Период прохождения практики с 09. 02. 2012 по 13. 06. 2012 г


Глава 6. Защита металла цинкованием и посредством полимерного покрытия



страница15/17
Дата28.11.2017
Размер1.2 Mb.
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Глава 6. Защита металла цинкованием и посредством полимерного покрытия


Основным способом защиты металла является цинкование. Освинцевание и алюминирование холоднокатаных полос широкого распространения не получили, а горячее лужение жести в мировой практике практически не применяют. Технология электролитического лужения жести хорошо отработана, ее совершенствование направлено, главным образом, на решение вопросов экологии. Технология электролитического хромирования также достаточно хорошо отработана; получила широкое распространение в мире, ведется совершенствование отдельных элементов базовой технологии.

Из всех видов защитных покрытий на стальные полосы и листы наибольший прогресс в последние годы наблюдался как в разработке новых видов, так и в технологии и оборудовании для нанесения полимерных покрытий.


6.1. Основы цинкования


Цинковые покрытия листовой и полосовой стали - наиболее распространенный вид покрытия. Около 40% мировой добычи цинка (1,5 млн.т в год) используют для защиты черных металлов от коррозии. Цинковое покрытие хорошо защищает сталь в условиях влажной атмосферы и в воде. В зависимости от загрязненности воздуха промышленными газами SO2, HCL, H2S и др., коррозия в атмосфере увеличивается, а в воде коррозия увеличивается с повышением температуры. В зависимости от условий эксплуатации оцинкованного металла, толщина цинкового покрытия колеблется от 5-10 до 50- 70 мкм.

Установлены общие закономерности процесса взаимодействия стали и цинка при горячем оцинковании. Если в низкоуглеродистой стали содержится большое количество фосфора и кремния, а также имеется повышенное содержание таких остаточных элементов как медь, никель, хром, то возникают толстые промежуточные железоцинковые слои и при сильной ликвации в стали углерода и фосфора возможно получение железоцинковых слоев и всего покрытия неодинаковой толщины по длине и ширине полосы, что приведет к различию в прочности покрытия и его защитных свойств. В связи с этим содержание в стали кремния должно быть не более 0,03%, фосфора — 0,02; серы 0,2—0*25; меди 0,10-0,15; хрома и никеля 0,1% каждого.

В последние 20-25 лет сортамент марок сталей, подвергаемых цинкованию, существенно расширился. Началось широкое применение как сверхнизкоуглеродистых сталей, легированных титаном и ниобием, так и высокопрочных сталей.

Исходя из механизма образования и физико-химических характеристик выделяют шесть видов цинковых покрытий:



  • Горячецинковые, получившие наиболее широкое применение в металлургии и трубной промышленности (полосовой прокат, трубы, проволока), используемые при строительстве промышленных и гражданских объектов, а также в автомобильной промышленности.

  • Гальванические. Их применяют в автомобильной промышленности, машиностроении, производстве бытовой техники и строительстве.

  • Металлизационные, используемые при строительстве, изготовлении емкостей, металлоконструкций, прокладке трубопроводов.

  • Диффузионные. Покрытия такого рода используют для защиты от коррозии металлических изделий, которые работают в жестких коррозионно-эрозионных условиях — коксохимической и нефтедобывающей промышленностях, строительстве, судостроении.

  • Цинконаполненные. Эти покрытия представляют собой композиции, состоящие из связующего и цинкового порошка. В качестве связующих используют синтетические смолы (эпоксидные, фенольные, полиуретановые, лаки, краски, полимеры).

  • Комбинированные — представляют собой комбинацию цинкового покрытия любого вида и лакокрасочного или полимерного покрытия. В мировой практике их называют «дуплекс-системы». В таких покрытиях сочетаются электрохимический защитный эффект цинкового покрытия с гидроизолирующим защитным эффектом лакокрасочного или полимерного покрытий.

Первые агрегаты непрерывного горячего цинкования (АНГЦ) полосы построены в Польше. Разработчиком технологии и оборудования был Сендзимир. По способу Сендзимира очистку исходной полосы производят в линии путем окислительного нагрева до 470—480°С с образованием на поверхности полосы тонкой окисной пленки, которая восстанавливается при последующем отжиге в восстановительной водородной атмосфере. Охлажденную после этого до 480-520°С полосу с чистой активной поверхностью погружают в цинковый расплав при 450°С.c:\users\user\desktop\учебные материалы\введение в специальность\практика\листовой прокат\media\image195.png

Для горячего цинкования стальных полос толщиной 0,3-4 мм применяет, в основном, метод бесфлюсового цинкования в непрерывных линиях. В последнее время широко применяют способ безокислительного нагрева полосы в продуктах неполного сгорания при незначительной разнице температур газовой среды (1100—1300°С) и нагреваемого металла (до 700°С). Скорость движения полосы до 3-4 м/с, время нагрева 10-15 с.

При горячем цинковании в цинковом расплаве покрытие на поверхности основного металла состоит из промежуточного диффузионного слоя относительно чистого цинка, и далее следуют слои различных фаз. При цинковании металла в непрерывных линиях толщина промежуточного слоя доходит до 7-10% общей толщины покрытия. Поскольку промежуточный слой более хрупкий, чем цинковое покрытие, то чем он меньше, тем лучше.

По способу нанесения возможны двустороннее и одностороннее покрытия. При двустороннем покрытии цинк наносят на обе стороны, причем толщина покрытия одинакова. Обычно же внутренняя сторона изделия либо не требует вообще цинкового покрытия, либо требует покрытия меньшей толщины.

Для реализации технологии прямого одностороннего цинкования применяют: регулирование положения поверхности полосы с такой точностью, чтобы нанесение покрытия происходило благодаря поверхностному натяжению (менисковый метод); метод электромагнитного насоса (с помощью индуктора жидкий цинк всасывают в патрубок, а потом с напором через сопло подают на полосу); использование роликовой накатки (жидкий цинк наносят на нижнюю поверхность полосы вращающимся роликом, частично погруженным в расплав в камере с защитной атмосферой).

Агрегаты непрерывного горячего цинкования (рис. 17) характеризуются широким сортаментом полос по ширине и толщине, широким диапазоном видов покрытий, струйным регулированием толщины покрытия, исключением роликового регулирования покрытия как неэкономичного и ухудшающего качество поверхности покрытия, применением безокислительного нагрева полос, регулируемым ускоренным охлаждением полос защитным газом, наличием систем автоматического управления технологическим процессом.






Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница