На цинке белый налет: Белая ржавчина на цинковом покрытии и методы борьбы с ней – причины, воздействие и способы борьбы. Гальванические покрытия

«Белая» ржавчина на цинковом покрытии

Процесс формирования «белой» ржавчины на цинковом покрытии обусловлен тем, что в результате непрерывного негативного воздействия влаги цинк вступает в реакцию с водой, образуя плохо растворимые соляные отложения. Возникают очаги поражения.

На процесс формирования «белой» ржавчины оказывают существенное влияние:

• способ нанесения цинкового покрытия,
• этапы формирования поверхностной пленки,
• химический состав воды.

«Белая» ржавчина. Механизм формирования очагов поражения

Стойкость цинкового слоя зависит от сформированного на поверхности пленочного покрытия. Процесс формирования пленки проходит в несколько этапов.

1. Окислительный этап. В результате взаимодействия цинка и кислорода образуется неустойчивое соединение – оксид цинка.

2. Процесс гидратации. В присутствии влаги происходит кислородная деполяризация – диффузия между анионами цинка(Zn^(2+)) и катионами гидроокисла (ОН^-). На анодных участках поверхности происходит растворение цинка с высвобождением двух электронов. На катодных участках происходит реакция восстановления кислорода с образованием гидроксил ионов. В результате взаимодействия получается плохо растворимый осадок гидрата окиси цинка (гидроксид цинка). Реакция протекает при показателе кислотности от 5,2 и выше (нейтральная или щелочная среда). Формулы гидратации:

3. Фаза образования карбонатов. На данном этапе формируется трудно растворимый основной карбонат цинка. Формула реакции:

Окончательно сформированное пленочное покрытие обеспечивает надежную антикоррозионную защиту цинковому слою при негативном воздействии влаги. Однако процесс формирования пленки занимает определенный промежуток времени. «Белая» ржавчина – результат нарушения технологического процесса. Очаги поражения чаще всего возникают в местах отсутствия пленочного покрытия на свежеоцинкованных изделиях при активном воздействии влаги (воды):

• дождь,
• роса,
• конденсат.

Наличие в среде негативного воздействия сульфатов и хлоридов ускоряет коррозионный процесс.

Цинковое покрытие быстро реагирует с чистой водой с образованием гидроксида цинка. Если после гальванического цинкования изделие непрерывно подвергается воздействию влаги в условиях нехватки кислорода, то вода, реагируя с цинком, постепенно уничтожает (разъедает) цинковый слой. Очаги белой ржавчины формируется в местах скопления влаги при плотной упаковке оцинкованных изделий.

Профилактика появления белой ржавчины на цинковом покрытии

1. Производить хранение оцинкованной продукции в чистом, сухом, закрытом помещении при постоянном температурном режиме (температура в зоне хранения должна быть выше точки росы), вдали от дверных проемов.
2. Укладку габаритных изделий, с нанесенным цинковым покрытием, производить на специальные деревянные приспособления, чтобы устранить контакт с землей.
3. Упаковка оцинкованных изделий при транспортировке и хранении должна производиться специальным образом: между поверхностями контакта помещаются прокладки, стяжка в стопках осуществляется при помощи ремней. Такой способ позволяет воздуху производить циркуляцию, что препятствует накоплению влаги.
4. При складировании помещать упакованную продукцию под небольшим углом друг к другу (уклон должен составлять 5 мм на 1 м длины изделия). Это способствует стеканию воды, конденсата.
5. Производить транспортировку и хранение только чистых оцинкованных изделий, т. к. грязь и стружка провоцируют образование белой коррозии.
6. После процесса цинкования произвести:

• дополнительную поверхностную обработку водоотталкивающим средством,
• нанести защитное барьерное покрытие.

7. При хранении на открытом воздухе оцинкованных изделий — накрыть непромокающим материалом с возможностью циркуляции воздуха.

Возможности устранения очагов белой ржавчины на цинковом покрытии

Незначительное поражение цинкового покрытия

Визуально такое поражение представляет собой небольшие участки белого налета, порошкообразного состава, ярко выраженные на шлифованных или полированных поверхностях.

Причиной возникновения может служить нарушение целостности пассивационной пленки при непосредственном воздействии дождевой воды.

Удаляется пленочный налет белой ржавчины механическим путем: губкой, мягкой щеткой или путем тщательного выветривания.

Очаговое поражение средней степени

Большая зона поражения по отношению к площади оцинкованного изделия. Очаги коррозии характеризуются потемнением. На участках поражения наблюдается отсутствие цинкового слоя с частичным нарушением целостности матричной основы. Толщина цинкового покрытия определяется для каждого конкретного участка. Зачистка зон коррозионного поражения производится специальными щетками по металлу. При этом около 5% цинкового покрытия снимается.

Для сохранения внешнего вида поврежденного оцинкованного изделия после механической зачистки (щеткой, абразивным инструментом) мягким чистящим средством, в качестве которого может быть использованы слабо концентрированные растворы кислот:

• фосфорной,
• уксусной,
• гликолевой,
• лимонной,

производится дополнительная обработка – на очаги ржавчины наносится алюминиевая краска. В результате образуется тонкий защитный слой. Такая обработка позволяет локализовать пораженную область и связать ее с неповрежденным цинковым покрытием.

Тяжелая форма коррозионного поражения цинкового покрытия

Обширные области соляных отложений. Участки с незначительным потемнением переходят в черные. Для зон коррозионного поражения характерно наличие рыжей ржавчины. В местах тесного контакта оцинкованные изделия слипаются (приклеиваются прокорродированными областями). Степень повреждения определяется при помощи замеров толщины цинкового покрытия.

