Žárové zinkování - Vlastimil Kuklík a Jan Kudláček

Publikace je zaměřena na technologii žárového zinkování v komerčních zinkovnách.
V přehledně uspořádaných kapitolách jsou podrobně popsány zásady navrhování a výroby součástí určených k žárovému pozinkování, obvyklé postupy předúpravy povrchu, metalurgie tvorby slitinových povlaků včetně jejich morfologických variant, vady povlaků a způsoby provádění oprav. Bohatě ilustrovaná publikace je určena pracovníkům žárových zinkoven, investorům, projektantům a výrobcům zinkovaných součástí, jakož i korozním inženýrům či inspektorům povrchových úprav.

Protikorozní ochrana ocelových a litinových součástí, na které je povlak nanášen po jejich chemické předúpravě ponořením do tekutého kovu. Povlak je tvořen železo-zinkovými slitinovými fázemi, které vznikají metalurgickou reakcí mezi oběma kovy. Kusové zinkování se průmyslově provádí v suchém nebo mokrém procesu. Drobné díly mohou být pozinkované v zařízeních s odstřeďováním.

• propojení se substrátem

• vysoká produktivita

• pokrytí vnitřních povrchů

• optimální na hranách

• mechanická odolnost

• trvanlivost

• nenáročnost na údržbu

• katodická ochrana

• úspora času

Povlaky žárového zinku jsou nanášeny ponořením zinkovaných součásti do roztaveného kovu. Tomuto specifickému způsobu nanášení musí být přizpůsobena konstrukce a provedení dílců, aby zinková tavenina mohla smočit celý jejich povrch včetně všech dutin a zákoutí. Zvláštní pozornost je nutno věnovat termice procesu.

Předpokladem pro úspěšné pozinkování je dokonale kovově čistý povrch ocelových součástí, které mají být pozinkované. V průmyslovém procesu se toho dosahuje odmaštěním, mořením a aktivací jejich povrchu v tavidle.

Binární soustava Fe–Zn se vyznačuje značným rozdílem teplot tání obou složek. Teplota zinkovacího procesu leží pod teplotami peritektických přeměn v tomto systému. Železo-zinkové slitinové fáze Γ, Γ₁, δ, a ζ vznikají na základě difúzních pochodů.

Metalurgická reakce mezi železem a zinkem za podmínek obvyklých pro žárové zinkování je velmi citlivá na různé vlivy, jako je stav povrchu a tloušťka substrátu, jeho chemické složení a mechanické nebo tepelné zpracování, způsob chemické předúpravy, složení zinkové lázně a její teplota, rychlost ponoru, podmínky ochlazování… V závislosti na konkrétních podmínkách zinkování se povlaky žárového zinku vyznačují širokou paletou rozmanitých struktur a odstínů.

Podmínky zinkování jsou v komerčních zinkovnách optimalizovány pro široké spektrum zinkovaných součástí. Vlastnosti vytvořených povlaků ovlivňuje řada různých faktorů, které mají původ v substrátu nebo vyplývají z procesu zinkování. Rozmanité struktury a modifikace slitinových železo-zinkových povlaků, jak se na různých substrátech tvoří při různých podmínkách zinkování, se projevují na pozinkovaných součástech četnými modifikacemi povlaku a jeho lokálními odlišnostmi.

Hlavním účelem povlaků žárového zinku je ochrana ocelových a litinových součásti proti korozi, jejich dekorativní účinek je druhořadý. Z hlediska protikorozní účinnosti je rozhodující kontinuita povlaku a jeho tloušťka. Vyšší drsnost povlaku nesmí být na závadu funkce součásti, ostré výstupky nesmí způsobit poranění. Některé vady povlaku jsou opravitelné, závazný předpis upravuje techniky provádění oprav.

Princip ochrany ocelových součásti proti korozi pomocí zinkových povlaků spočívá ve vytvoření bariéry oddělující je od korozního prostředí. Dlouhodobá ochrana pak vyplývá ze schopnosti zinku pasivovat se. Žárový zinek je bezúdržbový, neboť u něho spolehlivě funguje katodická ochrana.

Povlak žárového zinku je v praxi nanášen ponořováním ocelových dílců do zinkové taveniny o teplotě zhruba 450°C. Při postupném ponořování do zinkové taveniny jsou součásti vystaveny nerovnoměrnému ohřevu vyvolávajícímu v nich proměnné termické pnutí, které lokálně může dosáhnout meze kluzu oceli.

Moderní žárové zinkovny jsou projektovány s důsledným použitím BAT a provozovány tak, že jejich vlivy na životní prostředí, ať se jedná o produkci nebezpečných odpadů nebo emise do ovzduší či do půdy jsou minimalizovány. Vypouštění emisí je důsledně monitorováno. Produkce odpadů je minimalizována správným hospodařením s roztoky chemické předúpravy a podléhá přísné bilanci.

Proměnné teplotní napětí v zinkovaných součástech ponořovaných do tekutého kovu překračuje mez kluzu konstrukční oceli. Charakter těchto účinků je odlišný od provozního zatěžování konstrukce. Při dosažení mezního stavu se akumulovaná elastická energie může uvolnit v křehkém lomu.

• nejednotný vzhled

• kontaktní místa

• citlivost na obsah Si

• rozptyl tloušťky

• rozptyl drsnosti

• termický proces

• přizpůsobení konstrukce