• Reklama
    A1 - kabe

Szukaj

    Reklama
    B1 - IGP 2024 Julian

    Antykorozja

    Wydanie nr: 2(100)/2016

    Artykuły branżowe

    Antykorozja

    ponad rok temu  15.03.2016, ~ Administrator,   Czas czytania 10 minut

    Rys. 1. Widok hali produkcyjnej współczesnej cynkowni na przykładzie FAM Grupa Kapitałowa S.A. Zakład Rawa Mazowiecka

    Rys. 1. Widok hali produkcyjnej współczesnej cynkowni na przykładzie FAM Grupa Kapitałowa S.A. Zakład Rawa Mazowiecka

    Strona 3 z 5

    Najczęściej w rozważaniach dotyczących mechanizmu tworzenia się powłoki cynkowej pomijany jest przebie­gający jednocześnie z procesami dyfuzji proces rozpusz­czania  powstających faz międzymetalicznych Fe-Zn w kąpieli metalicznej. Ma on istotne znaczenie dla procesu wzrostu powłoki i zależy od wielu czynników będących poza kontrolą prowadzącego proces. Odnosi się to głównie do procesów transportu masy
    w ciekłym cynku na drodze dyfuzji oraz konwekcji naturalnej w kąpieli, a także jej mechanicznego mieszania (konwekcji wymuszonej) [4, 5].
    Teoretyczne opracowanie mechanizmu rozpuszczania dyfuzyjnego usystematyzował Nernst [6]. Według jego teorii, rozpuszczanie na granicy ciało stałe – ciecz odbywa się
    z udziałem nieruchomej warstwy cieczy, bezpośrednio przylegającej do ciała stałego, przez którą dyfundują substancje w kierunku powierzchni rozdziału. Dyfuzyjna teoria Nernsta rozpatruje przebieg rozpuszczania w następujących po sobie dwóch etapach:

      Reklama
      ŚT - Targi Kielce 13.11-28.03 Julian
    • tworzenia warstewki adhezyjnej nasyconej produktem reakcji
    • dyfuzji substancji reagującej poprzez tę warstewkę do powierzchni fazy stałej i równoczesnej dyfuzji produktu reakcji od powierzchni fazy stałej w głąb roztworu.

    Szybkość tworzenia się warstewki adhezyjnej jest nieskończenie duża w porównaniu z szybkością dyfuzji stanowiącą drugi etap rozpuszczania. O szybkości całego procesu rozpuszczania będzie więc zawsze decydowała szybkość dyfuzji. Teoria Nernsta nie daje wyników ilościowych charakteryzujących procesy złożone, ponieważ nie uwzględniono w niej również hydrodynamicznego przebiegu zjawisk rozpuszczania. W przypadku zaś rzeczywistych procesów, do których zaliczamy cynkowanie ogniowe, oprócz rozpuszczania na drodze dyfuzji substratów, występują również ruchy konwekcyjne w ciekłym stopie cynku. Ilość substancji rozpuszczanej, która jest odprowadzana przez dyfuzję od granicy faz w głąb roztworu, może być natychmiast uzupełniana przez proces konwekcji. Tak więc teoria Nernsta posiada swoje ograniczenia, co wcale jednak nie umniejsza równorzędnej z dyfuzją reaktywną roli rozpuszczania w kształtowaniu zanurzeniowej powłoki cynkowej.

    Znaczenie rozpuszczania potwierdzają wyniki eksperymentów wygrzewania par dyfuzyjnych Fe-Zn w temperaturze 450°C w zakresie stosunkowo długiego czasu – 1h. Strukturę przekroju poprzecznego strefy rozdziału stop żelaza – warstwa przejściowa po procesie rozpuszczania przedstawiono na rys. 5. Ponieważ teoria dyfuzji nie przewiduje występowania mieszanin dwufazowych, obszar widoczny jako mieszanina faz z+h w stanie ciekłym jest warstwą kąpieli cynkowej przesyconej materiałem rozpuszczonym. Poniżej temperatury krzepnięcia warstwa z+h powstaje w wyniku wtórnej krystalizacji z przesyconego żelazem roztworu kąpieli (warstwy Nernsta) [3].

    GALERIA ZDJĘĆ

    Rys. 2. Schemat procesu cynkowania metodą indywidualnego zanurzania [na podstawie 2]: 1 – odtłuszczanie, 2,4 – płukanie, 3 – trawienie, 5 – topnikowanie, 6 – suszenie, 7 – zanurzanie w kąpieli cynkowej, 8 – chłodzenie na powietrzu i kontrola jakośc
    Rys. 3. Widok klasycznej powłoki cynkowej (fotografia wykonana za pomocą mikroskopu skaningowego przekroju poprzecznego powłoki po trawieniu roztworem Nitalu).
    Rys. 4. Widok ciekawej konstrukcji bramy przesuwnej cynkowanej ogniowo zgodnie z ISO 1461 o prawidłowej budowie powłoki antykorozyjnej
    Rys. 5. Mikrostruktura przekroju poprzecznego strefy rozdziału stop żelaza-warstwa przejściowa po procesie rozpuszczania w temperaturze 450°C w czasie 1h (fotografia wykonana za pomocą mikroskopu świetlnego przekroju poprzecznego powłoki po trawieniu rozt
    Rys. 6. Model tworzenia się powłoki cynkowej oraz charakterystyka faz międzymetalicznych Fe-Zn (opis znajduje się w tekście).
    Mechanizm dyfuzji i rozpuszczania

    Komentarze (0)

    dodaj komentarz
    Aby dodać komentarz musisz podać wynik
      Nie ma jeszcze komentarzy...