Пассивация — обязательный этап после горячего цинкования

Опубликовано: 02 февраля 2023

Горячее цинкование обеспечивает надежную защиту металла от коррозии, но для повышения долговечности цинкового покрытия важно проводить дополнительный этап антикоррозионной обработки – пассивацию. Технология повышает барьерную защиту и улучшает эксплуатационные свойства оцинкованных металлоконструкций. Пассивированное цинковое покрытие становится максимально устойчивым к корродирующих факторам, не разрушается в контакте с водой, кислородом и химикатами, благодаря чему увеличивается срок службы металла.

Технологии пассивации

Сущность метода пассивации заключается в формировании на металле тонкой оксидной пленки, которая делает поверхность неактивной к внешним химическим и атмосферным воздействиям. Основные принципы пассивации были изобретены в 1800-х годах. Ученые выяснили, что после погружения в концентрированную азотную кислоту металл не ржавеет. Такое состояние назвали «пассивным» — то есть неактивным к химическим реакциям. С течением времени этот процесс подробно исследовали, технологию усовершенствовали, изобрели эффективные и безопасные окисляющие растворы для пассивации, описали химические процессы, происходящие во время пассивирования. Позже пассивация стала неотъемлемой частью антикоррозионной обработки металлов, применение технологии вышло на промышленный уровень.

В производственных условиях пассивация может проводиться двумя способами – химическим и электрохимическим:

• Химическая пассивация. Оксидная плёнка образуется в результате нанесения специального химического реагента. Наносить пассиватор можно разными способами – распиливанием, покраской, погружением. Пассивация оцинкованных металлоконструкций в производственных условиях чаще всего выполняется методом погружения.
• Электрохимическая пассивация. Металлическое изделие погружают в раствор электролита, ионы пассиватора постепенно осаждаются на металлической поверхности за счет действия электрического тока. Метод используется преимущественно для пассивации нержавеющей стали.

Пассивация может использоваться для антикоррозионной обработки стали, цветных металлов, нержавейки, оцинковки. Наше предприятие выполняет пассивацию после нанесения защитного цинкового покрытия. методом горячего цинкования.

Техпроцесс химической пассивации металлоконструкций методом погружения

Наиболее эффективным и продуктивным методом пассивации крупногабаритных металлоконструкций является метод погружения. После горячего цинкования просушенная и охлажденная металлоконструкция погружается в ванну с пассиватором — химическим раствором на основе окисляющего агента. Далее изделие промывается водой и просушивается, после чего может быть направлено на финишную обработку полимерным покрытием. Преимущества пассивации погружением:

• Равномерное покрытие. Во время погружения химический раствор свободно и равномерно распределяется по поверхности, пассивация охватывает все участки металла.
• Пассивация труднодоступных мест. На этапе подготовки к горячему цинкованию в металлоконструкции выполняются необходимые технологические отверстия для свободного протекания жидкости, поэтому проблем с пассивацией труднодоступных участков не возникает.
• Производительность процесса. Одно погружение обеспечивает полное покрытие металлоконструкции – это гораздо быстрее, чем наносить пассиватор кистью или распылителем.

Для оцинкованных деталей используются пассиваторы на разных основаниях, которые могут придавать металлу разные оттенки (радужный, голубой, оливковый и другие). В результате химической реакции на поверхности цинкового покрытия образуется дополнительная защита, которая служит барьером от контакта с агрессивными веществами, значительно снижает химическую активность металла и минимизирует реакцию оцинковки на внешние воздействия.

То есть, если цинк защищает основной металл конструкции, то сформированная после пассивации оксидная пленка обеспечивает защиту имеющегося цинкового покрытия, увеличивая его долговечность. Обработанная поверхность становится химически пассивной – не вступает в реакцию с химикатами, не реагирует на контакт с водой, кислородом, агрессивными веществами. Цинковое покрытие подольше сохраняет защитные характеристики, металлоконструкция более надежно защищена от ржавления.

В чем преимущества пассивации оцинкованного металла?

