От чего ржавеет оцинкованный забор

Оцинковка ржавеет, но с этим можно бороться!

Оцинковка железа методом горячего или холодного цинкования считается панацеей от ржавчины минимум на 10…15 лет. Практически это происходит не всегда. С подобной проблемой сталкиваются, в частности, автомобилисты и эксплуатационники конструкций, работающих в условиях влажных, химически агрессивных сред. Почему оцинковка ржавеет?

Некоторые причины недостаточной долговечности оцинкованных покрытий

Если исключить из рассмотрения некачественность проведения самого процесса (чаще всего коррозия оцинковки характерна лишь тогда, когда гальванопокрытие производится не в специализированных условиях), то наличие ржавой оцинковки определяется несколькими факторами.

Среда соприкосновения

Неблагоприятное воздействие на сталь, оцинкованную горячим способом, производит, в частности, почва, куда помещена конструкция. Поскольку в природе реально встречается более 200 различных типов почв, эффективность горячего цинкования в почве различна, и её трудно предсказать.

Что разъедает оцинковку в почве? Основными факторами, определяющими коррозионную активность грунта, являются его влажность, уровень pH и наличие хлоридов. Необходимо учитывать также и дополнительные характеристики:

  • Степень аэрации почвы;
  • Диапазон суточных колебаний температуры;
  • Удельное электрическое сопротивление;
  • Текстуру на размер частиц грунта.

Практически установлено, что защита оцинковки от коррозии эффективнее на коричневых песчаных почвах и не так хорошо действует на серых, глинистых. Это связано с тем, что грунт с более крупными частицами быстрее отводит влагу от поверхности. Поэтому оцинкованная деталь подвергается меньшему воздействию влаги, провоцирующей развитие электрохимической коррозии.

Первым шагом к оценке характеристик долговечности оцинкованной стали в почве является классификация грунта в районе применения конструкций из оцинкованного железа. Скорость коррозии стали в почве может составлять от менее 0,2 мкм в год в благоприятных условиях, до 20 мкм в год или более в очень агрессивных грунтах. Таким образом, сильнокоррозионные грунты будут диктовать необходимость надежной системы защиты от коррозии, такой как более продолжительное горячее цинкование, для обеспечения долговременной защиты.

Поскольку почва изменяется даже на небольшой территории, и коррозийность грунта может сильно различаться, неправильная классификация почвы часто приводит к неудовлетворительным результатам.

Ударные воздействия

После прокатки прочность сцепления оцинкованного слоя с основным металлом проверяется по ГОСТ Р 52246-2004. Гальваническую защиту разрешается выполнять двумя способами – горячим цинкованием или нанесением железо-цинкового покрытия. При этом толщина оцинковки определяется классом покрытия. Их четыре:

  • Оцинковка посудохозяйственных изделий (толщина покрытия – не менее 70 мкм);
  • Повышенное качество (толщина покрытия 40…60 мкм);
  • Покрытие 1 класса (толщина покрытия 18…40 мкм);
  • Покрытие 2 класса (толщина покрытия от 10 мкм).

Непосредственно прочность цинкового покрытия оценивается результатами технологических испытаний на изгиб, регламентируемых нормами ГОСТ 14019-2003. При этом нормируется только изменение формы тестируемых образцов, но не скорость приложения деформирующего усилия. Между тем известно, что ударный характер взаимодействия снижает прочность сцепления поверхностных покрытий на 30…35%. Таким образом, если деталь периодически подвергается механическим ударам твёрдых частиц (для автомобиля это, например, мелкий камень или гравий), то оцинкованное железо ржавеет из-за появления трещин и царапин в местах контакта.

Может ли оцинковка ржаветь сама по себе?

Может, и основным провокатором процесса является влага. Любая оцинковка в воде ведёт себя совершенно не так, как нам бы хотелось.

Как известно, металл, который лишь периодически соприкасается с водой (практически всегда имеющей достаточно высокий кислотный потенциал), фактически представляет собой макробатарейку, электроды которой имеют определённую разность потенциалов. Если цинка в слое достаточно, то срабатывает так называемая протекторная защита, в результате которой коррозии подвергается цинк, а не железо. Но, если поверхностный слой повреждён, то оцинкованное железо ржавеет, особенно, если после начала процесса поверхность оцинковки – влажная.

При контакте металла с водой, содержащей растворённые соли, коррозия усиливается. Образующийся оксид железа отслаивается от поверхности металла, и подвергается воздействию свежих молекул железа, которые продолжают процесс ржавления. В конечном итоге появляются большие окисленные участки, которые вызывают разрушение всей металлической структуры детали.