Этапы восстановления поврежденных белой коррозией участков

1. Механическая зачистка металлической щеткой коррозионных зон.
2. Полировка зачищенных участков для окончательного удаления продуктов ржавчины и оксидации.
3. Для создания защитного барьера на подготовленную поверхность наносится полимерное покрытие – цинковая, эпоксидная краска или цинковая грунтовка.

Химические составы для удаления следов белой ржавчины на цинковом покрытии

1. При легком повреждении цинкового покрытия белой ржавчиной для удаления следов коррозии может использоваться следующий состав:

• 1% раствор тринатрияфосфата или 1% раствор дихромата калия (натрия) слегка подкисленный серной кислотой (рН не менее 6).

2. При тяжелой форме повреждения цинкового покрытия белой ржавчиной очаги поражения удаляются при помощи щетки или путем разбрызгивания химического раствора, в состав которого входят следующие компоненты:

• бытовое моющее средство в расчете 0,5% от полного объема,
• тринатрийфосфат – 3,0% от всего объема,
• 5% раствор гипохлорит натрия – 25% от общего объема,
• чистая пресная вода – 71,5%.

3. В состав раствора для удаления следов коррозии, при котором обработка позволяет максимально сохранить матричную основу, входит:

• хромовая кислота – 200 г/л.

4. Состав для удаления коррозионных зон, позволяющий восстанавливать свойства оцинкованной, запассивированной поверхности, базируется на следующих компонентах:

• триоксид хрома – 420 г/л,
• 0,5% раствор азотной кислоты.

Следует отметить, что после химической обработки коррозионных очагов поражения, места очистки тщательно промываются проточной водой.

Белая ржавчина на цинковом покрытии – это результат неправильного складирования, транспортировки и хранения готовых изделий. Неукоснительное соблюдение технологического процесса оцинковки, правил складирования и хранения поможет избежать потерь, связанных с коррозионными повреждениями.

Белый налёт на оцинковке

Цинк относится к материалам, широко используемым для защиты стали от коррозии. В промышленности его наносят на стальные детали различными способами.

К ним относятся: нанесение цинковых покрытий гальваническим способом, непрерывное горячее цинкование листового материала, проволоки и цинкование стальных изделий погружением.

Когда сталь покрывают цинком в первый раз, покрытие не успевает образовать защитную оксидную плёнку и цинк, скорее всего, окислится при контакте с пресной водой.
В то время, как многие из этих технологий покрытия используют сплавы цинка (например, с алюминием), большинство изделий покрываются практически только цинком. Общая проблема для всех этих изделий – это явление «белой ржавчины», для которой в качестве эвфемизма используют также название «белые пятна».

Хотя действие данного механизма вполне понятно, его распространение представляет серьёзную трудность, как для производителей гальванических изделий, так и для тех, кто пользуется этими изделиями. Проблема возникает из-за того, что часто бывает очень трудно распределить ответственность за ущерб, наносимый гальваническим изделиям белой ржавчиной, так как покрытие сразу после нанесения может быть в идеальном состоянии.

Особую трудность представляет экспорт или импорт в контейнерах, хранение в течение длительного периода и транзит из умеренных в тропические климатические зоны. После доставки покупатель может отказаться от покрытия из-за ржавчины, появившийся в ходе транспортировки. И кто же ответственен за это?

МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ БЕЛОЙ РЖАВЧИНЫ

Цинк – сравнительно реактивный металл и он активно реагирует и с кислотами, и со щёлочами. Лучше всего он проявляет свои антикоррозионные свойства в pH-нейтральной среде и потому является хорошим защитным покрытием практически при любом климате за исключением морского.

Как бы то ни было, долговечность цинковых покрытий, как и алюминиевых, зависит от формирования оксидной плёнки. После формирования данной оксидной плёнки уровень коррозии цинковых покрытий становится очень низким – обычно толщиной два микрона или меньше за год в нормальной среде.

Если покрытие на сталь было только что нанесено, цинк пока что не образует плёнки на поверхности. Химические реакции, требуемые для формирования этой плёнки, занимают некоторое время.

1. Фаза окисления 2Zn + O2 = 2ZnO
2. Фаза гидратации 2Zn = 2h3O + O2 = 2Zn(OH)2
3. Карбонизации 5Zn(OH)2 = 2CO2 + 2ZnCO3.3Zn(OH)2 + 2h3O

Именно формирование очень легко растворимой в воде оксидной плёнки обеспечивает нижний слой цинка хорошими антикоррозионными свойствами.

Другие реакции могут происходить при наличии хлоридов, сульфатов и других разъедающих веществ, которые могут сильно ускорить разрушение цинкового покрытия. Именно воздействие воды на поверхности со «свежими» цинковыми покрытиями является основным механизмом возникновения белой ржавчины.

Чистая вода (h3O) не содержит растворённых солей или минералов, и цинк довольно быстро реагирует с чистой водой, формируя гидроксид цинка – белый по цвету, относительно нестабильный оксид цинка. Если только что гальванизированная сталь будет подвергаться воздействию чистой воды (дождь, роса или конденсат) в среде, где не хватает кислорода, вода будет продолжать реагировать с цинком и постепенно разъедать покрытие. Наиболее часто распространённые условия, в которых появляется белая ржавчина – гальванические изделия хранятся плотно прижатыми друг к другу либо вода проникает между изделиями и остаётся на длительный срок.

В благоприятных (для белой ржавчины) условиях разъедание цинка может происходить при уровнях коррозии в 20-50 раз больших, чем обычно предполагается.

Большой слой белый ржавчины, вызванной водой, просочившейся между набором деталей

Гальванические изделия, прежде всего, пассивировались раствором дигидрата дихромата натрия, благодаря которому они приобрели лёгкий желтоватый оттенок и лучшую сопротивляемость ржавчине.

КАК ИЗБЕЖАТЬ ПОВЯЛЕНИЯ БЕЛОЙ ПЛЁНКИ

Существует некоторое количество простых советов, которые могут помочь вам сильно уменьшить или прекратить формирование белой ржавчины. Это:
Держите изготовленные изделия в сухости.

