EN
Трирівневий захист від корозії жалюзі з оцинкованої сталі
Бар’єрний захист: цинк як щит проти вологи й кисню
Жалюзі з оцинкованої сталі ефективні завдяки елементарним властивостям цинку. Цинк утворює суцільний бар'єр і діє як ефективний захист від вологи, кисню та забруднюючих повітряних домішок, що сприяють корозії. Звичайні фарби та захисні покриття не є постійними й просто лежать на поверхні, а з часом відшаровуються або відкалуплюються. Сталь, яку піддали гарячому цинкуванню, є іншою справою. У цьому процесі цинк з’єднується з основним матеріалом на металургійному рівні, на молекулярному рівні. Це також означає, що покривається кожна відкрита поверхня, у тому числі схильні до іржавіння ділянки — краї, кути та жалюзі складної геометрії.
Жертвенний (катодний) захист: як цинк «жертвуватиме собою», щоб зберегти сталь
Крім пошкоджень, спричинених корозією, металеві поверхні також можуть пошкоджуватися через подряпини та ударні навантаження тупими предметами, що призводить до оголення сталі під шаром покриття. У таких випадках цинк виступає як жертвенний анод у гальванічному електрохімічному елементі та як окисник. Цинковий анодний елемент окиснюється першим, тобто цинк кородує раніше за сталь і «ізолює» корозійний процес, запобігаючи поширенню ржавчини; це також називають корозійним елементом із ізоляцією. У певних середовищах корозійний елемент руйнується й кородує, звільняючи сам елемент і цинк для електроосадження модульного корозійного елемента з ізоляцією. Захисні покриття руйнуються, і корозійний елемент руйнується й кородує раніше за сталь. Це означає, що захисні покриття руйнуються й кородують елемент і імпульсор. Перш за все, окисна сталь руйнується швидше — приблизно в 10–100 разів швидше руйнується корозійний елемент з ізоляцією, що збільшує термін служби продуктів HZD. Таким чином, корозійний елемент руйнується й кородує, а окисна сталь кородує, внаслідок чого корозійний елемент з ізоляцією руйнується.
Самовідновлювальна патина: утворення карбонату цинку в природі
Протягом тривалого часу цинк повільно реагує з вологістю та вуглекислим газом у повітрі, утворюючи цинковий карбонат. З часом із цинковим карбонатом відбуваються цікаві зміни. По-перше, на поверхні цинку утворюється шар цинкового карбонату. Цей шар має не лише естетичне значення, а й цікаву властивість «самовідновлення». Якщо шар пошкоджується — наприклад, виникає подряпина або інше пошкодження — він здатний самостійно заповнювати пошкодження, що підвищує захисні властивості. Захисна здатність при цьому не зменшується; навпаки, цинк посилюється за рахунок захисного покриття. У прибережних районах цинк добре витримує вплив морської солоної місти. Однак його ефективність ще вища в промислових прибережних зонах. Таке покращення пов’язане з більшою концентрацією промислових забруднювачів, таких як діоксид сірки, які також сприяють утворенню захисного покриття. Цинк є унікальним металом, оскільки його стійкість до корозії з часом не зменшується, а навпаки — зростає, на відміну від усіх інших металів. У цьому аспекті цинк є унікальним металом.
Гаряче цинкування: надійні сталеві жалюзі
Звичайну сталь перетворюють на надійну й міцну сталь, стійку до корозії, за допомогою процесу гарячого цинкування. Це точний металургійний процес сплавлення, що виходить за межі простого нанесення покриття. Чотири етапи, які підлягають суворому контролю, забезпечують надійність цього процесу.
На етапі підготовки поверхні видаляються всі потенційні забруднювачі, що можуть вплинути на адгезію та якість цинкового покриття, що гарантує чистоту поверхні та її вільний стан від олії та окалини. Сталь декапують (позбавляють жиру), обробляють кислотним розчином та флюсують, щоб повністю позбутися забруднювачів; більшість підготовчих процесів піддають поверхню високому рівню електролізу, що забезпечує не лише видалення, а й нейтралізацію забруднювачів.
Усю очищену сталь занурюють у розплавлений цинк при температурі 450 °C, що запускає дифузійну реакцію. У результаті утворюються кілька міжметалічних шарів сплаву цинку й заліза, які міцно з’єднуються зі сталлю.
Після того як сталь виймають із цинкової ванни, їй надають часу для стікання, а цинк затвердіває, оскільки сталь тепер покрита кількома шарами чистого цинку. Це останній етап процесу оцинкування й називається контрольованим вилученням.
Нарешті, кілька параметрів процесу оцинкування мають відповідати стандартам ASTM A123, щоб забезпечити високу якість виконаного оцинкування. Це потрібно для того, щоб процеси оцинкування проводилися з дотриманням найвищих можливих стандартів.