Читайте также:  Сертификат на профилированный настил оцинкованный

Белая коррозия и как с ней бороться

Процесс коррозии оцинкованного железа завершается образованием на оцинковке белой ржавчины. Она представляет собой мелоподобное вещество белого цвета, которое образует цинк, подвергающийся воздействию водорода (из воды) и кислорода (из воздуха). В результате такой реакции взаимодействия получается гидроксид цинка.

Белая ржавчина на оцинковке характерна для нового материала. Это связано с тем, что такое покрытие еще не имело возможности образовывать стабильные оксиды, поэтому водород и кислород связываются с чистым цинком. Белая ржавчина часто появляется на оцинкованном листе при его хранении, так как конденсат может попасть в зазор между отдельными листами.

В большинстве случаев белая коррозия делает защитное покрытие бесполезным. В отличие от стабильных оксидов цинка, гидроксиды цинка плохо прилипают к другим материалам. Белая ржавчина также непривлекательна с визуальной точки зрения.

Есть несколько способов предотвратить белую ржавчину:

  1. Устранить воздействие воды.
  2. Устранить образование конденсата, позволяя цинку образовывать стабильные оксиды.
  3. Использовать пассивирующие химикаты или масла.

В первом случае необходимо улучшить круговой обдув изделия воздухом. Также эффективны разумное повышение температуры покрытия или снижение уровня относительной влажности.

Разъедает оцинковку также длительное пребывания конструкции в тёплой среде, поскольку при этом интенсифицируется образование конденсата и соответственно гидроксида цинка. Еще один метод предотвращения образования белой ржавчины заключается в том, чтобы на поверхности цинка образовывать стабильные оксиды. Они будут препятствовать образованию белой ржавчины. Для этого дают покрытию некоторое время пребывать в среде с малой влажностью. Увеличение диоксида углерода, контактирующего с покрытием, также ускорит образование стабильных оксидов цинка.

Удаление ржавчины с оцинковки

Процедуру начинают с очистки уже замеченных участков коррозии. Эффективным способом является последующее поверхностное покрытие оцинковки пассивирующим химическим веществом или маслом. В первом случае предотвращается окисление (хотя и на короткое время), а во втором между цинком и водой создаётся защитный барьер, который препятствует формированию слоя гидроксида цинка. Большинство применяемых масел, однако, через короткий промежуток времени испаряются, поэтому требуется периодическое возобновление такого защитного покрытия.

Ранее для предотвращения коррозии оцинкованного железа использовали составы на основе соединений шестивалентного хрома, но сейчас такие вещества признаны токсичными и применяются крайне редко.

Чем обработать оцинковку от ржавчины?

Используются специальные преобразователи ржавчины. Для того, чтобы удалить ржавчину с оцинковки, вначале очищают поверхность, затем тщательно высушивают её, а потом, строго следуя инструкции производителя, наносят защитное средство. Комбинирование нескольких составов нежелательно, поскольку они потребуют и различной технологии нанесения, в результате которой возможно убрать ржавчину с оцинковки.

Источник

Отчего может ржаветь оцинкованный профнастил

Для изготовления профилированных листов производят специальный прокат с оцинкованным покрытием. Его основная функция назначение – исключение контакта металлической поверхности с окружающей атмосферой. Любые повреждения покрытия листа приводят к возникновению на этом месте коррозии и его полной негодности.

По технологии производства, после нанесения на металл цинкового покрытия, его консервируют с помощью специальных составов на масляной основе. Далее, его обрабатывают придавая определенную форму. При этом в процессе производства могут допускаться существенные нарушения, приводящие к порче покрытия.

Нарушения технологии нанесения цинкового покрытия, выражаются в недостаточном качестве предварительной очистки металла, или нанесении слоя цинка малой толщины. Иногда не соблюдают технологию консервации листа.

Ржавчина на поверхностном слое возникает и при неправильной транспортировке. В процессе перевозки, а также погрузки и выгрузки, листы царапаются. В результате этого целостность цинкового слоя нарушается. Чтобы исключить возможность повреждения производители и продавцы профнастила, должны надежно упаковывать его в пленку и фиксировать, предотвращая возможность сдвига.

Вернуть продавцу бракованные листы бывает очень сложно, а если профнастил монтируют спустя длительное время после покупки, то сделать это и вовсе не получится. Поэтому, приобретая профнастил, следует самому присутствовать при погрузке и требовать от продавцов складывать листы по одной штуке. Это позволит тщательно осмотреть их с обеих сторон на предмет наличия повреждений и коррозии.

Наиболее часто ржавчина возникает в местах разреза листов. Особенно когда для этих целей используют болгарки или электролобзики. Для предотвращения образования коррозии, места разрезов нужно обрабатывать защитными составами.

Иногда ржавые следы на оцинкованном профнастиле не являются следствием возникновения коррозии. Например, они возникают при стекании ржавой воды с незащищенного металлического каркаса в дождливую погоду.

В случае появления ржавчины на профнастиле, поврежденное место нужно аккуратно зачистить мелкой наждачной бумагой, до появления чистого металла. Затем его обрабатывают специальным преобразователем ржавчины, выпускаемым для обработки профнастила и других кровельных материалов из металла. Содержащиеся в преобразователи химические вещества частично восстанавливают кристаллическую решетку металла, предотвращая дальнейший процесс ржавления. Затем металл грунтуют и покрывают подходящей по цвету краской. Профнастил с обширными пятнами коррозии смысла восстанавливать нет. Поврежденные листы дешевле заменить.

Читайте также:  Соединительная планка 50х200 мм оцинкованная сталь толщиной 1 мм lpz x rc19

Источник

Коррозия цинка

Цинк часто используется как основное антикоррозийное средство.

В основе самого процесса оцинковки лежит создание на поверхности металла специального защитного слоя, способного отталкивать воду и не давать материалу контактировать с кислородом.

Отсутствие катализаторов окисления приводит к тому, что на стальных изделиях не появляется ржавчины.

Но может ли ржаветь сам цинк?

Да, коррозия цинка в агрессивных средах возможна. Эту особенность нужно учитывать, когда вы выбираете область использования оцинкованных изделий.

Отказ от учета рисков приведет к тому, что даже защитная обработка не сможет уберечь материал от активного разрушения.

Рассмотрим, что становится фактором риска для запуска процесса коррозии цинка, дадим рекомендации как избежать такой проблемы и значительно продлить сроки использования металлоконструкций.

Главные факторы риска

Как и в случае с другими материалами, вероятность развития коррозии цинка напрямую зависит от особенностей среды, в которой он используется.

Наиболее опасными считаются вода, кислоты и щелочи.

Ржавение под действием атмосферы тоже распространено, потому нужно быть особенно осторожным при эксплуатации стальных конструкций на открытом воздухе.

Рассмотрим все типы рисков подробнее.

Сам по себе цинк относится к материалам, покрытие которыми помогает защитить металлоконструкции при использовании на открытом воздухе.

Так в российском климате прошедший оцинковку металл будет защищен от коррозии, если будет постоянно контактировать с речной водой без сильных загрязнений, периодически попадать под дождь.

Но есть два фактора риска, провоцирующих коррозию:

  • Высокие температуры. Если материал контактирует с водой, нагретой до 55 °C, риск начала ржавения становится выше. При подогреве водной среды до 70°C риск становится еще больше. Интересное наблюдение ученых – температуры более 90 – 95 °C уже не так опасны для материала, потому что при таком прогревании на металле начинает образовываться защитная пленка из продуктов коррозии и процесс купируется.
  • Состав воды. Большинство видов оцинкованных деталей применяют как в речной, так и в морской воде. Во втором случае из-за особенностей состава, продукты коррозии будут появляться интенсивнее. Многое зависит от толщины покрытия. Она должна составлять 0,13 мм. Сроки использования материала при контакте с морской водой — не более пяти лет. Это показывает, что оцинковка отлично подходит для агрессивных сред.

В остальных случаях коррозии цинка в воде можно не опасаться. Если она и начинается, то идет медленно.

При использовании в морской воде, а также в нейтральных растворах, где процесс проходит с кислородной деполяризацией, его можно замедлить с применением специальных веществ – ингибиторов коррозии цинка.

Контакт с атмосферой

Использование на открытом воздухе вредит любому материалу и цинк не становится исключением.

Но его преимущество в том, что в районах с нормальной экологией и на большей территории России не наблюдается протекания процесса разрушения.

Это достигается за счет появления защитной оксидной пленки.

Сложнее дела обстоят в случае с морской атмосферой. Здесь риск коррозии из-за особого состава воздуха становится значительно выше.

Но даже небольшая толщина цинковой пленки, до 0,03 мм позволяет обеспечить защиту на срок не менее восьми лет.

Самый большой риск связан с районами с плохой экологией. Здесь в воздухе рассеяно множество вредных примесей, появляется риск запуска электрохимической коррозии цинка. Рядом с крупными предприятиями металлоконструкции быстрее выходят из строя.

Опаснее всего районы, в которых в атмосфере рассеяно много таких элементов, как SO2, SO3, HCl. Даже нанесенный цинковый слой в подобных условиях продержится всего 3-4 года.

Кислоты

Кислотная среда представляет большую опасность для всех видов металлов. Вопрос о том, запустится ли процесс коррозии цинка решается в зависимости от нескольких факторов:

  • Тип кислоты.
  • Концентрация кислоты в растворе.
  • Уровень чистоты нанесенного на поверхность цинка.
  • Температура среды.

Чем более чистый цинк был использован при обработке, тем меньше вероятности появления коррозии, даже если среда сильно прогрета. Опасны примеси, добавленные к цинку, особенно сульфат меди (CuSO4).