Упаковывайте изделия, чтобы между поверхностями циркулировал воздух.

Ставьте упакованные изделия под углом друг к другу, чтобы вода могла вытекать.

Обрабатывайте поверхность подходящим водоотталкивающим средством либо создавайте барьерные покрытия для предотвращения контакта влаги с гальванической поверхностью.
Обеспечьте необходимую вентиляцию при транспортировке гальванических изделий на длительные периоды.

ОБРАБОТКА ГАВЛЬВАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ПОВРЕЖДЁННОЙ БЕЛОЙ РЖАВЧИНОЙ

Как только гальваническая поверхность начнёт реагировать, и сформируются соединения гидроксида цинка, желательно удалить соединения оксида с поверхности, так как:

• Их присутствие мешает формированию стабильных оксидов
• Их не видно
• Их воздействие на гальванизированную поверхность может варьироваться от очень слабого до особо сильного. Доступны различные способы решения проблем ржавчины на уровнях, где они обычно случаются.

Следующие технологии рекомендуются для решения проблемы белой ржавчины на гальванических продуктах.

1. Лёгкое поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется формированием лёгкой плёнки из белого порошкового остатка и часто возникает на только что оцинкованных поверхностях во время сильных дождей. Это особенно явно видно на участках, которые были отполированы или отшлифованы. В ходе данного процесса пассивированная поверхность удаляется с оцинкованной, и цинк оказывается подвержен воздействию дождевой воды. При хорошей вентиляции и хорошей дренажной системе белая ржавчина вряд ли продвинется дальше этой поверхностной стадии. Её можно счистить при необходимости, но обычно она уходит сама с нормальным выветриванием и стоком. На этом уровне не требуется никаких специальных мер.

2. Умеренное поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется явным потемнением и травлением гальванического покрытия под поражённым участком, слой ржавчины получается довольно большим. Толщину гальванического покрытия надо измерить для определения уровня поражённости покрытия. В большинстве случаев менее 5% гальванического покрытия будет удалено и потому никаких специальных мер не требуется, если внешний вид поражённого участка не очень важен для нормального использования изделия; остатки гидроксида цинка удаляются с помощью очистки проволочными щётками. Если такой внешний вид неприемлем, поражённую белой ржавчиной область можно обработать следующим образом:
Используйте проволочную щётку или абразивную тряпочку для удаления последствий коррозии.
Используйте тряпочку, пропитанную алюминиевой краской, протрите поверхность тряпочкой, чтобы нанести тонкий слой алюминиевой краски на поражённую область и связать её с находящимися рядом непоражёнными гальваническими поверхностями.

3. Серьёзное поражение белой ржавчиной

Оно характеризуется отложениями оксидов в больших количествах. Детали могут приклеиваться друг к другу. Области под оксидированными участками могут быть чёрными или демонстрировать проявления рыжей ржавчины. Проверка толщины покрытия определяет степень повреждения гальванического покрытия.

Для восстановления покрытия следует предпринять следующие действия:

Протрите поражённую область проволочной щёткой или отполируйте её для удаления всех продуктов оксидации и ржавчины.

Нанесите один или два слоя эпоксидной, богатой цинком краски, чтобы достичь требуемой толщины плёнки равной 100 микронам минимум

ХИМИЧЕСКОЕ УДАЛЕНИЕ БЕЛОЙ РЖАВЧИНЫ

Pasminco (теперь Zinifex) провёл исследование эффективности химического удаления белой ржавчины и доложил о результатах в Отчёте о техническом проекте No. D713C (6 июля1995).

В этом отчёте оценивалась эффективность нескольких химических технологий, основанных на дигидрате дихромата натрия, триоксиде хрома, гидроксиде натрия и хромовой кислоте соответственно.

В этом исследовании делается вывод об эффективности двух систем в области удаления белой ржавчины и ре-пассивации очищенной цинковой поверхности.

Это следующие комбинации:

• 420 г/л триоксида хрома + 0.5% азотной кислоты
• 200 г/лхромовойкислоты
• Раствор хромовой кислоты оказался наиболее эффективным для удаления остатков белой ржавчины с минимальным воздействием на подложку, в то время как комбинация триоксида хрома/хромовой кислоты лучше всего восстанавливала свойства цинковой поверхности, связанные с пассивацией.

Удаление белой ржавчины каждым из этих способов следует производить с соответствующей тщательностью и вниманием к проблемам окружающей среды и гигиены и охраны труда, связанным с обращением с химикатами данного типа. Эти технологии также подходят для местной обработки участков, поражённых белой ржавчиной.

Если белой ржавчиной поражены большие площади изделия, наиболее экономичным выходом может быть повторная гальванизация.

На краю этих перил появилась белая ржавчина в большом количестве. На тёмном участке исчезло практически всё цинковое покрытие в течение менее, чем 12 недель во время хранения во влажных условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Белая ржавчина – это явление, возникающее после нанесения покрытия. Ответственность за её появление лежит на том, как гальваническое изделие упаковывается, как с ним обращаются и как его хранят до установки и использования. Присутствие белой ржавчины не отражает эксплуатационные свойства гальванического покрытия, оно, скорее, демонстрирует то, что все вовлечённые в цепочку снабжения должны убедиться, что видят возможные причины появления ржавчины, и риск её возникновения на только что покрытой стали минимален.

На рис. 11.54 дан внешний вид изделий, пораженных белой ржавчиной в различных стадиях ее развития. Она представляет из себя рыхлый белый налет на поверхности изделия, являющийся оксидом цинка. После механического удаления этого белого налета остаются видимые следы разрушения поверхности, заключающиеся в появлении более темных пятен на поверхности, а также (в случае очень сильных повреждений) визуально видимые углубления. На самом деле уменьшение толщины покрытия в таких поврежденных местах относительно невелики (порядка нескольких мкм), но и это вызывает серьезные опасения будущих потребителей продукции.

