Защитная способность цинковых покрытий

В незагрязненной атмосфере цинковое покрытие толщиной 100 мкм может защищать сталь в течение 30-40 лет. В агрессивной промышленной атмосфере, содержащей оксиды серы, пары соляной кислоты и хлор, цинковые покрытия быстро разрушаются. Как показано многолетними исследованиями, защитная способность цинковых покрытий находится в обратной зависимости от концентрации в атмосфере сернистого газа и воды, об- [c.29]

Защитная способность покрытий зависит от физических и электрохимических параметров. Один из методов повышения защитной способности покрытий — их легирование различными элементами и обработка составами, способствующими улучшению их физических параметров и электрохимических характеристик. В результате исследований [49] показана перспективность использования металлических покрытий в агрессивных средах нефтегазовой промышленности, в том числе в сероводородсодержащих. В сероводородсодержащих средах цинковые покрытия независимо от способа получения как при наличии ионов хлора, так и без них являются анодными по отношению к стали. В последние годы появилось значительное количество публикаций, в которых рассматривается вопрос увеличения защитной способности цинковых покрытий легированием их металлами переходной восьмой группы таблицы Д. И. Менделеева. Значительного повышения защитных свойств достигают введением в цинковое покрытие никеля. При содержании в цинковом покрытии от 10 до 15 % Ni коррозионная стойкость стали с покрытием повышается в 3-5 раз. [c.47]

Если требуется повышенная прочность цинковых покрытий, промытые и высушенные детали проходят термическую обработку при 230—250° С в течение 2 час. с целью удаления водорода. Для увеличения защитной способности цинковые покрытия подвергают хроматной пассивации погружением в раствор бихромата натрия или калия. При этом покрытия приобретают золотистую или желто-зеленую окраску с радужными переливами. При нагревании выше 100° С пассивирующая пленка разрушается. [c.559]

Цинк является электроотрицательным активным металлом, поэтому цинковые покрытия электрохимически защищают железо и сталь от коррозии. В коррозионной среде образуется гальваническая пара цинк — железо, в которой железо является катодом, и поэтому не разрущается, пока есть слой цинка. При наличии пор и оголенных мест в покрытии происходит разрушение цинка. Защитная способность цинкового покрытия пропорциональна его толщине. Коррозия цинка может замедляться, если поверхность его покрывается нерастворимыми продуктами коррозии. Скорость коррозии в атмосфере зависит от наличия влаги и промышленных загрязнений. [c.145]

Цинковое покрытие часто применяется для защиты от коррозии водопроводных труб и питательных резервуаров. Однако в данном случае защитная способность цинковых покрытий зависит от жесткости воды. В мягкой воде цинковое покрытие защищает сталь хуже, чем в жесткой, т. е. в воде, содержащей двууглекислый кальций. В жесткой воде анодное растворение цинка (вследствие образования гальванических пар в порах покрытия) сопровождается образованием пленки основного углекислого цинка на анодных участках поверхности и пленки углекислого кальция на других (незащищенных) местах. [c.126]

Повышенная защитная способность цинковых покрытий по сравнению с кадмиевыми в наружной атмосфере объясняется тем, что образующиеся продукты коррозии цинка представляют собой более устойчивую и менее растворимую (под влиянием дождя) пленку, чем продукты коррозии кадмия. Продукты коррозии металлов, имеют сложный и переменный состав. В атмосфере промышленных районов всегда содержится достаточное количество ЗОг, который, реагируя с цинком, в конечном итоге приводит к образованию пленки сульфата цинка — соединения, менее растворимого в воде, чем сульфат кадмия [1, с, 276]. Последний легко смывается дождем, поэтому поверхность металла периодически активируется. Это подтверждается также и результатами (приведенными выше) испытания обоих покрытий во влажной закрытой атмосфере, насыщенной 502. [c.127]

В незагрязненной атмосфере цинковое покрытие толщиной 100 мкм может защищать сталь в течение 30—40 лет. В агрессивной промышленной атмосфере, содержащей окислы серы, пары соляной кислоты и. хлор, цинковые покрытия быстро разрушаются. Как показали многолетние исследования, защитная способность цинковых покрытий находится в обратной зависимости от концентрации в атмосфере сернистого газа и воды, образующих серную кислоту, которая растворяет защитную пленку. Продукты их взаимодействия — сульфаты цинка — вымываются атмосферными осадками, а цинк снова расходуется на образование карбоната процесс этот продолжается до тех пор, пока весь цинк не растворится. Поэтому срок службы цинковых покрытий (без дополнительной защиты) почти прямо пропорционален массе нанесенного цинка. [c.123]

Высокие защитные свойства хромового покрытия при толщине слоя 40-45 мкм достигаются за счет низкой водопроницаемости карбидного слоя, а также малой чувствительности к водородному охрупчиванию обезуглероженного слоя, образующегося под карбидной зоной. Цинковые покрытия обладают, также высокой защитной способностью. Важную роль в повышении защитного зффекта цинковых покрытий играет химический состав цинкового слоя, зависящий от состава исходного сырья. [c.89]

Защитные покрытия в основном подразделяются на две группы — неметаллические и металлические. В свою очередь неметаллические покрытия бывают органическими (лаковые, битумные, пластмассовые, эпоксидные, резиновые и др.) и неорганическими (цементные, асбоцементные, окисные, силикатные, фосфатные, сульфидные и др.). Часто в защитных системах применяют комбинации из органических и неорганических покрытий, например фосфатирование перед нанесением лакокрасочного покрытия для улучшения адгезии органического покрытия и одновременно его защитной способности. Металлические покрытия отличаются от органических тем, что они непроницаемы для коррозионной среды. Однако в них имеются дефекты — поры, царапины, посторонние включения и др., которые создают предпосылку для коррозионного воздействия на основной металл. При наличии пор в коррозионном покрытии коррозионное действие агрессивной среды зависит от электрохимического поведения обоих металлов — основного и металла покрытия. По этому признаку покрытия делятся на катодные и анодные. По отношению к стали, например, цинковое покрытие является анодным, а медное — катодным, т. е. цинковое покрытие оказывает защитное действие по отношению к стали, но при этом само разрушается, а медное покрытие в результате гальванического действия повышает скорость коррозионного разрушения стали. [c.35]

Железо сильно повышает -вязкость расплава и потому вызывает увеличение толщины покрытия, непроизводительный расход металла при цинковании. Кроме того, при содержании в расплаве более 0,05% Ре ухудшаются механические свойства защитного слоя. Кадмий в расплаве уменьшает способность цинковых покрытий к изгибу, поэтому присутствие его в ванне для цинкования нежелательно. [c.114]

Опыт показал, что защитная способность цинковых и кадмиевых покрытий на стали почти пропорциональна их толщине. У катодных металлических покрытий (медь, никель, хром и серебро на стали) защитные свойства повышаются с толщиной покрытия (но не линейно) главным образом потому, что с увеличением толщины уменьшается пористость. Если такие покрытия имеют достаточную толщину, чтобы быть почти непроницаемыми, то дальнейшее увеличение ее не оказывает прямого влияния на их защитные свойства. [c.1082]

Следовательно, создание прочных, но достаточно редких связей покрытия с подложкой, способных обеспечить высокую адгезию, является необходимым, но недостаточным условием для защиты поверхности изделия от воздействия влаги. Поэтому антикоррозионные защитные покрытия наносятся в несколько слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Верхние, кроющие слои играют роль диффузионного барьера и придают изделию товарный вид. Они наносятся на нижний слой, непосредственно касающийся защищаемой поверхности этот слой называют грунтом. Функция -его состоит в предотвращении или по крайней мере в торможении процессов, приводящих к коррозии. Для выполнения таких функций грунт должен, во-первых, состоять из пленкообразующего вещества, имеющего высокую адгезию к защищаемой поверхности, во-вторых, содержать специальные добавки, способные тормозить коррозию. В качестве таковых используют обычно пигменты, обладающие окислительными или щелочными свойствами — окислы свинца, хроматы, окись цинка и др. Растворяясь в воде, проникшей через покрытие, они пассивируют защищаемую поверхность, делая ее коррозионно более стойкой. Часто в грунты вводят порошки металлов, химически более активных, чем защищаемая поверхность. Эти порошки выполняют в грунте ту же роль, какую выполняет цинковое покрытие на железе окисляясь сами, они предотвращают от коррозии поверхность изделия. Хорошие результаты дает сочетание предварительного анодирования или фосфатирования поверхности с последующим нанесением на нее полимерной защиты. [c.94]

Рассмотрим влияние основных факторов на защитные свойства покрытий. Сравнивая коррозионную стойкость цинковых покрытий, полученных различными методами (рис. 7.19), можно заметить, что применение электрохимических покрытий предпочтительно. Их высокая защитная способность объясняется, с одной стороны, образованием более чистых в химическом отношении осадков, с другой стороны, мелкозернистой и плотной структурой. Термообработка цинковых покрытий при 400. .. 500 °С в течение [c.185]

Такие покрытия по защитной способности не уступают цинковым и кадмиевым, а также никелевым электрохимическим покрытиям. По сравнению с электрохимическими покрытиями химически осажденные имеют большую плотность [16]. [c.15]

Преимуществами этого метода являются значительное упрощение конструкции подогревательных устройств и сокращение тепла, расходуемого на подогрев, возможность оксидировать узлы, имеющие детали из цинковых или алюминиевых сплавов, а также детали, оцинкованные и паянные оловом или оловянными припоями при щелочном воронении это исключено из-за разрушения олова, цинка и алюминия в щелочи нленки, получаемые при бесщелочном оксидировании, обладают улучшенной защитной способностью и могут служить подслоем для лакокрасочного покрытия. [c.545]

Исследование катодного процесса осуществляли методом снятия поляризационных кривых на ПДС-021, измерение локальных температурных эффектов — методом электротермографии на специальной установке [3], определением выхода по току и рассеивающей способности. Защитную способность от коррозии полученных цинковых покрытий испытывали в специальной камере по стандартной методике. [c.15]

Особенно тщательно следует производить металлизацию углов и острых граней. Практика эксплуатации на-металлизированных металлоконструкций показала, что алюминиевое и цинковое покрытия обладают гораздо большей защитной способностью, если их использовать в сочетании с окраской лаками и красками. Благодаря пористости и шероховатости металлизационные покрытия являются хорошей основой для краски. Краска, проникая в поры металлизированного покрытия, заполняет их, и таким образом создается плотный защитный слой. Срок службы окрашенных металлизационных покрытий увеличивается в 3—4 раза по сравнению с неокрашенными. [c.249]

Температура фосфатирования может быть снижена до 15—30 °С введением нитрита натрия (0,2—1 г/л), а также увеличением концентрации свободной фосфорной кислоты (холодное фосфатирование). Холодное фосфатирование проводят с помощью фосфатирующих растворов с повышенным содержанием фосфорной кислоты и нитратов при температуре 15—30 °С. Пленки, полученные способом холодного фосфатирования, используют в качестве грунта под окраску. Холодное фосфатирование применяется также для нанесения цинковых и кадмиевых покрытий, обладающих повышенной защитной способностью. [c.201]

В гальваностегии медные покрытия применяют для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности (биметаллические проводники), а также как промежуточную прослойку на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для лучшего сцепления или повышения защитной способности. [c.236]

Области применения цинковых покрытий обширны. Ими пользуются для защиты резервуаров от действия бензина керосина, воды и других агрессивных жидкостей, для защиты труб, арматуры, крепежных деталей. С помощью цинковых покрытий предотвращают контакты между сталью, медью и другими металлами, способными образовывать гальванические пары, приводящие к разрушению металла. Цинк применяют в качестве покрытия не только для стали, но и для меди, латуни, алюминия. При повышенных температурах защитные свойства цинка в воде резко ухудшаются. [c.184]

При выборе оптимальных условий подготовки поверхности металла следует учитывать не только известный критерий ее качества — прочность сцепления с покрытием, но и другой фактор, который проявляется при эксплуатации изделий,— антикоррозионные свойства. В большинстве случаев защитная способность покрытий связана с их пористостью. Чем лучше очищена поверхность основы и выявлена ее структура, чем более однородна поверхность, тем менее пористым получается покрытие. Из рис. 3.1 видно влияние добавки ПАВ в обезжиривающий раствор и продолжительности процесса на пористость никелевых покрытий по стали. Подбирая оптимальные условия выполнения подготовительных операций, можно улучшить защитные свойства покрытий, что позволит уменьшить их толщину. Такие результаты достигнуты при нанесении цинковых покрытий на предварительно пассивированную поверхность стали [25] и серебра на электрохимически полированную латунь [26]. [c.49]

При обработке цинка или кадмия в подкисленном растворе бихромата наибольшая скорость роста пленки наблюдается в первые 15—20 с, после чего она уменьшается, а через 50—60 с рост пленки прекращается. Предельная толщина пленки зависит от температуры раствора, кислотности и содержания в нем ионов-активаторов. С учетом этого детали с пассивированным цинковым или кадмиевым покрытиями не следует промывать в горячей воде — при этом может произойти частичное растворение хроматов, а сушка деталей при температуре выше 70 С способствует разложению компонентов пленки. В обоих случаях будет ухудшаться защитная способность покрытий. При 120 °С хроматное покрытие разрушается. [c.269]

Вследствие повыщенной защитной способности и более низкой стоимости цинкового покрытия оцинкованное листовое железо находит довольно широкое применение для кровель, трубопроводов, разной посуды и т. д. [c.100]

Цинковые металлизационные покрытия превосходно защищают сталь сами по себе и не нуждаются в окраске, но поверхность таких покрытий очень реакционно способна и поэтому выглядит неприглядно из-за образования продуктов коррозии. Оцинкованная сталь имеет гладкую поверхность и поэтому не является идеальной основой для окрашивания. Поэтому обычно для создания необходимой адгезии применяют травящий грунт. Травящий грунт обычно состоит из поливинилбутираля и свободной фосфорной кислоты. Этот грунт, взаимодействуй с поверхностью цинкового покрытия, образует на ней тонкую защитную пленку. Очевидно, что в сильном травлении поверхности напыленного покрытия иет необходимости, поэтому недавно доктор Жордан предложил на Д снизить концентрацию свободной фосфорной кислоты и поддерживать ее на уровне 3,5—4%. Этот грунт в настоящее время обычно наносят на оцинкованные материалы перед отправкой конструкции на место сборки. В настоящее время еще нет однозначно определенных правил, касающихся выбора оптимальной системы лакокрасочного покрытия, наносимого после грунтования. Исследования в этой области продолжаются. Большинство лакокрасочных систем дают хорошие результаты при защите цинковых напыленных покрытий, но следует избегать применения некоторых масляных связующих, которые реагируют с металлом. [c.385]

Если металлическое покрытие катодно по отношению к основному металлу в большинстве сред, то оно корродирует меньше, чем основной металл, который не защищается в порах и трещинах. В таких случаях защитная способность зависит прежде всего от пористости покрытия. Для простой углеродистой стали почти все покрытия катодны, кроме цинковых и кадмиевых. Лабораторные испытания показывают, что алюминиевые покрытия на стали в чистой воде также катодны, но в растворах соли они служат протекторами для стали. [c.1086]

Для цинка и кадмия испытание в солевой камере является грубой мерой толщины покрытия. Цинковые покрытия разрушаются с образованием белых продуктов коррозии, а когда цинк удаляется таким образом с большой поверхности стали,, то последняя начинает ржаветь. Скорость разрушения кадмия в солевой камере значительно меньше, чем цинка. Защитная способность цинка и кадмия зависит главным образом от толщины слоя, которую можно быстро и точно измерить. Поэтому в технических условиях отсутствуют испытания в солевой камере цинковых и кадмиевых покрытий, хотя это испытание часто применяется к цинковым покрытиям, обработанным солями хромовой кислоты. [c.435]

Легирование и обработка металлических покрытий. Защитная способность покрытий зависит от физических и электрохимических параметров. Один из методов повыщения защитной способности покрытий — их легирование различными элементами и обработка составами, способствующими улучшению их физичесю1х параметров и электрохимических характеристик. Результаты исследований показали перспективность использования металлических покрытий в агрессивных средах нефтегазовой промышленности, в том числе в сероводородсодержащих. В сероводородсодержащих средах цинковые покрытия независимо от способа получения как при наличии ионов хлора, так и без них являются анодными по отношению к стали. В последние годы появилось значительное количество публикаций, в которых рассматривается вопрос увеличения защитной способности цинковых покрытий легированием их металлами [c.90]

Значительная часть сортамента и изделий из низкоуглеродистых сталей покрывается цинком. Цинк аноден по отношению к железу, и когда влага проникает до основного металла, цинк корродирует, обеспечивая защитное действие, которое прекращается, когда обнажается такая поверхность стали, что поляризующее действие цинка становится недостаточным (обычно в центре обнаженного участка стальной подложки). Наиболее важным фактором защиты является количество цинка в слое. Защитная способность осадка определяется в основном его толщиной, а не способом нанесения. Защитные свойства цинковых покрытий на железе основаны не только на способности цинка функционировать.в качестве расходуемого анода, которая имеет определенные границы, но также и на блокировании участков коррозии, которое происходит в результате соединения ионов цинка с гидроксильными ионами, образующимися вследствие катодной реакции на поверхности железа и осаждения образующейся гидроокиси внутри мелких несплош- [c.150]

Токсичность, дефицитность и высокая стоимость кадмия уже давно вызывают необходимость его замены или по крайней мере снижения потребления в гальванотехнике. Одним из вариантов решения этой задачи является применение вместо кадмия цинка с хроматированием его в растворе, содержащем добавку Ликонда ЗЛ (см. гл. 16). Другим путем служит использование электролитических сплавов, в которых наиболее приемлемой легирующей добавкой, по-видимому, может быть цинк. По данным, приводимым в работе [84], коррозионные испытания в атмосфере солевого тумана образцов покрытий с различным соотношением компонентов показали, что при содержании около 40 % цинка они равноценны кадмиевым покрытиям, а при увеличении его до 80 % превышают защитную способность кадмиевых покрытий. Относительно большей стойкостью против коррозии характеризуются покрытия, содержащие 83 % d и 17 % Zn. Сплав, содержащий 90 % d и 10 % Zn, несколько лучше защищает сталь от коррозии в промышленной атмосфере, чем цинковые покрытия, и значительно лучше, чем кадмиевые. Для осаждения сплавов, содержащих 80—86 % d, 20—14% Zn и 77—92 % d, 23— [c.130]

Стационарный потенциал цинкового покрытия при легировании его титаном смещается в отрицательную область на 70—75 мВ, при этом цинковое покрытие продолжает оставаться анодом по отношению к стали. При введении титана в цинковое покрытие облегчается протекание катодного процесса, и катодная поляризуемость снижается почти в 3 раза анодное поведение Zn— d-покрытия практически не изменяется. Следовательно, легирование титаном кадмиевых покрытий благоприятно сказывается на повьшхении их защитной способности в наводорожи-вающих средах, а легирование цинковых покрытий титаном приводит к противоположному эффекту. [c.93]

Значительно более точная оценка защитной способности покрытий может быть получена при так называемых коррозионных испытаниях изделий в туманной камере. Эти испытания позволяют выявить очаги поражения коррозией, не обнаруживаемые при существующей методике определения пористости. Коррозионные испытания в туманной камере применимы для оценки защитной способности лищь катодных покрытий, так как при испытании анодных покрытий — цинковых — разрущается лишь металл самого покрытия, без повреждения основного металла изделия. Недостатком этих испытаний является их продолжительность, которая в отдельных случаях доходит до 150 час. Несмотря на это, для особо ответственных деталей, эксплуатируемых в коррозионном отнощении в жестких условиях, рекомендуется систематическое проведение коррозионных испытаний не только этих деталей, но и готовых узлов и даже изделий после сборки. [c.528]

Защитные свойства цинковых и алюминиевых покрытий определяются совокупным действием ряда факторов экранирующих свойств, присущих сплошным покрытиям (изолирующий эффект) способности пористых покрытий (с объемной пористостью, не превышающей 20 %) защищать сталь электрохимически и, наконец, способности покрытий при нарушении сплошности к "самозащите" плотными пленками, образуемыми продуктами коррозии (на цинковых покрытиях — карбонатами состава 4Zn0- 02-H20, на алюминиевых — оксидом алюминия). Пленки придают покрытиям непроницаемость и препятствуют протеканию коррозионных процессов на поверхности основного металла под покрытием. [c.28]

Несмотря на малую химическую стойкость, цинк находит широкое применение, но только в условиях слабых коррозионных нагрузок. Применение цинка и цинковых сплавов основывается на их способности образовывать защитные пленки. Стойкость и коррозию цинка следует рассматривать только с этой точки зрения. Он не пригоден для химического аппаратостроения, но может быть использован для изготовления или защиты деталей, предназначенных для работы в атмосферных условиях или в воде. Цинк применяется как покрытие для защиты железа, как кровельный материал и для изготовления водосточных труб сплавы цинка попользуются для плакировки арматуры. Детали, отлитые под давлением и предназначенные для работы на открытом воздухе, никелируются и хромируются. Цинковые покрытия в течение многих лет эффективно защищают от атмосферных воздействий строительные конструкции, например мачты и опоры. Лакокрасочные покрытия (не содержащие сурика) увеличивают срок службы изделия, и оцинкование можно рассматривать как эффективную грунтовку, предотвращающую ржавление мета ла под краской и устраняющую необходимость в дорогостоящих работах по снятию ржавчины. при последующей окраске. [c.205]

Цинковые покрытия получили широкое промышленное применение для защиты от коррозии стальных деталей в различных условиях эксплуатации. Широкое распространение цинковых покрытий является следствием высокой защитной способности цинка по отношению к стали, доступностью этих покрытий и их сравнительно невысокой стоимостью вследствие недифицитности и относительно небольшой стоимости цинка, а также простоты осаждения цинко- [c.191]

Характерная особенность кадмиевых покрытий—плотность и сплошность при весьма незначительной толщине покрытия. Установлено, что кадмиевый слой толщиной 0,0025 мм не имеет пор. По своей защитной способности кадмий надежнее цинка Кадмиевые покрытия более устойчи вы по сравнению с цинковыми в ще лочных растворах, а также в воздухе Их недостаток — мягкость, вследствие чего они легко царапаются и истираются. [c.170]

В последнее время большое внимание уделяется грунтовочным составам, содержащим цинковую пыль [1], которая, как известно, во влажной атмосфере и особенно в подводных покрытиях на железе и стали оказывает электротехническое протекторное действие. Встречаются указания о том, что грунтовочный состав, содержащий в качестве пигмента цинковую пыль в чистом виде или в смеси с 20% окиси цинка, по защитной способности превосходит свинцово-суричный и цинк-хроматный. [c.166]

Свинцовый сурик, хромат цинка, плюм-бат кальция и цинковая пыль особенно важны как пигменты, используемые для приготовления грунтовок для металлов. При смешивании этих пигментов со слабо обработанным или сырым льияиым маслом первые три из них способны ингибировать коррозию мягких сталей и обладают хорошими защитными свойствами при покрытии корродированных поверхностей после зачистки их металлическими щетками. В грунтах иа другой основе противокоррозионное действие этих композиций уменьшается, однако защитные свойства на чистых стальных поверхностях не только сохраняются, но имеется тенденция к их улучшению. [c.469]

Полимерные покрьггия. Защитные свойства полимерных покрытий определяются несколькими факторами проницаемостью для коррозионной среды, способностью ингибировать развитие коррозионных процессов под слоем покрытия, способностью сохранять низкую проницаемость во времени под воздействием солнечной радиации, кислорода и влаги воздуха, способностью сохранять адгезию к основе. Самые современные системы лакокрасочных покрытий проницаемы для воды и кислорода, и задача состоит в том, чтобы снизить до минимума эту проницаемость. Диффузия через слой по1фытия затормаживается подбором полимерного связующего и введением в него пигментов - тонкодисперсных частиц минерального происхождения, увеличивающих путь диффузии и снижающих скорость электрохимических реакций на поверхности метад-ла. К таким пигментам относятся хромат свинца, хромат и молибденат цинка и рдд других соединений, выделяющих ионы, способные приводить сталь в пассивное состояние. Применяют также введение дисперсной цинковой пыли, которая действует протекторно, подобно монолитному цинковому покрытию. В трунтовые покрытия, прилегающие к металлу, вводят ингибирующие пигменты. Для по- [c.556]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...