Wiedza, umiejętności

W jaki sposób cynk jest bezpiecznie nakładany na stal?

Tworzenie się warstwy cynku na rurach stalowych wiąże się ze złożonymi interakcjami fizycznymi i chemicznymi pomiędzy rurami stalowymi a stopionym cynkiem. Cynk w stanie ciekłym może powodować erozję i rozpuszczać większość metali, niezależnie od ich temperatury topnienia. Biorąc za przykład „suchy” proces cynkowania ogniowego, rury stalowe pokryte rozpuszczalnikiem chlorku cynku są wstępnie podgrzewane do temperatury 200-250°C w suszarce przed zanurzeniem w stopionym cynku w temperaturze 480-500 °C. Początkowo rury stalowe natychmiast pochłaniają dużą ilość ciepła, powodując szybkie zestalenie się cieczy cynkowej na powierzchni rury, tworząc solidną powłokę zewnętrzną. Ze względu na ciągły i obfity dopływ ciepła skorupa ta szybko się topi. Kiedy temperatura powierzchni rur stalowych osiągnie równowagę z temperaturą stopionego cynku, żelazo i cynk zaczynają oddziaływać. Dlatego też rzeczywisty proces cynkowania rur stalowych cynkiem składa się z następujących etapów: rozpuszczanie żelaza w postaci stałej; połączenie żelaza i cynku w celu utworzenia związku stopu żelaza i cynku, w wyniku czego powstaje warstwa stopu żelaza i cynku; na zewnętrznej stronie warstwy stopu żelaza i cynku naklejona jest warstwa czystego cynku. Po ochłodzeniu warstwa czystego cynku krystalizuje, a wewnętrzna strona warstwy cynku przylega do podłoża rury stalowej. Zatem proces cynkowania ogniowego polega przede wszystkim na tworzeniu powłoki cynkowej poprzez dyfuzję.