Wpływ cyny
Cyna dodawana jest niekiedy do kąpieli cynkowej w ilościach ok. 0,1-0,15%, ze względu na stabilizującą rolę podczas reakcji Fe-Zn oraz dla zwiększenia połysku wyrobów ocynkowanych. Szczególnie silnie wzrasta połysk, jeśli jednocześnie zastosuje się operacje rafinacji, polegające na usuwaniu z kąpieli tlenków. Dodatek cyny stosuje się również w celu modyfikacji napięcia powierzchniowego, a tym samym wpływu na lepkość cieczy metalicznej. Pozwala to na eliminację powstawania nadmiernych nacieków i nierównomierności grubości powłoki elementu wynurzonego z kąpieli cynkowej. Jednak ze względu na związek ze zjawiskiem pękania konstrukcji ocynkowanych (Liquid Metal Assisted Cracking) kąpiele z dodatkiem cyny są obecnie coraz rzadziej stosowane.
Ołów ma wpływ na fizyczne właściwości cynku, a w szczególności na lepkość i napięcie powierzchniowe. Wpływa on na odpowiednie zwilżanie powierzchni cynkowanej stali oraz spływanie cynku z powierzchni elementów po wyciągnięciu ich z wanny. Do niedawna ołów towarzyszył nieodłącznie procesowi cynkowania ze względu na stosowanie cynku hutniczego w ilości dochodzącej nawet do 1%. Jednakże wobec potwierdzonego klinicznie mutagennego i kancerogennego wpływu tego pierwiastka na organizmy żywe dąży się do całkowitego usunięcia zawartości ołowiu z kąpieli. Aktualnie dodatek ołowiu jest stosowany rzadko (0,1-0,15%). Jako alternatywa dla tradycyjnych kąpieli z dodatkiem ołowiu wykorzystuje się dodatek 0,15% bizmutu. Powłoki z użyciem tego pierwiastka są bardziej błyszczące i mają lepszy wygląd w porównaniu z czystym cynkiem. Na korzyść dodawania bizmutu do kąpieli przemawia fakt, że pod względem ekologicznym jest dużo mniej szkodliwy dla środowiska i ludzi [10].
Powstawanie kwiatu cynkowniczego
Dodatek stopowy bizmutu, ołowiu oraz cyny wywołuje też podczas krystalizacji powłoki powstawanie na powierzchni charakterystycznego „kwiatu” składającego się z ziarn o różnej orientacji krystalograficznej. Przykładowy wygląd powierzchni powłoki cynkowej z kwiatem przedstawiono na rys. 2. Przyczyną powstawania tego zjawiska jest znaczne zwiększenie zakresu krystalizacji powłoki od temperatury krzepnięcia cynku ok. 419°C, aż do temperatury ok. 200°C, tj. temperatury krzepnięcia eutektyki Zn-Sn (w przypadku zastosowania dodatku cyny do kąpieli cynkowej) [9]. Z punktu widzenia zjawisk korozji kwiat jest niekorzystny, ponieważ im większe granice ziarn, tym większa jest skłonność powierzchni materiału do korozji. Na podstawie profilogramu 3D wykonanego z powierzchni powłoki Zn-AlNiBiSn (rys. 3) oraz rozkładu chropowatości w przekroju powiększonego obszaru powłoki (rys. 4) można stwierdzić, że profil geometryczny powierzchni sąsiadujących ze sobą ziarn jest różny. Nierównomierny jest zarówno rozkład chropowatości, jak i falistości powierzchni.
Komentarze (0)