Stal ocynkowana ogniowo jest formą cynkowania do budowy mostów, drapaczy chmur i konstrukcji w najtrudniejszych warunkach. Proces przechodzi przez żmudne etapy, aby zapewnić, że stal zostanie zabezpieczona przed korozją, która może przetrwać ponad 70 lat. Proces cynkowania ogniowego jest również powszechnie stosowany w cewki ze stali ocynkowanej,.
Z tego artykułu dowiesz się, jak przetwarza się cynkowanie ogniowe i jakie są jego długotrwałe korzyści dla konstrukcji.
Co to jest cynkowanie ogniowe?
Cynkowanie ogniowe to metoda cynkowania polegająca na powlekaniu stali i żelaza cynkiem. Stal wchodzi do gorącej kąpieli stopionego cynku o temperaturze około 842 stopni Fahrenheita. Podczas tego procesu cynk reaguje z tlenem po wystawieniu na działanie atmosfery.
Prowadzi to do tworzenia się węglanu cynku, który zapewnia stali ochronę przed rdzą i korozją. Cynkowanie ogniowe zapewnia dłuższy cykl życia i jest opłacalne ze względu na swoje właściwości antykorozyjne.
Kluczową cechą produktów HDG jest długowieczność i trwałość. Czas pierwszej konserwacji stali ocynkowanej ogniowo jest proporcjonalny do grubości powłoki cynkowej. Przechodzi przez różne stany przetwarzania, które nie wymagają konserwacji w nadchodzących latach.
Ocynkowane ogniowo kontra ocynkowane
Różnica między stalą ocynkowaną a ocynkowaną ogniowo polega na fakturze i wykończeniu.
Materiały ocynkowane mają ostre i gładkie wykończenie, natomiast ocynkowane ogniowo mają chropowatą fakturę. Galwanizacja przechodzi przez różne etapy, tworząc warstwę węglanu cynku na powierzchni metalu, aby chronić ją przed korozją.
Cynkowanie ogniowe poddaje się procesowi tworzenia czystej warstwy cynku na powierzchni, która przechodzi przez trzy etapy: przygotowanie, cynkowanie i kontrolę.
Aby ułatwić zrozumienie, materiały ocynkowane mają ostrą i gładką teksturę, podczas gdy ocynkowane ogniowo mają szorstką powierzchnię. Materiały ocynkowane ogniowo są tańsze niż materiały ocynkowane, jeśli weźmie się pod uwagę ich wydajność i trwałość.
Materiały ocynkowane ogniowo są mylone z kosztowniejszymi niż są. Ludzie postrzegają cynkowanie ogniowe jako kosztowne, ponieważ zostało poddane wysokowydajnemu procesowi powlekania.
Jeśli myślisz o jego żywotności od pięćdziesięciu do siedemdziesięciu lat, cynkowanie ogniowe jest tańszą formą cynkowania.
Proces cynkowania ogniowego
Cynkowanie ogniowe przechodzi drobiazgowe etapy, aby wytworzyć metalurgiczne wiązanie między stalą a cynkiem. Zanim stal trafi do kotła galwanizacyjnego, przechodzi czterostopniowy proces czyszczenia.
Stal przechodzi przez zbiornik kaustyczny w temperaturze 180 stopni Fahrenheita. Zanurzenie stali w kwaśnym roztworze usuwa ze stali farbę, brud, tłuszcz, olej i pozostałości. Stal wchodzi do zbiornika świeżej wody, aby wypłukać kwaśny roztwór czyszczący.
Trafia do zbiornika do wytrawiania gorącego kwaśnego roztworu o temperaturze od 140 do 145 stopni Fahrenheita, aby usunąć zgorzelinę młyna, a następnie spłukać. Stal zanurza się w roztworze cynku z topnikiem składającym się z chlorku cynkowo-amonowego o temperaturze od 140 do 170 stopni Fahrenheita.
Topnik zapewnia utlenianie na czystej powierzchni po wystawieniu na działanie powietrza, zanim stal zostanie poddana galwanizacji. Topnik wysycha na powierzchni, przywiera i pomaga w procesie zwilżania ciekłym cynkiem.
Gdy powierzchnia jest wolna od zanieczyszczeń, stal wchodzi do kotła galwanizacyjnego, zawierając stopiony cynk o temperaturze od 830 do 850 stopni Fahrenheita. Stal pozostaje w kotle, dopóki nie osiągnie temperatury kąpieli stali i stopionego cynku.
Reakcja dyfuzyjna zachodzi, gdy stal styka się bezpośrednio ze stopionym cynkiem. Reakcja prowadzi do powstania metalurgicznie związanej warstwy stopu cynku. W niektórych przypadkach do kąpieli stopionego cynku dodaje się ołów, aby zwiększyć płynność kąpieli.
Jego głównym celem jest ograniczenie nadmiaru cynku na stali poprzez poprawę właściwości drenażowych, łatwy recykling żużlu, zapobieganie unoszącym się śmieciom i ochronę kotła galwanizacyjnego przed nieregularnym rozprowadzaniem ciepła z palników galwanizacyjnych.
Usunięcie pozostałości ze stali zapewnia, że metal ma powłokę z czystego cynku. Zanurzenie stali w wannie do hartowania chromianowego jest ostatnim etapem procesu cynkowania ogniowego.
Jego celem jest obniżenie temperatury stali, zapobieganie reakcji na działanie powietrza oraz zachowanie połysku powłoki cynkowej podczas przechowywania.
Zespół kontroli jakości sprawdza stal HDG pod kątem konsystencji i wykonania jej komponentu przed wysłaniem go do maszyny do galwanizacji.
Zespół zapewnienia jakości sprawdzi produkt pod kątem ewentualnych wad fabrycznych po zakończeniu procesu cynkowania. Mierzą również grubość powłoki cynkowej.
Jak długo trwa cynkowanie ogniowe?
Proces cynkowania ogniowego jest niezbędny do ochrony stali przed rdzewieniem i korozją w najtrudniejszych warunkach. Nie wymaga maksymalnej konserwacji, aby trwać dłużej niż pięćdziesiąt lat.
Jednak jego odporność na korozję zależy od rodzaju otoczenia i elementów, które mogą wpływać na jego żywotność. Według badań tempo rozkładu czystej stali wynosi 1/30 w tym samym środowisku.
Na wydajność stali ocynkowanej ogniowo składa się pięć czynników: opady, wilgotność, temperatura, zasolenie powietrza i stężenie dwutlenku siarki w powietrzu.
Dr Gregory Zhang z Teck Metals Limited opracował dokładne globalne dane dotyczące wydajności znane jako predyktor żywotności powłoki cynkowej. Korzystając z wykresu TFM, pierwsza konserwacja powłoki cynkowej pokazuje, że 95 procent powłoki cynkowej jest nienaruszone.
Zaleca wstępną konserwację materiału, aby przedłużyć żywotność konstrukcji lub aplikacji.
Obowiązująca specyfikacja dla materiału ocynkowanego ogniowo, ASTM A123, mówi, że wyroby stalowe o grubości ponad ¼ cala powinny mieć 3.9 milicali powłoki cynkowej. Stal o grubości większej niż ¼ cala może wytrzymać od 72 do 73 lat do pierwszej konserwacji, nawet jeśli jest narażona na najtrudniejsze warunki.
Cynkowanie ogniowe to proces polegający na całkowitym zanurzeniu stali po zanurzeniu stali w roztworze kwaśnym, roztworze trawiącym, topniku i stopionym cynku. Gwarantuje, że strona zewnętrzna i wewnętrzna ma pełną powłokę cynkową.
Proces ten zapewnia, że nie dojdzie do korozji nawet w wydrążonych, rurowych i łączących gwintach konstrukcji stalowych.
Korozja i rdzewienie występuje w częściach wewnętrznych i wklęsłych, pomalowanych, ale bez zabezpieczenia antykorozyjnego. Wnętrze z materiału ocynkowanego ogniowo otrzymuje wystarczającą ochronę, ponieważ kondensacja i wilgotność są wyższe.
Czy cynkowanie ogniowe jest nierdzewne?
Tak, stal ocynkowana ogniowo jest nierdzewna w zależności od narażenia na określone środowiska. Jego odporność na rdzę i korozję zależy od grubości powłoki cynkowej i surowości warunków środowiskowych.
Ogólnie rzecz biorąc, gołe produkty stalowe w tym samym środowisku mają szybkość korozji 1/30.
Wnioski
Czy zdajesz sobie sprawę, jak ważna jest grubość powłoki cynkowej w cynkowaniu ogniowym? Skuteczność ochrony materiałów ocynkowanych ogniowo zależy od grubości powłoki cynkowej i korozji w najtrudniejszych warunkach. Porównując materiały ocynkowane i HDG, HDG jest niedrogi na dłuższą metę, ponieważ materiał może przetrwać ponad siedem dekad.
