Цинкование – один из наиболее распространенных видов покрытий крепежа. Оцинкованные болты, шайбы, гайки имеют больший запас прочности, практически не подвергаются коррозии.
Покрытие цинком относится к электрохимическому способу защиты металлов, считается анодным для стали и чугуна. Такие покрытия при наличии пор и задиров разрушаются сами, а защищаемый металл нет.
Катодными называются покрытия, у которых потенциал более положителен, чем у защищаемого металла, для стали такими покрытиями будут: медное, никелевое, оловянное, свинцовое, серебряное, золотое. Понятно, что анодные покрытия обеспечивают как механическую, так и электрохимическую защиту, а катодные только механическую.
Цинк – самое распространенное антикоррозионное покрытие крепежа (цинкование) хорошо анодно защищает сталь в атмосферных условиях и в пресной воде при нормальных и низких температурах, но при высоких температурах, в агрессивных средах его потенциал меняется в сторону увеличения и может превысить потенциал железа.
Черный цинк и Желтый цинк – это цинковое покрытие с определенной пассивацией. У черного цинка коррозионная стойкость, чуть меньше чем у желтого цинка. По сложившейся практике, можно уверенно сказать. что коррозионная стойкость желтого цинка несущественно выше чем у черного и выбор покупателя чаще зависит от необходимости использовать крепеж определенного цвета, нежели от его антикоррозионных свойств.
Цинковые покрытия с желтым хроматированием Защитные свойства цинковых покрытий значительно усиливаются при обработке оцинкованных изделий в пассивирующих растворах. Практически весь гальванический цинк проходит такую обработку. Существует большое разнообразие конверсионных пленок на цинковых покрытиях: бесцветные, радужные (жёлтые), оливковые, черные, которые отличаются не только внешним видом, но и коррозионной стойкостью. Обработка цинковых покрытий в растворах, содержащих соединения хрома (VI) получила название хроматной пассивации или т.н. жёлтого хроматирования., т.к. в состав образующихся конверсионных слоев входят хроматы – соли хромовой кислоты. Толщина конверсионного слоя составляет порядка 0,5 мкм.
К достоинствам жёлтого хроматирования следует отнести высокую коррозионную стойкость конверсионных слоев и способность к «самозалечиванию» плёнки после механических повреждений. Гальванические цинковые покрытия с жёлтым хроматированием, изготовленные в соответствии с требованиями стандарта ISO 4042, при жёстких климатических испытаниях в морском соляном тумане (по стандарту ISO 9227) выдерживают 72 часа до наступления коррозии цинка и 120 часов до наступления коррозии стали. В сравнении с этим гальванические цинковые покрытия без пассивации или с бесцветной пассивацией выдерживают всего 24 часа до наступления коррозии цинка и 72 часа до наступления коррозии стали. Таким образом, у гальванических цинковых покрытий с жёлтым хроматированием коррозионная стойкость и долговечность в 2,5 – 3 раза выше, чем у гальванических цинковых покрытий без пассивации или с бесцветной пассивацией.
Рассмотрим особенности и способы применения наиболее распространенных видов покрытий крепежных изделий. Для крепежных изделий применяются: металлические (цинковые, кадмиевые, медные и т.д.), неметалические неорганические (окисные, фосфатные), лакокрасочные покрытия. Из металлических покрытий в мировой практике наиболее широко в мировой практике применяются цинковые. Их широкое применение для защиты стальных и чугунных изделий обусловлено в основном двумя причинами. Первая – высокая природная стойкость самого цинка вследствие образования на цинке в коррозионной среде защитных пленок из продуктов коррозии, вторая – высокая анодность защиты при температуре до 70°С. При более высоких температурах цинк защищает сталь только механически.
Защитные свойства цинковых покрытий определяется как их толщиной, так методом их нанесения. Цинковые покрытия, полученные различными методами, отличаются по равномерности, строению, плотности, составу и т.п. Горячий способ позволяет получить покрытие большой толщины (50…150 мкм), но эта толщина колеблется в значительных пределах и точная регулировка его невозможна. Отсюда высокие потери металла, порой недостаточное качество покрытия. На параметры основного металла (самой крепежной детали) горячая оцинковка практически не влияет, но размеры детали могут заметно измениться. Экономия металла при электролитическом методе покрытия составляет до 50%, при этом повышается твердость покрытия (500…600 Н/мм2) и его однородность, обеспечивается высокая степень чистоты осажденного цинка и повышенная химическая стойкость, но толщина покрытия невелика (5…35 мкм). Кроме того, при электролитическом цинковании происходит наводороживание и как следствие охрупчивание основного защищаемого металла. Оба метода являются экологически вредными, и перед производителями постоянно стоит проблема утилизации отходов. Всех недостатков лишен метод – шерердизации, применяемый, к сожалению, производителями крепежа пока достаточно редко. Для повышения коррозионной и механической стойкости цинковые покрытия часто подвергают хроматированию (пассивированию) или фосфатированию. Для желтого (хроматного) пассивирования оцинкованные изделия погружают в растворы хромовой кислоты или ее солей. Образующаяся хроматная пленка представляет собой соединения хрома и цинка, защитные свойства которой практически не изменяются даже при наличии на ней механических повреждений (царапин, рисок и т.п.). После хроматного пассивирования покрытия приобретает желтую или зеленовато-желтую окраску с радужным оттенком. Фосфатирование цинковых покрытий применяется на крепежных изделиях редко в основном при необходимости их последующего окрашивания. Крепежные изделия с цинковым покрытием полученным горячим или электролитическим способом без хроматирования или фосфатирования пригодны для использования в легких или средних условиях эксплуатации, с дополнительной обработкой или окрашенные – в любых.