Поэтому очень часто (чаще, чем хотелось бы) от потребителей определенных типов оцинкованной продукции (не будем скрывать, что почти 100% это барьерные ограждения) высказываются претензии, вплоть до финансовых, по поводу появления белого налета на поверхности изделий.

Рис. 11.54. Виды проявления белой ржавчины на хранящихся изделиях — от незначительного (левый и средний рисунки) до глубокого поражения (правый рисунок).

Белая ржавчина является продуктом взаимодействия свежеполученного цинкового покрытия с кислородом воздуха. Причины и условия образования белой ржавчины сейчас хорошо изучены, предложены методы как профилактики, так и борьбы с ней, в том числе радикальные, хотя и дорогостоящие.

Как мы уже говорили ранее, цинк является очень активным металлом, и он активно взаимодействует с кислородом воздуха. Однако возникающая на поверхности цинка защитная пленка из основного карбоната цинка, будучи почти непроницаемой для кислорода и влаги, резко ограничивает дальнейший процесс взаимодействия цинка с кислородом.

На поверхности цинка в условиях внешней среды (то есть в присутствии кислорода, углекислого газа и воды) происходят следующие химические реакции:

2Zn + O₂ → 2ZnO

Zn(OH)₂ → ZnO + h3O

В условиях относительно сухой среды (то есть при влажности воздуха 60-70%) происходят, в основном, четвертая и пятая реакции, но эти реакции идут достаточно медленно, и, скажем, за неделю достаточно плотным слоем покрывается не более половины оцинкованной поверхности, а вся поверхность оказывается достаточно эффективно защищенной через месяц — три месяца хранения (или службы) на открытом воздухе в условиях минимального периодического увлажнения изделия.

Иное происходит, если только что оцинкованное изделие с еще влажной поверхностью упаковывается в пачки и далее хранится на открытом воздухе в условиях, когда вероятность образования конденсированной (дождевой) влаги велика, а условия ее быстрого испарения или удаления недостаточны (рис. 11.55). В этих условиях преобладают реакции 1-3. В результате получаются гидроксид и оксид цинка – вещества в виде белого порошка, обладающие низкой адгезионной способностью к поверхности, легко пропускающие кислород к цинку и допускающие его последующее окисление. Кроме того, гидроксид цинка легко смывается с поверхности дождем.

Рис. 11.55. Общепринятый (неправильный) способ хранения оцинкованных дорожных ограждений.

Опасность при образовании белой ржавчины представляют участки соприкасающихся между собой поверхностей. На рис. 11.56 показаны поверхности уголкового оцинкованного проката, соприкасавшиеся друг с другом в условиях неправильного хранения. В этих местах задерживается дождевая влага (или конденсируется влага из воздуха при нахождении изделий на воздухе при температуре ниже точки росы), а испаряется она в последнюю очередь. В эти области затруднен подвод углекислого газа, способствующего образованию плотной оксидно-карбонатной пленки, что и приводит к серьезному развитию процессов образования белой ржавчины.

На рисунке 11.57 представлены результаты экспериментов, наглядно показывающих различие в скорости коррозии на свежеоцинкованной поверхности и на цинковой поверхности, которая закрыта плотной карбонатно-оксидной пленкой. Опыты проводились в реальной атмосфере конкретного города (г. Миддльтаун, штат Огайо). Кривые представлены в координатах величина потерь массы образца – время выдержки. Верхняя кривая представляет условия, когда только что оцинкованный образец был выставлен для экспозиции в период дождей, нижняя – когда начало экспозиции образца началось в условиях относительно сухой погоды (то есть при отсутствии дождей в течение нескольких недель). Видно, что результаты эксперимента полностью идентичны друг другу за исключением начального периода экспозиции, когда защитная пленка в условиях дождливой погоды еще только формировалась.

Рис. 11.56. Характер развития белой ржавчины на уголковом оцинкованном железе в местах соприкосновения изделий друг с другом при неправильном хранении.

Опыты показывают, что оксидно-карбонатная пленка заканчивает свое формирование примерно за 100 дней (чуть более трех месяцев) в сухом воздухе, 14 дней при относительной влажности 33% и от одного до шести дней при влажности 75%. При этом в результате многочисленных реакций, о которых говорилось выше, поверхность становится более грубой и приобретает более темный оттенок.

Рис. 11.57. Потеря массы свежеоцинкованных образцов как функция времени для различных условий экспонирования: в сырую погоду (верхняя кривая) и в относительно сухую погоду (нижняя кривая).

Причина постепенного уменьшения толщины цинкового покрытия – это, как ни странно, нахождение покрытия во влажном состоянии, и чем эта величина больше, тем скорость уменьшения толщины покрытия больше. Дело в том, что и дождь, и конденсат из воздуха по утрам (роса) – это вода, содержащая очень малое количество стабилизирующих солей (солей жесткости), но растворившая из воздуха некоторое количество сернистого газа, который попадает в воздух в результате промышленной деятельности человека (сжигание угля, выхлопные газы автомобилей и т.п.). Именно образующиеся на поверхности изделия кислоты служат основной причиной постепенного растворения цинкового покрытия, и скорость исчезновения покрытия поэтому пропорциональна доле времени, когда поверхность изделия находится во влажном состоянии. Согласно реакции 6 на поверхности изделия в результате взаимодействия SO₂ с оксидно-карбонатной пленкой образуются растворимые соли, которые затем уносятся с поверхности стекающей влагой.

Обнаружено, что именно периодичность смачивания и высушивания оказывает главное влияние на скорость исчезновения покрытия. В то же время наличие влаги на поверхности способствует восстановлению оксидно- карбонатного слоя на поверхности покрытия.

Скорость коррозии возрастает с повышением температуры и влажности, что естественно с точки зрения информации, представленной выше, и это наглядно иллюстрируют следующие два рисунка (11.58 и 11.59).

Иногда при очень сильно развитой белой коррозии после удаления белого порошка (механически или дождем) обнаруживаются следы этой коррозии в виде черных пятен различного размера. Исследования показали, что это результат существующей технологии, а именно, в состав цинкового покрытия входит свинец в количестве 0,6-1,4%. Этот свинец в результате коррозии взаимодействует с цинком, в результате чего на поверхности выседает мелкодисперсный металлический свинец. Но, как уже говорилось ранее, через три месяца максимум все изменения в цвете исчезают – покрытие становится темносерым и ровным по поверхности. Изменения же толщины покрытия за счет белой ржавчины незначительны и не превышают нескольких микронов. Поскольку толщина покрытия на изделиях превышает минимально допустимую раза в полтора, такое уменьшение не влияет на работоспособность изделия. При минимальном поражении изделия белой ржавчиной после удаления последней механическими или химическими способами это изделие может успешно служить практически с тем же самым временем жизни (рис. 11.60).

Несколько хуже обстоит дело с белой ржавчиной на листах, полученных методом непрерывного цинкования. По технологиям непрерывного цинкования в расплав добавляется значительно большее количество алюминия, и при цинковании листа алюминий откладывается на поверхности. Потемнение листа вследствие образования карбонатно-гидроксидной пленки протекает значительно медленнее, и последствия «белой ржавчины» проявляются на листах значительно большее время (рис. 11.61).

Особенно развитию белой ржавчины способствует наличие в атмосфере аэрозолей, содержащих хлориды. На рис. 11.62 показано влияние этого воздействия на крышу объекта, расположенного в двух километрах от морского побережья.

Рис. 11.58. Зависимость скорости коррозии (в виде доли поверхности, пораженной белой ржавчиной) от температуры.

Рис. 11.59. Зависимость скорости коррозии (в виде доли поверхности, пораженной белой ржавчиной) от влажности при 25°С и 38°С.

Рис. 11.60. Изделие, пораженное белой ржавчиной, успешно используется по своему прямому назначению.

Рис. 11.61. Наличие серьезной белой ржавчины на стенках хранилища, изготовленных из оцинкованного листа.

Для борьбы с белой ржавчиной предложен ряд радикальных мер. Самый эффективный способ – это использование хроматных растворов в составе ванны охлаждения. Предложено множество рецептов состава этих растворов, которые позволяют получать не только эффективную защиту от белой коррозии, но и в определенных пределах изменять цвет покрытия (светлое, голубое и радужное пассивирование). При этом на поверхности изделий создается прочная, не пропускающая кислорода, не растворимая в воде хроматная пленка. Изделия, обработанные таким образом, можно сразу же после изготовления перевозить открытым способом даже в условиях такой агрессивной среды, как морская поверхность.

Рис. 11.62. Характер развития белой ржавчины на крыше объекта, расположенного в 2 км от морского побережья через два года после строительства.

Однако у метода имеется лишь один, но существенный недостаток – шестивалентный хром является сильнейшим ядом для живых организмов. Его ПДК является одним из самых низких из применяемых в промышленности металлов. Хром, как, впрочем, и еще один элемент, кадмий, не входит в состав биологических циклов человека, поэтому, накапливаясь в организме, он постепенно отравляет его. Поэтому в настоящее время в Европе принято решение о постепенном выведении указанных элементов из технологической практики, сначала из процессов, где происходит непосредственный контакт человека с растворами, содержащими указанные элементы, затем из тех процессов, где контакт человека с продукцией, содержащей данные вещества, минимален.

Очевидно, что ванна охлаждения изделий – это то место, где контакт человека с хроматами максимален. В результате окунания горячего изделия в ванну поднимается в воздух большое количество паров и аэрозолей. Поэтому хроматный способ защиты оцинкованных изделий сейчас находится под запретом.

В настоящее время разработаны и продолжают разрабатываться «бесхроматные» способы защиты изделий от белой коррозии. В России это, прежде всего, разработки ИФХ РАН. По эффективности некоторые из них приближаются к эффективности хроматной обработки, но цена еще достаточно высока, поэтому они применяются или могут применяться только там, где это технологически необходимо.

Очевидно, однако, что если хранить изделия правильно, можно добиться хороших результатов и не прибегая к вышеупомянутым способам защиты. В случае, когда невозможно установить полученные дорожные оцинкованные изделия непосредственно на местах, где дождевая или конденсационная влага быстро удаляются с поверхности, связки балок дорожного ограждения необходимо хранить под углом, как это показано на рис. 11.63, места хранения необходимо размещать так, чтобы на изделия не попадали дождевая влага, а сами изделия легко обдувались потоками воздуха. Тогда процесс образования оксидно-карбонатной пленки произойдет в требуемые сроки без заметных нарушений качества покрытия.

Рис. 11.63. Рекомендуемые способы хранения только что оцинкованных изделий.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

В самом начале процесса обработки, чтобы избавиться от белого налета, применяется метод сушки поверхности прошедшей оцинковку. При наличии белого налета на поверхности коррозионный процесс будет продолжать действовать и в дальнейшем приведет к повреждению основной стали и самой цинкованной поверхности.

После процедуры сушки оцинкованной поверхности, дальнейшая обработка будет зависеть от площади белого налета. После небольшой сушки, само изделие нужно оставить на открытом воздухе. Так белы налет превращается в цинковой, это связано с реакцией на углекислый газ, который содержится в воздухе. При ограниченном потоке воздуха удаление налета производится жесткой проволочной или нейлоновой щеткой.

