Témata
Reklama

Vliv specifických provozních podmínek na korozní odolnost elektrolytických zinkových povlaků

03. 03. 2010

Základním ochranným mechanismem kovových elektrolytických povlaků je bariérový účinek daný vyšší korozní odolností povlakujícího kovu (povlaky katodické vůči podkladovému kovu, např. Cu, Ni, Cr apod.) a omezující přístup látkám urychlujícím korozní děj nebo poskytující katodickou ochranu (povlaky anodické vůči podkladovému kovu – zinkové povlaky).

Korozní odolnost kovových povlaků anodických k podkladovému kovu závisí především na korozní rychlostí těchto kovů v závislosti na korozní agresivitě prostředí/provozních podmínkách.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. Mechanismy ochrany elektrolytickými povlaky (v závislosti na typu povlaku a podkladového kovu)
Obr. 2. Podkorodování kovových povlaků katodických k podkladovému kovu


Nejběžnějším typem elektrolytických povlaků jsou zinkové povlaky, resp. slitinové zinkové povlaky. Tyto povlaky jsou anodické k podkladové oceli a poskytují jí ochranu tím, že korodují nižší rychlostí, než by korodovala ocel. Korozní napadení zinkových povlaků je dané podmínkami prostředí, převážně probíhá rovnoměrně. Místní znečištění povrchu či agresivní vrstvy mohou výrazně místně zvýšit rychlost koroze. Součástky se zinkovými povlaky jsou v některých případech umístěny v prostředích, kde je korozní agresivita mikroklimatu ovlivněna provozními podmínkami, např. specifickým znečištěním nebo vysokou vlhkostí a zatékáním. Zinek je zvláště citlivý na znečištění chloridy, formaldehydem a organickými kyselinami. V těchto podmínkách pak dochází rychle ke vzniku bílých korozních produktů zinku, korozní rychlost zinku dosahuje až 10 µm/r a vzniká korozní napadení podkladové oceli.

Příkladem specifického korozního chování elektrolytického zinkového povlaku je stav mřížky nástavce střešního vtoku, které po cca dvou letech od výstavby vykazují intenzivní korozní napadení (viz obr. 3). Původní tloušťka zinkového povlaku byla 10 µm. Intenzivnější korozní napadení se vyskytuje na spodní straně mřížky - na okrajích mřížky je povlak zinku lesklý, bez intenzivního korozního napadení, v charakteristické ploše mřížky vymezené obvodem odtokové trubky se projevuje korozní napadení zinkového povlaku bílými korozními produkty zinku a tmavým matným povrchem povlaku a ve středu mřížky je povlak zinku téměř odkorodovaný. Rtg. difrakční analýza prokázala v korozních produktech přítomnost fáze Zn(OH)2, dále (NH4)4Fe2O(SO4)4*xH2O a fáze (Zn,Fe)SO4*7H2O. Nelze vyloučit ani přítomnost malého množství fází (Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)3, (NH4)2S2O6 a ZnCl2*1.33H2O (viz obr. 4). Korozní produkty obsahují různé směsné sloučeniny na bázi síry a amoniaku, které vznikly reakcí kovů mřížky s plyny H2S (koncentrace může být až 3 mg.m-3), NH3 a dalších organických sloučenin, jež jsou běžnou součástí odpadních vod a jejich rozkladu.

Obr. 3. Korozní napadení zinkového povlaku na vtokové mřížce
Obr. 4. Korozní produkty zinkového povlaku na spodní straně vtokové mřížky
Obr. 5. Podkorodování povlaku zinek-nikl po 3 letech expozice v atmosférických podmínkách


Příspěvek byl zpracován v rámci projektu MŠMT ČT EUREKA ∑! 3517 BESTPRODUCT
Seznam použité literatury

