Разница между холодным и горячим цинкованием при обработке стальных труб.

Горячее и холодное цинкование

Горячее и холодное цинкование — это два метода нанесения цинкового покрытия на сталь для предотвращения коррозии, но они существенно различаются по процессу, долговечности и стоимости. Горячее цинкование включает погружение стали в расплавленную цинковую ванну, в результате чего образуется прочный, химически связанный цинковый слой. Холодное цинкование, с другой стороны, — это процесс нанесения покрытия, обогащенного цинком, часто методом распыления или покраски.

В обработке стальных труб цинкование является ключевым процессом для повышения коррозионной стойкости, который в основном делится на два метода: горячее цинкование (HDG) и холодное цинкование (электроцинкование, EG). Между ними существуют значительные различия с точки зрения принципов обработки, характеристик покрытия и сценариев применения. Ниже представлен подробный анализ с точки зрения методов обработки, принципов, сравнения характеристик и областей применения:

1. Сравнение методов и принципов обработки.

1. Горячее цинкование (HDG)

Процесс обработки: стальная труба погружается в расплавленный цинк, где цинк и железо вступают в реакцию, образуя слой сплава.
Принцип формирования покрытия:
Металлургическая связь: Расплавленный цинк реагирует с матрицей стальной трубы, образуя слой Fe-Zn (Γ-фаза Fe₃Zn₁₀, δ-фаза FeZn₇ и др.), а внешний слой представляет собой слой чистого цинка.
2. Холодное цинкование (электроцинкование, ЭГ)
Технологический процесс: стальная труба погружается в электролит, содержащий ионы цинка, в качестве катода, и слой цинка осаждается постоянным током.
Принцип формирования покрытия:
Электрохимическое осаждение: ионы цинка (Zn²⁺) восстанавливаются электронами до атомов цинка на поверхности катода (стальной трубы) с образованием однородного покрытия (без легирующего слоя).

2. Анализ различий в процессе

1. Структура покрытия

Горячее цинкование:
Слоистая структура: подложка → слой сплава Fe-Zn → слой чистого цинка. Слой сплава обладает высокой твердостью и обеспечивает дополнительную защиту.
Холодное цинкование:
Однослойный цинк, без перехода между сплавами, легко вызывает распространение коррозии из-за механических повреждений.
 
2. Тест на адгезию
Горячее цинкование: После испытания на изгиб или ударной прочности покрытие не отслаивается (слой сплава прочно сцеплен с подложкой).
Холодное цинкование: покрытие может отслаиваться из-за внешнего воздействия (например, в результате «отслаивания» после нанесения царапин).
 
3. Механизм коррозионной стойкости
Горячее цинкование:
Жертвенный анод + барьерная защита: цинковый слой корродирует первым, а слой сплава замедляет распространение ржавчины на подложку.
Холодное цинкование:
В основном, это основано на барьерной защите, а подложка подвержена коррозии после повреждения покрытия.

3. Выбор сценария применения

3. Выбор сценария применения

Сценарии применения горячеоцинкованных стальных труб
Суровые условия окружающей среды:Наружные сооружения (вышки линий электропередачи, мосты), подземные трубопроводы, морские сооружения.
Высокие требования к долговечности:строительные леса, дорожные ограждения.
 
Сценарии применения стальных труб, оцинкованных методом холодного погружения
Среда с умеренной коррозией:Внутренняя электропроводка, каркасы мебели, автомобильные детали.
Высокие требования к внешнему виду:Корпус бытовой техники, декоративные трубы (требуется гладкая поверхность и однородный цвет).
Проекты, чувствительные к затратам:временные сооружения, малобюджетные проекты.
Дата публикации: 09.06.2025