Как не допустить формирование цинкового налета

На оцинкованном покрытии может присутствовать белый налет тяжелой и средней степени, который обязательно должен удаляться, во избежание образование цинкового налета, так как это существенно сказывается на сроке эксплуатации самого изделия, цинкованного покрытия и стали. Налет удаляется проволочной или нейлоновой жесткой щеткой, после чего необходимо произвести обработку специальным моющим раствором. После этого производится замер цинковой толщины покрытия, что позволяет точно установить прочность покрытия на изделии из стали. В некоторых случаях налет тяжелой и средней степени может почернеть, это значит, что следует проводить повторную оцинковку стали.

Мы довели технологию горячего цинкования до совершенства и по праву этим гордимся. Заслужили безупречную репутацию, обзавелись большой базой постоянных клиентов, которые довольны, что выбрали нас в качестве надежного исполнителя.

Оставляйте заявку на горячее цинкование, и мы ответим на все ваши вопросы, обсудим условия выполнения работ и обязательно найдем взаимовыгодный вариант. Доверьтесь нашему профессионализму!

Post Views:

На цинке белый налет — Строительный портал №1

01.03.10 Надежда Галынская

— Второй год пихта как будто обрызгана белым мелом. На иголках белые, мягкие комочки, если растереть внутри темная жидкость. Результат их присутствия — образование мелких, жёлтых пятен на старых иголках. Молодые побеги взъерошены, с иголками торчащими в разные стороны и со временем становиться липкими. Что это и как можно помочь?

— Пихта поражена мучнистым червецом, который является одним из наиболее неприятных сосущих вредителей. Их несколько видов и все очень вредоносные. Они довольно быстро размножаются, образуя многочисленные колонии. Практически все мучнистые червецы выглядят одинаково  — белые, мохнатые и много ножек. Ноги хорошо развиты, благодаря чему вредители быстро передвигаются и расселяются по всему дереву и на соседние растения. Личинки малых возрастов переносятся ветром, человеком и животными. Вредят самки и личинки, высасывая сок. Тело взрослой самки размером 2–3.5 мм, иногда 5 мм, удлиненно-овальное, серовато-розового цвета, покрыто белым мучнистым налетом и белыми восковидными образованиями в виде ватных комочков. Поэтому поврежденные растения покрываются белым ватообразным налетом. Самки откладывают яйца в яйцевые мешки, которые представляют собой белую пушистую бесформенную массу из восковых паутинных выделений. Защищённые пухом яйца не боятся воды и не смачиваются раствором инсектицида. Яйцекладки прячутся в укромных местах: трещинах коры, в скрученных листьях, в развилке ветвей. Одна самка откладывает до 2 тысяч яиц. Самцы значительно мельче самок, крылатые, летают все лето. Отродившиеся из яиц мелкие личинки подвижные, желтые, совершенно лишенные воскового налета. Они превращаются во взрослое насекомое через 1–1.5 месяца. Мучнистые червецы могут выделять липкую жидкость — падь, на которой развивается сажистый грибок, загрязняющий растения.

Для уничтожения вредителя используют раствор денатурата в воде в соотношении 1:1 с добавлением небольшого количества (1%) хозяйственного мыла. Этой жидкостью опрыскивают или моют зараженные места жесткой кисточкой, приподнимая и смывая червецов. Процедуру повторяют каждые 5–7 дней.

Но инсектициды более эффективны в борьбе с мучнистым червецом. Лучше использовать системные инсектициды: актеллик и арриво. Выпускаются в ампулах по 2 мл. Содержимое ампулы разводится в 0.7 л воды. Опрыскивают свежеприготовленным раствором, равномерно смачивая хвою и стебли. Проводят 2–3 опрыскивания через 10–15 дней. При применении детиса против червеца, 1 ампулу (2 мл) разводят в 0.25 л воды. Проводят 4 обработки с интервалом в 7–10 дней.

Можно обработать пихту фуфанон–карбофосом (в ампулах по 5 мл). Ампулу разводят в 2 л воды. Проводится 1–2 обработки в зависимости от состояния пораженности.

Еще можно использовать от червеца растворы других инсектицидов: фьюри, карбофоса, фуфанона, фаса, искры. Есть и биологические средства, такие как битоксибациллин, фитоверм и интавир. Применяют их согласно инструкции.

Source: kvetky.net

причины, воздействие и способы борьбы

Чтобы ваш транспорт служил без проблем многие годы, о нем надо заботиться: регулярно чистить и мыть прицеп и машину-тягач. Известно, что на всех прицепах МЗСА имеется цинковое покрытие, защищающее конструкцию от коррозии.

Однако даже современное технологичное покрытие теряет свои функциональные качества под воздействием агрессивных химических веществ, которыми обрабатываются наши дороги в зимний период. Именно поэтому специалисты советуют зимой особенно внимательно следить за состоянием прицепной платформы. После каждого рейса следует осматривать конструкцию, очищать от снега и отмывать прицеп от загрязнений.

Как правильно очистить прицепную платформу от загрязнений?

• Если не едете на профессиональную мойку и собираетесь чистить свой транспорт самостоятельно, подготовьте необходимые для «банного дня»инструменты: шланг, мягкую щетку, тканевые салфетки, ведро.
• Прекрасно, если у вас есть специальные чистящие агрегаты вроде Керхер или иных марок. С их помощью отмыть дышло, раму, кузов и подвеску будет удобнее и быстрее.
• Добиться идеальной чистоты транспортного средства с помощью обычной воды практически невозможно. С дороги на прицеп летят камни, песок, глина, реагенты, которыми дорожные службы посыпают большие и малые трассы в городе. Поэтому необходимо покупать для вашего транспорта автомобильную косметику, специальные средства для мытья машин.
• Наилучшего эффекта можно добиться с помощью бесконтактной мойки с применением активной пены для автомобилей. Выбирайте средство для мытья прицепа и машины вдумчиво, особенно внимательно читайте инструкцию по применению. Пена не должна повредить лако-красочное покрытие автомобиля и оцинкованные поверхности прицепной платформы.
• Соблюдайте правила безопасности, если вы моете свой транспорт самостоятельно. Нельзя слишком долго держать активное моющее средство на поверхностях машины и трейлера.
• Если после мойки техники вы собираетесь хранить ее в помещение гаража, то вам следует добиться того, чтобы автомобильный прицеп как следует высох. Именно поэтому опытные водители рекомендуют мыть буксируемые транспортные средства в погожие дни, когда нет дождя или снега. Проверьте также уровень влажности в помещении гаража.