1.P. C. WYNN.  Zinc Nickel Electroplating in the New Millenium. Atotech. 2001
2.K. KREISLOVÁ, M. ZAKUCIA, L. KOPECKÝ, M. SMETANA. Vliv nespojitostí elektrolytických povlaků na jejich korozní poškození. In Sborník přednášek 41. celostátního aktivu galvanizérů, Jihlava 6.-7. 2. 2008.
3.K. KREISLOVÁ. Korozní chování slitinových elektrolytických povlaků ZnNi. MM Průmyslové spektrum. Duben 2006, č. 4, s. 56-57. ISSN 1212-2572.
4.K. KREISLOVÁ, L. KOPECKÝ. Korozní zkoušky slitinových ZnNi povlaků. In Sborník přednášek a prezentací : 3. mezinárodní odborný seminář Progresivní a netradiční technologie povrchových úprav, Brno 23.-24. 11. 2006. 2006, str. 10-20. ISBN 80-239-8275-3.
5.K. KREISLOVÁ, J. BENEŠOVÁ, P. ŽÁK. Korozní odolnost elektrolytických povlaků. In Sborník 6. mezinárodního odborného semináře Progresivní a netradiční technologie povrchových úprav, 24.-25. 11. 2009, Brno. 2009, s.17-21. ISBN 978-80-904502-0-2.
6.K. KREISLOVÁ, M. VALEŠ. Specifické vlastnosti slitinových zinkových povlaků. Komentář k ČSN ISO 15726 Elektrolyticky vyloučené slitinové povlaky zinku s niklem, kobaltem nebo železem.

Ing. Kateřina Kreislová
kreislova@svuom.cz

Reklama
Vydání #3
Kód článku: 100310
Datum: 03. 03. 2010
Rubrika: Trendy / Povrchové úpravy
Autor:
Firmy
Související články
Komplexní způsob kontroly procesu odmaštění

Článek pojednává o možnostech komplexní kontroly procesu odmaštění v průmyslových aplikacích, tj. především o možnostech kontroly stavu povrchu výrobků před procesem odmaštění a po něm a o kontrole stavu odmašťovacích kapalin pomocí UV-VIS spektroskopie.

Předúprava oceli nízkoteplotním plazmatem pro zvýšení pevnosti lepeného spoje

V příspěvku jsou shrnuty výsledky výzkumu vlivu plazmochemické předúpravy vzorků oceli DC01 na výslednou pevnost lepeného spoje. Pro předúpravu povrchu vzorků oceli byla použita RF štěrbinová tryska generující plazma. Jako pracovní plyn byl použit argon a argon v kombinacích s dusíkem nebo kyslíkem. Vliv plazmové předúpravy na povrch oceli byl vyhodnocen pomocí měření kontaktních úhlů a výpočtu volné povrchové energie. Po slepení vzorků oceli pomocí běžně užívaného lepidla Weicon Flex 310M HT200 byly testovány výsledné vlastnosti lepeného spoje pomocí standardních mechanických odtrhových testů podle ČSN EN 1465.

Zvýšení výkonu u tribo stříkání

Stříkání práškových barev systémem tribo je založeno na fyzikálních principech, které do značné míry určují výsledné parametry stříkacího zařízení. Výrobce stříkacích pistolí je postaven před úkol navrhnout optimální konstrukci, která bude poskytovat nejlepší možný výstup, jakým je dostatečně nabitý prášek, který vystupuje v požadovaném množství a s použitelnou rychlostí z ústí nabíjecí trubice. Jak název napovídá, nabíjení prášku tribo je založeno na principu tření.

Související články
Vakuové odpařování - technologie budoucnosti

Vakuové odpařování je v České republice poměrně málo používaná technologie. Má však velký potenciál pro budoucí rozšíření. Tato technologie nachází využití v povrchových úpravách, chemickém, strojírenském, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Firma Kovofiniš je jednou z prvních českých firem, která nabízí vlastní vakuové odparky.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Kompozitní povlaky jako možná náhrada za povlaky na bázi CrIV

Tento příspěvek se týká oblasti povrchových úprav, zejména elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, a to způsobu vytvoření kompozitní povrchové úpravy na bázi niklu s vysokou odolností proti opotřebení. Výsledkem provedeného výzkumu je technologický postup závěsového pokovení pro nový kompozitní povlak NiP-XLS, který by mohl nahradit povlaky na bázi CrIV.

Ako zvýšiť kvalitu povrchových úprav

Dokonale čistý a odmastený povrch dielov je základnou črtou pre všetky povrchové úpravy, ktorý má veľký vplyv na výslednú kvalitu produktu. Predovšetkým rôzne spôsoby nanášania kovov si vyžadujú starostlivú prípravu povrchu, aby sa zabránilo vzniku škvŕn, ktoré vznikajú v dôsledku povrchovej kontaminácie počas tvárnenia kovov.

Šetrné a účinné čištění těžko dostupných míst

Klasické postupy čištění ve vodě se dostávají na hranice svých možností, když jde například o kapilární struktury nebo komplexní geometrie. Za takové situace se nově na scénu dostávají tzv. CNP technologie (Cyclic Nucleation Process). Tato technologie pracuje na principu cyklické nukleace (tvorby krystalových zárodků z přesycených roztoků).

Stříkání a lakování - trendy jsou nepochybné

Nutnost zvyšovat technicko-ekonomickou úroveň firmy je na denním pořádku. Inovace zvyšují podnikovou konkurenceschopnost, kterou lze spatřovat zejména ve flexibilitě, tvorbě přidané hodnoty, efektivnosti a kvalitě. Také v oboru povrchových úprav je trendem automatizace a robotizace.

Vývoj epoxidových barev na konstrukce

Trendem dnešní doby je snižování nákladů na nátěrové systémy na konstrukce. Tyto systémy jsou ve většině případů složeny ze základní nátěrové hmoty (NH) epoxidového typu a vrchního polyuretanového emailu. V rámci úspory nákladů byla vyvinuta NH, která plní funkci obou těchto nátěrových hmot, to znamená, že má antikorozní vlastnosti, splňuje funkci vrchní NH a je možné ji aplikovat pouze v jedné vrstvě.

Maskování pro povrchové úpravy

Před mnoha lety, než jsem se začal zabývat povrchovými úpravami a maskováním, jsem netušil, jak komplexní obor to je a co všechno zahrnuje. Problematika je natolik obsáhlá a speciální, že by si zasloužila samostatný studijní obor na univerzitě. Zkusím proto v tomto článku popsat alespoň část svých dosavadních zkušeností a poznatků z mojí univerzity života.

Plazmová předúprava povrchu - povrchová energie versus adheze

V oblasti úprav povrchů materiálů je obecně přijímáno, že povrchová energie je jedno z rozhodujících kritérií pro adhezi nátěrových hmot, barev, lepidel nebo speciálních povlaků. Čím vyšší je povrchová energie, tím lepší by měla být přilnavost. Na základě získaných výsledků z oblasti předúpravy povrchu plazmatem nebo ionizací však nebyla prokázána přímá korelace mezi volnou povrchovou energií materiálů povrchově upravených různými technologiemi a výslednou adhezí nátěrové hmoty nebo lepidla.

Jak zefektivnit proces stříkání práškovými barvami?

Jak již název článku uvádí, bude se v něm pojednávat o aplikaci práškových barev. Konkrétně se jedná o méně známou a využívanou možnost automatizace a mechanizace stříkání, kterou jsou postřikové stěny.

Lehké konstrukce automobilů - Specifické povlaky hlubokotažných ocelí

Na konstrukční materiály používané při stavbě automobilové karoserie jsou kladeny mimořádné požadavky. Specifické podmínky musejí splnit zejména vnější povrchové díly karoserie, které jsou nositeli designu vozu a které tím i do značné míry rozhodují o prodejnosti a úspěšnosti daného modelu. Kromě základních mechanických podmínek musejí povrchové díly splnit perfektní lakovatelnost, mimořádnou korozní odolnost, ale také musejí mít schopnost bezproblémového zpracování – ať už lisováním, nebo rozmanitými technologiemi spojování, jako je laserové pájení a lepení.

Čištění energetických zařízení

Vnitřní povrchy otopných a chladicích systémů jsou během svého provozu postupně pokrývány, vlivem chemických a fyzikálně chemických reakcí, pevnými úsadami nečistot, minerálů a korozních produktů. Vzniklé látky jsou tepelným izolantem a brání přestupu tepla. To má za následek omezení účinnosti systémů, zvýšení energetických a tlakových ztrát ale i omezení možnosti regulace a celkově snížení účinnosti těchto systémů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit