Cynkowanie ogniowe - doskonała przyczepność, szczelność i odporność mechaniczna
Cynkowanie ogniowe przy długich czasach eksploatacji to najskuteczniejsza i najtańsza metoda zabezpieczenia konstrukcji stalowej przed korozją atmosferyczną. Otrzymywane tą metodą powłoki są wytrzymałe na uszkodzenia mechaniczne, ścieranie, erozje, udary, wolne od porowatości i wykazujące doskonałą przyczepność do podłoża.
Właściwości wytrzymałościowe i plastyczne oraz przyczepność powłoki do podłoża zależą m.in. od mikrostruktury, składu chemicznego stali i kąpieli. Decydujący wpływ ma również grubość elementów i sposób oczyszczenia powierzchni, także metodą strumieniowo-ścierną. Jedynie ogniowa powłoka cynkowa tworzy dyfuzyjne połączenie ze stalą - wyróżnia ją doskonała przyczepność, szczelność i odporność mechaniczna.
Przygotowanie powierzchni stali przed wytworzeniem powłoki przeprowadza się poprzez zanurzenie elementów konstrukcji w roztworach chemicznej obróbki powierzchniowej. Wytworzenie powłoki odbywa się poprzez zanurzenie elementu w roztopionym cynku w temperaturze od 445 st. C do 455 st. C. Po zanurzeniu w kąpieli cynkowniczej, w wyniku reakcji fizyko-chemicznej (dyfuzji reaktywnej), ma miejsce dwukierunkowa dyfuzja cynku i żelaza, podczas której tworzą się fazy międzymetaliczne Fe-Zn, składające się na ogniową powłokę cynkową. Stal i ciekły stop cynku reagują między sobą zgodnie z paraboliczną zależnością kinetyczną, tzn. w miarę wzrostu grubości powłoki maleje szybkość dyfuzji, a po upływie określonego czasu ustala się równowaga fazowa pomiędzy powłoką a kąpielą cynkową. Grubość powłoki cynkowej narasta coraz wolniej, aż do osiągnięcia równowagi. Od tego momentu występuje jedynie dyfuzyjne rozpuszczanie wyrobu stalowego w kąpieli cynkowniczej i wydzielanie z niej nadmiaru żelaza w postaci twardego cynku. Dłuższe przetrzymywanie stalowego elementu w kąpieli cynkowej powoduje wtórną krystalizację faz międzymetalicznych. Proces wytwarzania ogniowej powłoki cynkowej polega na dużej ilości nakładających się na siebie zjawisk dyfuzji reaktywnej, jak również fakt tworzenia powłoki związany z transportem masy w fazie ciekłej będącej w bezpośrednim kontakcie z kąpielą cynkowniczą, który jest niedoceniany i pomijany. Całościowe spojrzenie na proces tworzenia powłoki pozwala na stwierdzenie, że ich wzrost to w zasadzie nieodwracalny proces dyfuzji. Rozpuszczanie metali stałych w ciekłych metalach jest przykładem procesu o złożonym mechanizmie, dla którego najistotniejsze są procesy cząstkowe, takie właśnie jak transport masy na drodze dyfuzji, konwekcji naturalnej i wymuszonej oraz reakcje na granicy ciało stałe - ciecz. W trakcie cynkowania ogniowego wszystkie wymienione zjawiska występują jednocześnie, a ich oddziaływanie na przebieg tworzenia powłoki jest trudne do jednoznacznej interpretacji.
Komentarze (0)