Техпроцесс антикоррозионной защиты может быть завершен после горячего цинкования, но если мы хотим получить лучший и максимально надежный результат – оцинкованное изделие обязательно направляется на пассивацию. Цинковое покрытие приобретает другие свойства, становится более устойчивым к внешним воздействиям. Пассивация особенно важным этапом, если металлоконструкция эксплуатируется в сложных условиях — в соленых водоемах, под землей, во влажном климате, на промышленных предприятиях. Какие преимущества дает пассивация:

• Усиливается антикоррозионная защита. Пассивация устраняет риски появления и распространения ржавчины. Оцинкованные металлоконструкции, прошедшие пассивацию, имеют более широкую область применения без ограничений по степени агрессивности среды.
• Повышается крепкость сварных швов. Сочетание горячего цинкования и пассивации создает двойную защиту, что особенно важно для сварных швов, тонких деталей и других уязвимых элементов. Сварные швы не разрушаются в процессе эксплуатации, минимизируется риск аварийной поломки приваренных деталей.
• Усиливается адгезия с полимерным покрытием. Для улучшения эстетических характеристик оцинкованный металл наносится порошковая полимерная краска. Предварительная пассивация усиливает адгезию полимера с металлической поверхностью, покрытие становится более стойким и надежным.
• Увеличивается срок эксплуатации металлоконструкции. Если необходимо обеспечить максимально возможные сроки службы металла, горячую оцинковку обязательно дополняют пассивацией. Создание защитной оксидной пленки дает дополнительные гарантии, что на металле не появится ржавчина.
• Сохраняются механические свойства материала. Пассивированный металл сохраняет свою прочность и стойкость к механическим нагрузкам. Нанесение оксидной плёнки не изменяет структуру металла, а действует только на его поверхности.
• Улучшается способность к самовосстановлению защиты. Микроповреждение оксидной пленки со временем затягивается, защитное покрытие восстанавливает свою антикоррозионную функцию. При таких условиях металлоконструкция становится менее уязвимой к царапинам и износу.
• Улучшаются эстетические свойства сплава. При пассивации с оцинкованной поверхности удаляются загрязнения и посторонние примеси – поверхность становится более равномерной. Некоторые растворы придают металлу специфический оттенок, что также улучшает эстетику металлических изделий.

Контроль качества пассивации

После завершения пассивации производится проверка качества защитного покрытия разными методами. Первый метод используется для выборочного контроля металлоконструкций или проверки небольших партий искусственных деталей. Реализуется в условиях производственных лабораторий: пассивированные поверхности обрабатываются специальным химическим раствором. Там, где оксидная пленка слишком тонкая, поверхность приобретает другой цвет.

Второй метод проще, но требует больших затрат времени – пассивированное изделие погружается в воду и выдерживается в течение определенного периода. При некачественной пассивации на участках появляются следы ржавчины. Этот метод контроля не применяется, если пассиватор был нанесен на стойкое коррозионно цинковое покрытие.

Для каких металлоконструкций пассивация обязательна?

Пассивация является обязательным этапом антикоррозионной защиты металлоконструкций строительной, дорожной, энергетической отраслей, они работают в агрессивных условиях — на открытом воздухе, в контакте с водой, под действием атмосферных воздействий. Усиленной защиты методом пассивации требуют металлоконструкции со сварными швами и механическим креплением, особенно контактирующие с соленой водой, грунтом, химикатами. Какая продукция проходит пассивацию на нашем заводе:

• металлические дорожные ограждения, мостовые отбойники;
• опоры ЛЭП, башни связи, опоры освещения;
• газовые, водяные, канализационные оцинкованные трубы;
• строительные металлоконструкции;
• металлические каркасы быстровозводимых сооружений;
• металлоконструкции зерносушил, зернохранилищ, норий.

Пассивация может быть необязательной только при условии, что металлоконструкция не подвергается агрессивным воздействиям в процессе эксплуатации. Но на практике лучше не отказываться от такой операции, ведь металлоконструкции промышленного назначения должны служить десятки лет, от коррозионной стойкости их часто зависит безопасность и надежность ответственных энергетических, строительных, инфраструктурных объектов. Конечно, цена пассивации металла несколько увеличивает себестоимость антикоррозионной обработки. Но вложения окупаются со временем за счет продления срока эксплуатации металлоконструкции и снижения затрат на обслуживание и ремонт.

Если есть вопросы по процессу пассивации и других этапов антикоррозионной защиты металла, свяжитесь с нашими специалистами для консультации.