрытия происходит у изделий с толстым цинковым покрытием. |
Прочность сцепления покрытия при холодном оцинковании несколько ниже, чем у термо-диффузионного оцинкования, т.к. природа связи покрытия с подложкой чисто механическая и осуществляется только за счет Вандер-Ваальсовых сил сцепления между шероховатой поверхностью основного материала и напыленным цинк – наполненным составом. |
Цвет покрытия |
От светло-серого до темно-серого. Покрытие является отличной основой для дальнейшего окрашивания без нанесения дополнительных грунтовочных слоев. |
Зеркало |
Зеркало |
Серебристо-серый, матово- серый. |