Читайте также:  Врезная кухонная мойка iddis edifice edi44s0i77 44х44см нержавеющая сталь

Тип кислоты сильно влияет на скорость и другие особенности процесса коррозии.

Рассмотрим две наиболее распространенные кислоты:

  • Соляная. Процесс протекает по химической формуле Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑. Он характеризуется высокой интенсивностью. Активно выделяется водород, появляется хлорид цинка. При сильных концентрациях в растворе, защитное покрытие разрушается и начинается ржавение основного материала под ним.
  • Серная. Записывается формулой Zn + H2SO4(разб.) → ZnSO4 + H2↑. Также протекает с образованием водорода. При этом для реакции также характерно появление сульфата цинка.

Щелочь

Щелочная среда не менее опасна для материалов, чем кислотная. Многое зависит от состава среды и самого типа вещества. Наиболее интенсивно протекает процесс в растворах аммиака.

Дополнительным фактором риска становится контакт с положительно заряженными металлами. При этом интенсивность коррозии в щелочах может стать намного выше.

Что влияет на коррозийную стойкость цинка

Выше уже затрагивался вопрос о том, что состав цинка сильно влияет на его защищенность от коррозии. Так наиболее чистые виды вещества помогают металлу оставаться неповрежденным при контакте со средами повышенной кислотности.

На рынке есть много марок цинка и количество посторонних включений в нем отличается в диапазоне от 0,003 до 2,5%. Кроме основного вещества, в составе также может быть медь, свинец, кадмий и даже мышьяк.

Проблемы могут возникать и в случае отказа от учета особенностей типа примеси, непонимания того, выступает она в качестве катода или анода.

Простой пример – нейтральная атмосферная среда. Чтобы увеличить защиту от коррозии при применении в таких условиях, традиционно используется катодный элемент.

В качестве него выступает металл с более высоким показателем положительного заряда, чем у самого цинка. При правильном расчете концентрации примеси, скорость атмосферной коррозии становится значительно меньше.

Но есть и обратная ситуация.

Когда оцинкованное изделие помещается в агрессивную среду с большим количеством активирующих ионов, а также при контакте с щелочами, легирующие металлы только ускоряют протекание процесса. Специалисты наблюдают растворение и анодных добавок.

Примеси могут ускорить течение коррозии в полтора-два раза. Но такой же эффект может наблюдаться и при нанесении слишком чистого материала без правильно подобранных легирующих компонентов.

Это позволяет сделать вывод, что гнаться только за чистотой не стоит, нужно правильно выбирать добавки в зависимости от типа среды и следить за тем, чтобы общее их содержание оставалось ниже 1%.

Методы увеличения стойкости цинкового покрытия

Из описанного выше может сложиться впечатление, что цинк не такое надежное средство для защиты металлов.

Это не так. Важно правильно выбирать состав материала для нанесения покрытия и грамотно подходить к самому процессу оцинковки.

Чтобы покрытие стало более качественным, его нужно правильно пассивировать. Значительно влияет на коррозийную стойкость использование следующих видов пассиваторов:

Элементы дают значительный прирост уровня защищенности при контакте с агрессивными средами. Но при использовании такого метода важна правильная обработка поверхности. На предприятии выполняется также обезжиривание, промывка и травление заготовок.

Сильно увеличивает коррозийную стойкость и использование внешнего полимерного покрытия.

Оно работает также как и цинковое – не допускает контакта материала с агрессивными средами, стимулирующими возникновение процесса окисления. В качестве альтернативы можно использовать и ряд других распространенных способов.

При выборе вида цинкования, важно понимать, где вы будете использовать изделие, какие риски представляет среда, какая специфика протекания катодно-анодного процесса.

Стоит понимать степень загрязненности, химический состав окружения, максимальные и минимальные температуры, другие потенциальные факторы, стимулирующие коррозию.

Наша компания поможет защититься от коррозии

Выполняем оцинковку на собственных производственных мощностях. Все работы проводятся в точном соответствии с ГОСТ 9.307-89. Метод обработки – горячее цинкование металла.

В пользу выбора компании говорит три причины:

  • Три цеха для проведения работ. Это ускоряет работу с заказами. Производственная мощность составляет более 120 тысяч тонн в год.
  • Установлена самая глубокая ванна для цинкования в ЦФО. Ее глубина составляет 3,43 метра. Это позволяет работать даже с большими металлическими заготовками.
  • Дается гарантия качества. Работы ведутся в точном соответствии с ГОСТ, установлено оборудование от таких европейских фирм, как KVK KOERNER и EKOMOR.

Оставьте заявку или звоните. Выберем лучший вариант состава покрытия в зависимости от области использования, ответим на вопросы про потенциальные риски и расчет длительности защиты с использованием цинкования. Работаем с клиентами со всей России.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл