Процесс травления в горячем цинковании: подробное описание

Процесс травления в горячем цинковании: подробное описание

Травление — один из ключевых этапов подготовки поверхности перед горячим цинкованием металлоконструкций. Его цель — полностью удалить окалину (оксид железа, образовавшийся при прокате), ржавчину, старые покрытия и другие оксиды, чтобы обеспечить идеальную чистоту стали и максимальную адгезию цинкового покрытия.

Основные характеристики процесса травления

1. Используемые кислоты

- Соляная кислота (HCl) — наиболее распространённая (концентрация раствора 8 – 18 %, чаще 12 – 14 %).

- Серная кислота (H₂SO₄) — применяется реже (концентрация 5 – 15 %), обычно на крупных производствах из-за возможности регенерации.

- Выбор кислоты зависит от типа стали, толщины окалины и экологических требований предприятия.

2. Температура и время

- Температура раствора: 20 – 40 °C (чаще комнатная для HCl, до 60 – 80 °C для H₂SO₄).

- Время травления: от 15 минут до 2 – 3 часов — зависит от толщины окалины, состава стали и концентрации кислоты.

- Процесс контролируется визуально и по выделению водорода (пузырьки прекращаются — травление завершено).

3. Ингибиторы коррозии

- Обязательно добавляются ингибиторы (0,1 – 0,5 %): органические вещества (например, уротропин, тиомочевина, катапин и др.).

- Задача — замедлить растворение чистого железа, предотвращая перетрава и водородное охрупчивание стали.

4. Технологические особенности

- Изделия погружаются в ванны травления (пластиковые или футерованные резервуары).

- Для равномерности применяют перемешивание воздуха или механическое перемещение конструкций.

- Контроль концентрации кислоты и железа в растворе (Fe²⁺ не более 120 – 150 г/л для HCl).

- При превышении содержания железа раствор частично заменяют или регенерируют.

5. Последующая обработка

- Многократная промывка в проточной воде (2 – 3 каскада) для нейтрализации остатков кислоты (pH контролируется до 5 – 7).

- Без тщательной промывки возможны дефекты покрытия (пузыри, непокрытые зоны).

Нормативные требования

Согласно ГОСТ 9.307 - 2021 (действует в России и странах ЕАЭС, включая Украину по аналогичным стандартам):

- Поверхность после травления должна быть чистой, без окалины и ржавчины.

- Допускается лёгкий серый налёт матового оттенка.

- Запрещены следы перетрава (раковины глубиной >0,1 мм).

Возможные дефекты при неправильном травлении

- Недотрав — остатки окалины → отслоение цинка.

- Перетрав — избыточное растворение стали → хрупкость, неровности.

- Водородное охрупчивание — при отсутствии ингибиторов (особенно опасно для высокопрочных сталей).

На современных заводах горячего цинкования (включая украинские предприятия) процесс травления автоматизирован, с системами рекуперации кислоты и нейтрализации отходов для экологичности.