Нанесение тонкого слоя цинка на стальное изделие – одна из часто используемых техник борьбы с коррозией. В промышленности её называют цинкованием и обычно производят одним из двух способов:
холодное цинкование подразумевает нанесение слоя при температуре, близкой комнатной – подготовленный предмет погружают в специальный электролит и подсоединяют к катоду (отрицательно заряженному электроду), после чего длительное время пропускают электрический ток;
горячее цинкование производится при температуре не ниже ~450°C – обработанный флюсом предмет целиком погружается в расплав цинка, удерживается там до нескольких минут, после чего извлекается;
Читатели, заинтересовавшиеся более детально стадиями горячего цинкования и необходимым аппаратурным оформлением, могут посмотреть здесь
http://t-zinc.ru/ceh-gorjachego-cinkovanija.html пример реализации конкретного техпроцесса вместе с развёрнутым описанием.
Технологические особенности
При холодном цинковании электролитическим способом можно получить покрытие с высокой адгезией к поверхности и хорошего декоративного качества, однако оно относительно тонко (типично не толще 20-30 мкм) и может оказаться достаточно хрупким из-за так называемого наводороживания (совместного выделения водорода и цинка во время проведения процесса).
При горячем цинковании покрытие при ближайшем рассмотрении оказывается трёхслойным: первым на стальной поверхности располагается слой железоцинкового сплава, богатого железом. Поверх него находится как правило более толстый слой железоцинкового сплава, обогащённого цинком. И наконец, сверху находится самый толстый слой – из чистого цинка (при застывании на воздухе он кристаллизуется с формированием характерных “цинковых цветов”). Толщина покрытия зависит от условий проведения процесса и может варьироваться от 40 до 200 мкм.
Принцип антикоррозийного действия
При проникающем повреждении (сквозь покрытие, до стальной подложки) и при наличии благоприятных для коррозии условий (например, при образовании плёнки жидкой воды либо при погружении изделия в раствор) между железом и цинком образуется так называемая гальваническая пара, в которой цинк оказывается более активным металлом. Из-за этого подвергаться медленному коррозионному разрушению будет именно само покрытие, а не материал основы (сталь). Таким образом, чем толще нанесённое покрытие – тем дольше и в более жёстких условиях может трудиться оцинкованное изделие. Именно поэтому горячее цинкование используется для обработки полуфабрикатов, труб, металлопроката и разнообразных уже готовых строительных конструкций с длительным сроком службы.