Тут одночасно діють два типи захисту. По-перше, це фізичний бар'єр, який захищає від пошкоджень, а по-друге — електрохімічний захист, тобто матеріали, певним чином, жертвують частиною своєї маси, щоб захистити компоненти, які справді потребують захисту. Жалюзі з оцинкованої сталі зазнають пошкоджень при кожному щоденному використанні — під час відкривання й закривання їх торкаються користувачі, а також вони повинні витримувати будь-які погодні умови. Металургійне зчеплення компонентів жалюзі робить їх більш стійкими до подряпин, ударів і краще зберігає їхню структурну цілісність. Коли такі жалюзі поєднують із покриттям карбонату цинку — самовідновлювальним покриттям — та оцинкованою сталью, вони залишаються безржавізованими десятиліттями, навіть у екстремальних умовах, зокрема за наявності вологи, солоної води та в умовах промислових підприємств.
Класи цинкового покриття (G40, G60, G90): адаптація жалюзі з оцинкованої сталі до вимог навколишнього середовища
Жалюзі з оцинкованої сталі забезпечують захист від корозії залежно від кількості цинку, нанесеного на кожен квадратний фут поверхні. У стандарті ASTM A653, що діє в Сполучених Штатах, позначення G40, G60, G90 тощо — це класи, які вказують товщину шару цинку (вимірюється з обох сторін металевого листа). З кожним підвищенням класу шар цинку стає ще товщим, що забезпечує виробу довший термін експлуатації до початку утворення іржі або корозії. Це особливо важливо в складних умовах або промислових середовищах, де металеві поверхні постійно піддаються впливу солоного повітря, забруднень або вологи. Підрядники, що працюють у прибережних зонах, розуміють необхідність використання сталі з покриттям G90, оскільки додаткові витрати виправдовуються у довготерміновій перспективі завдяки зниженим витратам на технічне обслуговування та заміну.
Стійкість різних класів у вологому, прибережному та високосолоному середовищі
Наявність повітря з високим вмістом солі призводить до швидкої електрохімічної корозії, тому для витримування таких агресивних умов навколишнього середовища потрібні більш стійкі до корозії (товщі) цинкові покриття. Наприклад, покриття G90, що має 0,90 унції на квадратний фут або приблизно 25–30 мікрон з кожного боку, розроблене для забезпечення кращого захисту порівняно з покриттям G60, яке має лише 0,60 унції на квадратний фут (~15–20 мікрон). Багаторазові польові випробування підтвердили, що термін служби покриття G90 у корозійних, солоних умовах приблизно на 50 % довший, ніж у покриття G60. Через такий темп корозії покриття G90 загалом вважається мінімальним вимогам для більшості прибережних застосувань, тоді як G60 підходить для більш віддалених від узбережжя місць, де немає впливу морського бризу, або для внутрішніх умов із більш контролюваною атмосферою.
Середовище: Мінімальний рекомендований клас: Товщина цинкового покриття (мкм) (з кожного боку) — Очікуваний термін служби
Прибережна зона/високий вміст солі: G90: ≥ 25 мкм: 20+ років
Внутрішній/помірний: G60: 15–20 мкм: 10–15 років
*Термін служби відображає типове реальне навантаження; фактична експлуатаційна стійкість залежить від обслуговування, захисту від атмосферних впливів та мікроклімату.
Вибір покриття G90 для умов узбережжя та високої вологості — це не надмірне рішення, а раціональний варіант. Спрощення вимог до специфікації призводить до передчасного виникнення корозії, зокрема на зрізаних краях готового металевого виробу та в місцях кріплення гвинтів/болтів. У надзвичайно агресивних середовищах із високим вмістом солі може знадобитися додатковий рівень захисту. Це означає гаряче цинкування в поєднанні з другим шаром покриття або, як мінімум, покриття рівня Z275 (275 г/м²). Однак для більшості типових потреб споживачів покриття G90 працює ідеально: воно економічне, стійке до реальних атмосферних впливів і має тривалий термін служби.
ЧаП
Яку роль відіграє цинк у процесі цинкування сталі, що використовується у венеціанських жалюзі?
Цинк виступає як захисний бар’єрний сплав і самовідновлюваний патиновий шар, що захищає сталь від іржавіння та корозії.
Що означає термін «жертвенний захист» у контексті цинку?
Цинк виступає як жертвенний анод, тобто він кородує першим і, отже, запобігає поширенню іржі по оголеній сталі.
Чому для використання в прибережних районах рекомендовано цинкове покриття класу G90?
Цинкове покриття класу G90 має більшу товщину й, отже, забезпечує покращений захист і триваліший термін експлуатації у середовищі солоної води.
Який процес оцинкування використовується у стальних жалюзі «Венеціанські»?
Процес оцинкування, відомий як гаряче занурення в цинк, полягає в нанесенні цинкового покриття на сталь шляхом занурення її в розплавлений цинк, що призводить до утворення міцних сплавів цинку заліза.
Які захисні властивості надають цинкові карбонати оцинкованим стальним жалюзі?
Цинкові карбонати забезпечують самовідновлювальний захист, утворюючи захисний шар на поверхні оцинкованої сталі та інших захисних шарів.