проблемы при цинковании

[kmn26]

На нашем производстве некоторые стальные детали сначала цинкуются, а затем окрашиваются порошковой краской. При оплавлении краски покрытие начало "вспучиваться", по всей видимости газовыделение из детали. Попробовал окрашивать детали после каждой операции на стадии цинкования (обезжиривание эл.хим, травление, цинкование) - пузыри на ЛКМ появляются только после цинкования, причем при нагреве (180 С) начинает шелушится и само цинковое покрытие. Цинкование - цинкатное щелочное (ZnO, NaOH, ПЭПА). Помогите, в чем может быть причина? В литературе не могу найти такой дефект как отслаивание цинкового покрытия.

[pauk]

Возможно, это следствие различия в температурных коэффициентах линейного расширения цинка и железа (25*10^-6 и 12*10^-6 соответственно). Кроме того, цинк при нагревании до 200°С становится исключительно хрупким (может быть легко истолчён в порошок). Поищите данные о применимости цинковых покрытий - можно ли их нагревать до таких температур? 

[sharpneedles]

На нашем производстве некоторые стальные детали сначала цинкуются, а затем окрашиваются порошковой краской. При оплавлении краски покрытие начало "вспучиваться", по всей видимости газовыделение из детали.

Оно и есть. Выделяется водород.

Попробовал окрашивать детали после каждой операции на стадии цинкования (обезжиривание эл.хим, травление, цинкование) - пузыри на ЛКМ появляются только после цинкования, причем при нагреве (180 С) начинает шелушится и само цинковое покрытие. Цинкование - цинкатное щелочное (ZnO, NaOH, ПЭПА). Помогите, в чем может быть причина?

В диффузии в покрытие водорода, выделяющегося параллельно с процессом осаждения цинка.

В литературе не могу найти такой дефект как отслаивание цинкового покрытия.

Плохо ищете.

Из профильной литературы:

Наводороживание стали при нанесении цинковых покрытий отрицательно сказывается на ее механических свойствах. Особенно это касается электролитов с низким выходом цинка по току.

Это как раз про ваш электролит. Отслаивание - и есть ухудшение механических свойств.

У вас по сути - стадия удаления водорода не до, а после покраски. Вот и результат под стать. Опять же из профильной литературы:

Для удаления водорода после нанесения цинковых покрытий производят термическую обработку. Стальные детали с пределом прочности 900-1400 МПа, а также детали, подвергающиеся деформации после нанесения покрытия, нагревают при температуре 180-200 °С в течение 2-3 ч. Детали с цементированными поверхностями обезводороживают при температуре 140-160 °С в течение 3-4 ч. Детали, имеющие швы и пайку припоями с температурой плавления выше температуры обезводороживания, нагревают в течение 3 ч при той же температуре. Нагрев деталей производят постепенно.

От себя добавлю, что проводить эти операции лучше не позднее получаса с момента выгрузки из ванны.

Изменено 1 Августа, 2010 в 12:42 пользователем sharpneedles

[sharpneedles]

Возможно, это следствие различия в температурных коэффициентах линейного расширения цинка и железа (25*10^-6 и 12*10^-6 соответственно).

Нет, это следствие появления водородной хрупкости.

Кроме того, цинк при нагревании до 200°С становится исключительно хрупким (может быть легко истолчён в порошок).

Не припомню такого.

Поищите данные о применимости цинковых покрытий - можно ли их нагревать до таких температур? 

Можно.

[kmn26]

спасибо за быстрые ответы. Просто ранее оба процесса (и цинкование и окрашивание) проходили без проблем, обезводороживание не проводилось и не было необходимости. Дефект начал появляться без видимых причин. Поможет ли фильтрование ванн цинкования?

[sharpneedles]

Дефект начал появляться без видимых причин. Поможет ли фильтрование ванн цинкования?

Проверьте соотношение гидроксида натрия и цинка в растворе. Если есть наводороживание, значит упал выход по току для цинка - возможно, что по причине избытка гидроксида натрия или недостатка цинка.

[kmn26]

Соотношение во всех 4-х ваннах 1:9 - 1:10, но пассивируются цинковые аноды. В литературе пишут что либо недостаток гидроксида, либо высокая плотность анодного тока. С гидроксидом видимо все в порядке, а вот с током... ничего не понимаю :wacko:

[sharpneedles]

В литературе пишут что либо недостаток гидроксида, либо высокая плотность анодного тока.

Верно пишут.

С гидроксидом видимо все в порядке, а вот с током... ничего не понимаю :wacko:

Чего конкретно вы не понимаете? Значение анодной плотности тока можете назвать? Для вашего электролита лучше 3 А/м² не превышать.

[sharpneedles]

Если есть пассивация анодов (если действительно превышена допустимая анодная плотность тока) - состав электролита уже под вопросом.

Внешний вид покрытия претерпел изменения?

[Химия 8 класс]

А может Вам попробовать полимерные составы для холодной оцинковки. Они дешёвые, наносятся из краскопульта и пригодны для использования совместно с порошковой окраской.