Как убрать окислы с оцинковки
Методы удаления ржавчины с оцинковки
Оцинковка, или сталь с цинковым покрытием, относится к числу материалов с высокой устойчивостью к коррозии, потому широко используется в условиях повышенной влажности. Кузова автомобилей, кровельные материалы, водостоки из оцинкованной стали — вот лишь малая часть примеров применения покрытия. Несмотря на высокую устойчивость к коррозии, оцинкованная сталь тоже может ржаветь. Рассмотрим, как это проявляется в реальных условиях и чем можно устранить ржавчину.
Как ржавеет оцинковка
Цинк способен активно взаимодействовать с кислородом в воздухе, а потому может и окисляться. Последствия окисления выглядят, как рыхлый белый налет по поверхности материала, под которым могут появляться темные пятна, а в особо тяжелых случаях и незначительные, порядка нескольких мкм, углубления.
Коррозия возникает из-за нарушения целостности тончайшего верхнего слоя карбоната цинка, может постепенно распространяться по поверхности и со временем привести к нарушению эксплуатационных свойств детали. Поэтому белую ржавчину нужно по возможности удалять и для этого есть несколько способов.
Очистка в промышленных условиях
В условиях производства есть возможность проводить пассивирование — применять хроматные растворы в ваннах охлаждения. При этом поверхность металла обрабатывается растворами полностью, а не частями. Известно несколько составов растворов, применяя которые можно, дополнительно, менять цвет детали. После пассивирования на поверхности создается тончайшая пленка, защищающая изделие от контакта с кислородом, значит, и от белой ржавчины. Прочность защиты такова, что оцинкованная сталь выдерживает даже контакт с морской водой, которая сама по себе весьма агрессивна.
В числе недостатков метода можно выделить высокую стоимость, требования к оборудованию и токсичность используемых растворов. Их компоненты способны накапливаться в организме человека, вызывая со временем сильнейшее отравление. В европейских странах технология применяется все реже, а в скором времени планируется и вовсе отказаться от изделий, защищенных от белой ржавчины пассивированием.
Удаление ржавчины в домашних условиях
Если на поверхности изделия, например, водостока из оцинкованной стали, появились белые или черные пятна — можно попробовать зачистить их с помощью одного из перечисленных ниже способов. Однако восстановить цинковое покрытие дома не получится, потому нужно подумать об альтернативной защите от ржавчины, например, с помощью окрашивания.
Убрать ржавчину можно следующими методами:
Если нанесенное цинковое покрытие серьезно повреждено, можно зачистить проблемный участок по максимуму жесткой металлической щеткой, а затем нанести тонким слоем с помощью ветоши алюминиевую краску. При глубокой коррозии действуют также, но наносят для защиты эпоксидный состав, обогащенный цинком.
Как избавиться от белого налета оцинкованной поверхности
Владельцы металлических изделий с защитным оцинкованным покрытием периодически сталкиваются с проблемой появления белого налета.
С ним нужно бороться, потому что есть угроза порчи защитного слоя. Если на отдельном участке цинк получит повреждения, появится риск развития коррозии.
В этой статье подготовили ответ на вопрос о том, как очистить оцинкованный лист от белого налета и не повредить его, не снизить срок эксплуатации.
Что такое белый налет на оцинковке
Иногда при использовании металлических изделий с оцинковкой, можно заметить появление белого налета на поверхности.
По консистенции, налет белый и рыхлый.
Так проявляется оксид цинка, единственная возможность, справиться с которым является механическое удаление.
Главная проблема заключается в том, что когда вы удаляете оксид стандартными средствами, покрытие сильно повреждается и не может больше выполнять своих защитных функций.
Постараемся ответить на вопрос о том, что делать, если оцинкованный лист покрылся белым и из-за чего это происходит.
Причины появления белого налета
Белый налет начинает появляться из-за того, что цинк вступает в реакцию с воздухом.
Будучи активным металлом, он может быстро покрыться таким слоем и это сильно пугает клиентов.
Стоит ли бояться такого явления? В большинстве случаев – нет. Причина заключается в том, что хотя сам по себе налет может портить внешний вид изделия, пленка из карбоната цинка не пропускает кислород дальше.
Степень поражения и уровень опасности зависит от того, какая именно реакция запускается и как быстро она протекает в нормальных условиях.
Так, если воздух сухой и уровень влажности не превышает 70%, реакция будет протекать очень медленно.
Намного быстрее она будет происходить при наличии увлажнения, а также при неправильном складировании.
Когда поверхность часто намокает или находится в увлажненном состоянии, начинает развиваться гидроксид цинка, постоянно увеличивающий опасность полного разрушения защитного покрытия.
Также сам тип цинкования и особенности изделия будут сильно отражаться на скорости протекания формирования белой ржавчины.
Как бороться с белым налетом?
Когда мы узнали, что это за белый налет на оцинковке, стоит сказать о том, как бороться с таким явлением. Наиболее эффективное средство – помещение в ванны с хроматным раствором.
Также активно применяются и бесхроматные методы. Они позволяют удалить с поверхности налет и не допустить постепенного прогрессирования ржавения.
Почему на профнастиле появляются ржавые пятна
Профнастил, как и любое металлическое изделие, подвергается воздействию влажности.
Она опасна тем, что происходит постепенное разрушение, потеря прочности. Со временем лист может прохудиться и прийти в полную негодность.
Большинство производителей заявляют о том, что их материалы защищены от ржавчины, но на деле к ее возникновению приводят сразу 4 фактора:
Также в списке распространенных проблем – некачественный металл, нарушение требований по оцинковке, несоблюдение требований по эксплуатации и другие.
Как устранить белый налет
Если видите, что на поверхности появился слой белого цвета, беритесь за его устранение как можно скорее.
Алгоритм борьбы с таким явлением выглядит так:
Самым опасным случаем считается ситуация, когда белый цвет переходит в черный. В таком случае зачистить пораженное место не получится, нужно как можно скорее выполнять повторное цинкование.
Как не допустить формирование налета
Проще всего не допустить появления белого налета на цинковом листе, если заняться профилактикой его появления. Для этого нужно регулярно осматривать поверхность металла, чистить мелкие участки, на которых уже есть поражение.
Так же стоит соблюдать требования по эксплуатации материала. Избегайте использование при влажности и сильном перепаде температур. Внимательно стоит отнестись к этому, если оцинкованный металл используется на открытом воздухе.
Заказывайте оцинковку в «Точинвест Цинк»
Компания «Точинвест Цинк» выполнит повторную оцинковку после удаления налета на поверхности.
В пользу обращения в компанию говорит сразу 3 довода:
Чтобы получить ответы на интересующие вопросы и заказать услуги компании, оставьте заявку на сайте или звоните.
«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 («белая» ржавчина).
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.
«Белая» ржавчина на цинковом покрытии. Профилактика появления
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.
«Белая ржавчина. 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.
Белая ржавчина на цинковых покрытиях: причины, воздействие и способы борьбы
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 = 2H2O + O2 = 2Zn(OH)2
3. Карбонизации 5Zn(OH)2 = 2CO2 + 2ZnCO3.3Zn(OH)2 + 2H2O
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 (H2O) 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:
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:
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.