Как нельзя мыть трейлер или прицепную платформу?

Обратите внимание: далеко не все детали буксируемых транспортных средств можно отчищать от загрязнений обыкновенной водой.

1. Не надо пытаться отмыть водой втулки подшипников.
2. Не поливайте из шланга сцепное устройство.
3. Будьте осторожнее, когда моете габаритные огни и поворотники, ведь монтаж фар производится негерметично, не допускайте контакта воды с электрическими проводами.
4. Также берегите электрическое оборудование в так называемой «груше», которая закрывает розетку с проводами на дышле прицепа.
5. Не разрешается мыть застывшую на сильном морозе прицепную платформу горячей водой.
6. Никогда не трите оцинкованные или покрытые лаком поверхности жесткими металлическими щетками и мочалками.

Во время мойки и чистки прицепа обращайте внимание на общее техническое состояние транспортного средства, проверяйте, не повреждены ли поверхности кузова, днища, дышла, других элементов конструкции.

Заметив где-то царапины, аккуратно почистите эти места, просушите и заклейте самоклеящейся пленкой. Также можно покрыть поврежденные места силиконовой аэрозолью, которая создаст на поверхности пленку, защищающую металл от влаги. Такой способ поможет сохранить транспортное средство от коррозии до прибытия на станцию техобслуживания, где произведут качественный ремонт.

Напоследок осталось добавить, что кроме регулярной чистки и мойки всем транспортным средствам и прицепам в частности необходимо своевременное обновление смазки в определенных узлах конструкции. Например, надо регулярно смазывать штоки в тормозе наката, наносить смазку на шар фаркопа и другие детали.

Регулярный уход за прицепом, смазка и чистка – гарантия долгожительства вашего транспорта.

Как правило, легко определяются с выбором прицепа люди, которые либо уже имели опыт использования конкретной модели легкового прицепа, либо этот опыт есть у их знакомых. В этой статье мы постараемся рассказать, как выбрать подходящую вам модель прицепа, чем отличаются прицепы разных производителей, и на что стоит обратить внимание при покупке новых авто прицепов.

Какой прицеп лучше МЗСА или трейлер, какой прицеп лучше МЗСА или курганский, ответы на данные вопросы Вы можете узнать ниже.

Задача покупки легкового прицепа с пробегом более сложная, т.к. пока прицеп находится в хорошем состоянии, его обычно не продают (либо продают практически по цене нового). В основном продают «ушатаные» прицепы и тоже недешево. Если вы собираетесь приобретать б/у прицеп, ознакомьтесь с нашей статьей «Проверка состояния прицепа перед поездкой» .

Т.к. все прицепы делают из стали, важно чтобы все металлические поверхности были надежно защищены от коррозии. Выбор антикоррозийного покрытия невелик — либо это краска, либо это покрытие цинком. Оцинковка является более дорогим, но и более надежным и долговечным антикоррозийным покрытием, нежели покраска. Особенно это важно для прицепов для перевозки водной техники, а также для прицепов для перевозки снегоходов (крашен

Белый налет на оцинковке что это — Портал о стройке

Главная » Литература » Статьи » Причины раннего износа цинковых покрытий

Автор: Corrosion management

Большинство функциональных покрытий разрабатываются для того, чтобы защищать поверхность стали в конкретных условиях эксплуатации. Именно на этом основании они выбираются специалистами по спецификации и конечными пользователями.

Для принятия решения о защитном покрытии, разработчику надо либо доверять поставщику, который может порекомендовать подходящее решение, опираться на свой собственный опыт работы с покрытием или обладать знаниями о качестве покрытия и среде, в которой покрытие будет находиться.

Качество покрытий и соблюдение стандартов играют важную роль при выполнении оборонных заказов, таких, как это судно на верфи Forgac’s Dockyard в Ньюкасле, США.

Все покрытия рано или поздно надо обновлять. Они и созданы для того, чтобы, изнашиваясь, защищать то, что находится под ними. Если покрытия изнашиваются раньше срока, стоимость восстановления несоизмерима со стоимостью первоначальной обработки.

Существует много причин дефектов покрытий. Некоторые из них предсказуемы, другие очень сложно определить. Как бы то ни было, в большинстве случаев причины раннего износа скорее связаны с человеческим фактором, чем с техникой.

ОЦИНКОВАННЫЕ ПОКРЫТИЯ

Все оцинкованные покрытия получают в результате типичного процесса, который включает химическую очистку и подготовку стальной поверхности, за которой следует погружение в расплавленный цинк или сплав цинка. Поэтому у оцинкованных покрытий никогда не бывает скрытых проблем, вызванных подготовкой поверхности или способом нанесения, так как покрытие не сформируется, если стальная поверхность не была, как следует подготовлена.

Дефект оцинкованных покрытий не может быть связан с подложкой, так как:

Они металлургически связаны со стальной поверхностью.

Отрицательный электрический заряд цинка меньше, чем стали, поэтому цинк будет предохранять сталь от коррозии, пока остается некоторое количество цинка.
Загрязнители не могут проникать в металлическое покрытие.

Существует разница между несколькими типами цинка, но их долговечность всегда определяется способом, которым оцинкованное покрытие реагирует на свою среду. Как и большинство защитных покрытий, оцинкованные покрытия относительно тонки, обладают толщиной от 15 микронов для покрытий на листах, проволоках и трубах до горячего цинкования на конструкционной стали.

Чтобы выразить толщину покрытий в относительных величинах, скажем, что пластиковая сумка обладает шириной 15 микронов, лист фотобумаги — шириной 100 микронов, а визитка – толщиной 250 микронов.

Дефект цинковых покрытий может быть связан с процессом окисления поверхности. Металлические компоненты покрытия; цинк и нецинковые сплавы после цинкования в разъедаются под воздействием окисления и растворения химикатами и/или атмосферных осадков.

150 лабораторных и производственных испытаний с оцинкованными покрытиями определили, что:

Уровень коррозии оцинкованных покрытий приблизительно линеен.

Долговременность существования покрытия определяется его толщиной.

Масса покрытия (г/м) важна для обеспечения катодной защиты для стали.

Таким образом, износ оцинкованного покрытия будет определяться уровнем, при котором покрытие разъедается. Этот уровень истощения будет меняться в зависимости от условий среды. Большое количество накопленных данных о качестве цинковых покрытий позволяет точно определять параметры, вызывающие истощение.

Это:

1. Уровни pH: Цинк – это амфотерный металл, который вступает в реакции как с кислотами, так и со щелочами. Оцинкованные покрытия плохо работают при низком pH (в кислотной среде), когда pHпадает сильно ниже чем pH6. При низких уровнях pHпроисходит очень быстрое разложение цинка. В щелочной среде, где pHдостигает 10, оцинкованное покрытие работает нормально.

2. Время погружения: Время погружения – важный фактор для определения истощения оцинкованных покрытий. Цинк – реакционно- активный металл и, как алюминий, требует присутствия стабильной плёнки оксида на поверхности (различимой по характерному серому цвету, который бывает у отстоявшихся оцинкованных поверхностей) для придания покрытию долговечности. Если оцинкованные поверхности постоянно смачиваются, особенно подвижной увлажняющей плёнкой, стабильным оксидным плёнкам трудно образоваться, или они могут «смываться», поверхность же будет заново окисляться, ускоряя процесс разъедания покрытия.

3. Присутствие хлоридов и сульфатов: Хлориды и сульфаты вступают в реакцию с цинковой поверхностью, формируют растворимые соли цинка и предотвращают формирование карбонатных плёнок. Оцинкованные покрытия, находящиеся в морской среде, по этой причине сохраняются недолго.

4. Контакт с анодными металлами: Цинк находится вверху ряда электродных потенциалов. Он будет растворяться при контакте с металлами, находящимися ниже в этом ряду. Эта технология используется с листами, проволоками и трубами для предотвращения коррозии стали, прошедшей через конвейер во время обработки. Чем больше отрезок, тем больше давления приходится на цинковое покрытие в области контакта, и уровень коррозии растёт, обеспечивая анодную защиту стали. Когда оцинкованные покрытия контактируют с большим количеством металлов, таких, как нержавеющая сталь или медь, может случиться быстрое растворение оцинкованного покрытия.

5. Обработка после нанесения покрытия: Только что оцинкованные изделия сильно подвержены агрессивным атакам чистой воды (дождя или конденсации влаги), если они не были тщательно высушены. Это случается, так как только что нанесённому цинку требуется время для образования стабильной оксидной плёнки.

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА ЭКСПЛУАТАЦИИ НА ИСТОЩЕНИЕ ПОКРЫТИЙ

Как и всегда в случае защитных покрытий, условия эксплуатации оказывают большое влияние на срок службы оцинкованных покрытий. Следующие факторы ускорят изнашивание покрытий:

• Водосток: Если дождь, конденсированная влага или техническая вода будут собираться на поверхности и увеличивать время намокания, то оцинкованное покрытие очень быстро истощится.
• Вентиляция: Цинк требует доступа к воздуху как источнику углекислого газа для формирования стабильных оксидов, которые обеспечат ему сопротивление атмосферной коррозии. У оцинкованных элементов, складируемых в коробках в плохо вентилируемых помещениях, происходит быстрое разрушение покрытий, если присутствует влага. Также хорошая вентиляция обеспечивает быструю сушку и время намокания, если из-за климатических условий оцинкованные поверхности подвергаются воздействию дождя или конденсированной влаги.
• Очистка: Если обломки (остатки материала, пыль) будут собираться на оцинкованной поверхности, то при наличии влаги процесс коррозии может ускориться. Обрешетина – это особый случай; в случае плохо разработанной уборки почвы формируется обрешетина и коррозионные обломки собираются в особые каналы. Контакт с несхожими металлами: Взаимодействие с большим количеством непокрытой стали, нержавеющей стали или меди или со стоками этих металлов может ускорить разрушение оцинкованного покрытия. Ускорившаяся местная коррозия может проявиться при контакте оцинкованного покрытия с несовместимыми закрепителями. Хорошая разработка может сократить давление коррозии на оцинкованные покрытия на 50% или больше. Из-за механизма истощения оцинкованных покрытий лучших характеристик можно достичь, улучшая сопротивление поверхности оцинкованного материала оксидации благодаря применению полимерного барьерного покрытия. Это обычно делается с постоянно цинкуемыми изделиями с тонкими (15 микронов) цинковыми покрытиями для обеспечения ранней защиты и предотвращения разъедания металлического компонента покрытия.

Цинковое покрытие будет защищать стальную подложку, пока на ней остается даже незначительное количество цинка. При воздействии соленой морской воды, скорость коррозии значительно возрастает при дефектах цинкового покрытия.

Интенсивное применение лакокрасочных покрытий в агрессивных средах поверх горячей оцинковки существенно сокращает коррозию оцинкованного покрытия.

Source: echemistry.ru

Читайте также