Нанесение защитного покрытия в виде слоя цинка позволяет продлить срок эксплуатации металлических изделий и конструкций. Существует несколько способов цинкования, каждый из которых пользуется популярностью. При некачественном выполнении работ на поверхности имеются дефекты, через которые металл контактирует с влагой и воздухом. Поэтому особое внимание необходимо обращать на целостность защитного слоя. При любых признаках брака потребуется повторная обработка изделия.
Как формируется слой цинка на поверхности металла
Наиболее востребованной является технология погружения металлических деталей в ванну с расплавленным цинком. В процессе охлаждения на поверхности образуется тонкая оксидная пленка. При этом толщина стальных изделий несколько увеличивается. Чем больше времени заготовка находилась в ванне с раствором цинка, тем толще получается защитный слой.
Также толщина покрытия определяется процентным содержанием в растворе таких элементов, как кремний, алюминий. Большое значение при обработке деталей имеет температура расплавленного раствора. Таким образом на параметры цинкового слоя влияют три фактора: время погружения, температура состава, наличие или отсутствие дополнительных примесей.
При наличии опыта и соответствующих знаний определить качественное покрытие можно визуально. Основными критериями распознавания являются:
- наличие на поверхности металлических деталей блестящего покрытия, однородного и без видимых дефектов;
- структура верхнего слоя цинкового покрытия выглядит как небольшие листья папоротника;
- если деталь распиливается, то на срезе четко видно металлическую заготовку и внешний слой в виде тонкой оксидной пленки;
- если заготовка имеет неоднородную толщину, участки с более высокой теплоемкостью приобретают серый оттенок;
- при высоком содержании в растворе кремния, заготовки также становятся серыми.
Самостоятельно определить качество цинкования может только человек с соответствующей квалификацией. Лучше всего обратиться к помощи специалистов, хорошо разбирающихся в данном вопросе.
Разновидности брака
Определить некачественное цинкование можно только после полного остывания заготовок. На поверхности становятся видимыми дефекты, что говорит о необходимости повторной обработки деталей. Существует несколько разновидностей брака, каждый из которых имеет определенные особенности.
Трещины на поверхности заготовок
В некоторых случаях заготовка направляется в цех гальванической обработки с трещинами. Такие дефекты не всегда видны до цинкования, но после обработки бросаются в глаза. Трещины полностью не заполняются цинковым раствором, на поверхности имеется окалина. Если дефект выявлен до процедуры цинкования, то сразу производится отбраковка изделий.
Искусственное старение или охрупчивание
При тепловом воздействии раствора расплавленного цинка свойства заготовки могут меняться. Если после цинкования изделие быстро остывает, подвергается холодной деформации, то возможный разлом впоследствии становится одним из видов дефектов.
При охрупчивании детали могут ломаться под воздействием напряжения или большой массы. Перепутать искусственное старение и другие дефекты достаточно сложно. Такой брак возможен только с заготовками, выполненными из кипящих сталей. Спокойные металлы не подвергаются охрупчиванию из-за перепадов температуры.
Еще одним видом брака является охрупчивания из-за внутреннего напряжения. Расплавленный раствор цинка проникает внутрь стали, контактирует с зернами металла, что может приводить к растрескиванию заготовок. С целью исключить подобный брак до момента цинкования с заготовки снимается внутреннее напряжение.
Искривления заготовок и поводки
Остаточное напряжение и ошибки при погружении деталей в раствор расплавленного цинка становятся причинами искривления изделий. В результате на поверхности могут появляться различные трещины. Визуально обнаружить подобный брак достаточно просто. Для его исключения погружение заготовки в раствор должно быть быстрым и без остановок.
Дефекты при цинковании металла
Кроме указанных выше видов брака при цинковании металлических заготовок бывают и другие. Часть из них можно увидеть визуально, другие выявляются только при детальном осмотре и обследовании:
- Трещины по типу сетки образуются при охлаждении заготовок. В некоторых случаях возможны разрывы поверхностей. Отжиг перед цинкованием помогает избежать подобных последствий.
- Шероховатость поверхности может появиться при обработке таких же по структуре деталей или при наличии дефектов на заготовках. Если изделие гладкое, то такой брак исключен.
- Волокнистое или полосчатое покрытие появляются при взаимодействиях расплавленного цинка и кристаллической решетки на поверхности металла. В некоторых случаях брака можно избежать посредством отжига металла.
- Чешуйчатые отслоения образуются при соответствующей обработке заготовок. С помощью отжига деталь можно подготовить к процедуре более качественно.
- Наличие заусенцев приводит к низкому качеству цинкования. Поэтому грамотная обработка изделий обязательна.
- Если проводится цинкование чугуна, то возможен брак в виде подгара. По краям деталей могут возникать вспучивания.
- Подтеки и плоские наплывы появляются при несоответствии скорости вынимая детали из раствора технологическому процессу. Также могут появляться наплывы капельного типа.
- Если не все места детали проконтактировали с цинком, то на поверхности остаются черные пятна и точки.
- При наличии в составе заготовки большого количества шлаков или оксидов на поверхности появляется коррозия и следы разъедания металла.
- При травлении заготовки могут наблюдаться небольшие вздутия, причинами которых являются выходы водорода.
Существуют и другие дефекты цинкования, вызванные неправильной подготовкой детали, нарушениями технологического процесса, другими причинами. К браку относятся бугорки, травильные выделения, свинцовая пена, изменение цвета заготовки, склеивание, отпечатки, отслоения и шелушения. В зависимости от степени дефекта принимается решение об отбраковке изделия или повторной обработке.
