Რა ხდის ცინკით დაფარულ ფოლადის რგოლს კოროზიის მიმართ მედეგად?

Როგორ ქმნის ცინკით დაფარვის პროცესი მდგრად ცინკის საფარს ფოლადის რგოლზე

Ცინკით დაფარვა ცხელ ხსნაში: ჩაძირვა, მეტალურგიული ბმული და ერთგვაროვანი ცინკის შრის წარმოქმნა

Როდესაც ფოლადის კოილი გადის ცხელ ცინკში გაყალვილობაზე, იგი ხდება კოროზიის მიმართ მედეგი, რადგან იგი ჩაიძირება დნობად ცინკში, დაახლოებით 450 გრადუს ცელსიუსზე. აქ მომხდარი პროცესი განსხვავდება მხოლოდ საღებავის ფენის მიტანისგან ან მსგავსი რამისგან. ამის ნაცვლად, ქვემოთ წარმოიქმნება სპეციალური ინტერმეტალური ფენები, რომლებიც შედგება ცინკისა და რკინისგან, ფუძეში კი არსებობს პრაქტიკულად სუფთა ცინკის ზედაპირის ფენა. ქიმიური რეაქცია ქმნის უნიკალურ კრისტალურ ნახატს, რომელიც ატომურ დონეზე მიბმულია ფოლადთან. ამ მაგრი დაკავშირების გამო, საფარი რჩება მყარი, მაშინაც კი, როდესაც ლითონი იმოგვიანება, იბეჭდება ან გამოიწვევა კიდურ ტემპერატურებს, და არ იშლება, როგორც ეს ხდება ჩვეულებრივი საფარის შემთხვევაში.

Მნიშვნელოვანი ეტაპები შეიცავს მჟავურ გაწმენდას ფოლადის ზედაპირის გასასუფთავებლად მასზე არსებული თევზის და მჟავებისგან, ფლუქსის დატანას ადრეული ოქსიდაციის თავიდან ასაცილებლად, კონტროლირებად ჩაძირვას სრული დაფარვის უზრუნველსაყოფად და ჰაერით ან წყლით გასველებას საფარის გასა solidურებლად. სხვა სახის საფარების, მაგალითად, საღებავის ან პოლიმერული საფარისგან განსხვავებით, ეს ატომურ დონეზე ინტეგრაცია უზრუნველყოფს უწყვეტობას ყველა წიბურზე, ხვრელებში და რთულ გეომეტრიებში.

Ძირეული პროცესული პარამეტრები, რომლებიც ზეგავლენას ახდენენ დაფარვის სისქესა და დამაგრებაზე ცინკით დაფარული ფოლადის როლიკის წარმოებაში

Საფარის მუშაობა დამოკიდებულია სამი ურთიერთდამოკიდებული ცვლადის ზუსტ კონტროლზე:

1. Ჩაძირვის ხანგრძლივობა : გრძელი ჩაძირვა ზრდის ცინკ-რკინის შენადნობის განვითარებას, მაგრამ შეიძლება შეამსუბუქოს მოქნილობა, თუ ჭარბად იქნება გამოყენებული; იდეალური დრო აწონასწორებს მეტალურგიულ განვითარებას და საბოლოო პროდუქის მოქნილობას.
2. Ამოღების სიჩქარე : კონტროლავს ცინკის ჩამდინარებას და სისქის ერთგვაროვნებას — თუ სიჩქარე ზედმეტად მაღალია, წარმოიქმნება თხელი ადგილები; თუ ზედმეტად დაბალია, წარმოიქმნება არათანაბარი დაგროვება და წვეტები.
3. Გამყარების სიჩქარე : წყლით გამხურვალება ამყარებს მცირედ ზომის მიკროსტრუქტურას, რაც ზრდის მაღალ მაგრობას; ჰაერით გაცივება კი უზრუნველყოფს ნელ კრისტალიზაციას, რაც აუმჯობესებს ფორმადობას ღრმა ჩახრჩობის მიზნებისთვის.

Აუზის ტემპერატურის შენარჩუნება ±5°C-ის შუალედში მნიშვნელოვანია შენადნობის ფენის სტაბილური წარმოქმნისა და პროგნოზირებადი საფარის მასისთვის. სამრეწველო სტანდარტების შესაბამისი შემოწმები ადასტურებს საბოლოო საფარის მასას — როგორც წესი, 50–300 გ/მ² — რომელიც შეთავსებულია საბოლოო გამოყენების მოთხოვნებთან, მაგალითად, გარე გამოყენება, ოთახის არქიტექტურული გამოყენება ან სტრუქტურული კარკასი.

Ბარიერული დაცვა: როგორ იცავს ცინკის საფარი გალვანული ფოლადის როლიკს კოროზიული ელემენტებისგან

Ფოლადის საბაზისო მასალის ფიზიკური იზოლაცია სითხეებისგან, ჟანგბადისგან და მარილებისგან

Ცინკის გარსები ქმნიან მყარ ბარიერს, რომელიც ფოლადს შორს hყავს ტენისგან, ჟანგბადისგან, CO2-სგან და ქლორიდ იონებისგან. იმით უზრუნველყოფენ მათ მაღალ ეფექტურობას, რომ ისინი მეტალურ დონეზე იბონდებიან, რითაც იკრავენ ყველა ხვრელს და ნაკვალევს, მათ შორის ისეთ რთულ sharp კიდეებს და პატარა ზედაპირულ არეგულარულობებს, სადაც კოროზია შეიძლება დაიწყოს. ამით იქ არ რჩება მცირე სივრცეები, სადაც ქიმიური რეაქციები შეიძლება დაიწყოს. განსაკუთრებით ტენიან ადგილებში ან სანაპირო ზოლთან ახლოს, ეს სახის დაცვა იმის გარეშე აჩერებს რკინის დაშლას, რასაც მოწოდებენ anodic dissolution-ს, რაც ძირეულად იწვევს რუდუნს. კარგი ამბავი იმაში მდგომარეობს, რომ ეს დაცვა უშუალოდ იწყებს მუშაობას და არ საჭიროებს სპეციალურ აქტივაციას.

Ცინკის კარბონატული პატინა: ბუნებრივი პასივაცია, რომელიც ამაღლებს გრძელვადიან ბარიერულ შესრულებას

Დროთა განმავლობაში ჰაერთან ურთიერთქმედებისას ცინკი გადის ბუნებრივ პასივაციის პროცესზე. ლითონი რეაგირებს ატმოსფეროში არსებულ ნახშირორჟანგთან და ტენთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება სტაბილური, წყალგამძლე ცინკის კარბონატის პატინის ფენა, რომლის ქიმიური ფორმულაა Zn5(CO3)2(OH)6. შემდეგ ხდება საინტერესო რაღაც – ეს დამცავი ფენა დაახლოებით ნახევრით ამცირებს კოროზიის სიჩქარეს ახალ გალვანურ ზედაპირებთან შედარებით. ამას გააჩნია კიდევ ერთი საინტერესო თვისება: პატინა თვითონ ახდენს პატარა ხაზების შეკეთებას, რადგან კარბონატი უწყვეტლივ ილექება დაზიანებულ ადგილებზე. შენობებისთვის, რომლებიც მდებარეობენ ტიპიურ ქალაქურ ან სოფლის გარემოში, საბაზისო მასალის დაცვას და პატინის განვითარებას შორის ეს კომბინაცია უზრუნველყოფს მყარ დაცვას ამინდის ზემოქმედების წინააღმდეგ მრავალი წლის განმავლობაში მოვლის გარეშე. უმეტესობას აიწუხებს, თუ რამდენად გრძელი ვადით მოქმედებს ეს საფარი – ბევრად გრძელი, ვიდრე ეს შეიძლება ვარაუდი მხოლოდ საწყისი საფარის სისქის საფუძველზე.

Მსხვერპლის (კათოდური) დაცვა: ცინკის თვითაღდგენის შესაძლებლობა ცინკით დაფარულ ფოლადის როლოში

Ელექტროქიმიური პრინციპი: ცინკი, როგორც ანოდი, იცავს ფოლადის კათოდს

Ცინკის ელექტროქიმიური უპირატესობა მდგომარეობს გალვანური საფარის ხანგრძლივობის მიზეზში. ცინკის სტანდარტული ელექტროდული პოტენციალი შეადგენს დაახლოებით -0,76 ვოლტს, ხოლო ფოლადისი - დაახლოებით +0,44 ვოლტს. ამ განსხვავების გამო, ცინკი იქცევა იმას, რასაც სახელად მოჰყავს საწამლავი ანოდი, როდესაც სითხე და მავნე ნივთიერებები ელექტროლიტურ ელემენტს ქმნიან. თუ დამცავი ფენა რაიმე გზით დაზიანდება, მაგალითად, ჭრის წიბურების, ხაზების ან შედუღების წერტილების გამო, მაშინ არსებული ფოლადი გადაიქცევა კათოდად, ხოლო მიდამოში არსებული ცინკი იწყებს კოროზიის მიღებას. ეს ბუნებრივი ელექტრული პროცესი აჩერებს რკინის ჟანგბადს, რაც სტრუქტურებს შეუცვლელად ანახლებს მაშინაც კი, როდესაც საფარის ზოგიერთი ნაწილი აკლია. მიმოხილვად ჟურნალებში გამოქვეყნებული კვლევები აჩვენებს, რომ ამ თვისებების გამო გალვანური ფოლადი შეიძლება იმდენად ხანგრძლივად გრძელდებოდეს, რამდენადაც ორჯერ-ხუთჯერ მეტი ვადით იმავე ამინდის პირობებში გამოფხვნილი ჩვეულებრივი ფოლადის შედარებით.

Რეალური მდგრადობა: კოროზიის წინააღმდეგ დამცავი თვისებები ჭრის წიბურებზე, ხაზებზე და შედუღების ზონებში

Კათოდურ დაცვას ზიანის მიუხედავად აქვს თავის თავის აღდგენის უნარი. როდესაც ლითონის ზედაპირზე ხდება ხაზები ან შეხვევები, მიმდებარე цинკი ბუნებრივად იწყებს კოროზიას, რაც ქმნის ცინკის კარბონატის დამცავ ფენას, რომელიც საკუთარ თავს იზღუდავს ამ დეფექტებს. ეს პროცესი ასევე ქმნის მცირე ელექტრულ დენს, რომელიც ხელს უშლის კოროზიის გავრცელებას. რაღაც განსაკუთრებული ხდება შედუღების დროსაც. უმეტესობა ჩვეულებრივი საფარი ირღვევა სითბოს ინტენსიური ზემოქმედებით, მაგრამ ცინკის ფენა მაინც ახერხებს შედუღების ზონაში შეღწევას, ამიტომ სამუშაოს დასრულების შემდეგ დამატებითი საფარი არ არის საჭირო. მრეწველობის გადამოწმებამ მრავალი წლის განმავლობაში გაზომა კოროზიის სიჩქარე დაზიანებულ ადგილებში, რომელიც წლიურად საშუალოდ ნახევარ მილიმეტრზე ნაკლები იყო. ეს შედეგები ნამდვილად ადასტურებს რამდენად ეფექტურია ბარიერული დაცვისა და სამსხვერპლო მოქმედების ეს კომბინაცია, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც პირობები რთულია და შესაძლებელი არ არის მუდმივი მოვლა.