Гаряче цинкування метизів: центрифугування, мікроструктура та стандарти ДСТУ EN ISO 10684:2022

Гаряче цинкування метизів: металургійна глибина, фізика центрифугування та практичні інсайти

Гаряче цинкування (HDG — Hot Dip Galvanizing) — золотий стандарт антикорозійного захисту для кріпильних елементів (метизів): болтів, гайок, шайб, гвинтів, шпильок високої міцності (класів 8.8, 10.9, 12.9). На відміну від електролітичного цинкування (товщина 5–25 мкм), гаряче забезпечує 40–150 мкм з металургійним зв’язком, катодним захистом і довговічністю до 50 років в агресивних середовищах (C4–C5 за ISO 9223).

Ключова відмінність обробки метизів — центрифугування (spin galvanizing). Воно запобігає злипанню деталей, контролює товщину покриття на різьбі та усуває надлишковий цинк. Без центрифуги напливи блокують різьбу, а злипання робить партію бракованою.

Ця стаття — глибокий технічний розбір з акцентом на мікроструктуру, фізику центрифуги, параметри процесу та практичні рекомендації.

Мікроструктура покриття

При зануренні сталі в розплавлений цинк (445–460 °C або 530–560 °C) відбувається дифузійна реакція Fe-Zn. Утворюються чотири інтерметалідні шари за фазовою діаграмою Fe-Zn.

Загальна твердість покриття в 1,5–2 рази вища за сталь, що підвищує зносостійкість різьби.

На товщину впливає ефект Санделіна: при вмісті Si в сталі 0,03–0,12 % реакція прискорюється, покриття стає надтовстим і крихким (до 300 мкм). Рішення: високотемпературний режим або легування ванни Ni (0,05–0,1 %) або Al.

Технологічний ланцюжок

Метизи обробляють у перфорованих кошиках (діаметр 400–800 мм, отвори 6–12 мм).

Центрифугування: фізика та оптимізація

Після витягування цинк рідкий (в’язкість ≈ 3 мПа·с при 450 °C). Відцентрова сила видаляє надлишок:

F = m · ω² · r, де ω = 2πn/60, n — об/хв, r — радіус кошика.

Сучасні центрифуги: інверторний привід, профільне розгін/гальмування, рекуперація цинку.

Стандартний vs високотемпературний режим

Основні стандарти ISO для гарячого цинкування метизів

Контроль: ДСТУ EN ISO 10684:2022, ISO 1461 (магнітна товщинометрія, адгезійні тести, соляний туман ASTM B117).

Категорії корозійності за ISO 9223 та очікуваний термін служби цинкового покриття

Дефекти та контроль якості

Контроль: ДСТУ EN ISO 10684:2022, ISO 1461 (магнітна товщинометрія, адгезійні тести, соляний туман ASTM B117).

Сучасні тенденції та послуги в Україні

Автоматизовані лінії знижують витрати цинку на 15–25 % завдяки рекуперації тепла та точному контролю. Екологічні аспекти: закриті скрубери для HCl, безхроматна пасивація, переробка відходів.

В Україні галузь активно розвивається, і одні з найкращих прикладів сучасного підходу демонструють локальні підприємства з новітнім обладнанням.

Часті запитання про гаряче цинкування метизів (FAQ)

• Чи можна гаряче цинкувати болти високої міцності 8.8, 10.9, 12.9? Так, гаряче цинкування дозволено для класів 8.8–12.9 за ISO 10684. Рекомендується високотемпературний режим (530–560 °C) — він дає тонше покриття (40–80 мкм), мінімізує напливи на різьбі та знижує ризик водневої крихкості. Після процесу обов’язково перевіряти міцність.
• Яка мінімальна товщина цинку за ISO 10684 для метизів? За ДСТУ EN ISO 10684:2022 мінімальна локальна товщина — 40 мкм, середня по партії — 50 мкм. Ці значення фіксовані для всіх розмірів кріплення (на відміну від ISO 1461). Після центрифугування реальна товщина зазвичай 45–90 мкм.
• Чим відрізняється ДСТУ EN ISO 10684:2022 від ISO 1461? ДСТУ EN ISO 10684:2022 — спеціально для метизів (болти, гайки, шайби): обов’язкове центрифугування, фіксована товщина 40/50 мкм, збільшені допуски на різьбу гайок. ISO 1461 — для конструкцій та фасонних виробів: товщина залежить від товщини сталі (45–85+ мкм), центрифугування не обов’язкове.
• Що таке ефект Санделіна при гарячому цинкуванні? Ефект Санделіна — надмірно товсте та крихке покриття (до 200–300 мкм) через вміст Si в сталі 0,03–0,12 %. Покриття тріскається при монтажі. Уникнути: високотемпературний режим 530–560 °C або легування ванни Ni (0,05–0,1 %) / Al.
• Яка мінімальна партія для гарячого цинкування метизів? Мінімальна партія — від 5–10 кг (у АЛІАС УКРАЇНА та подібних цехах). Дрібні обсяги (1–5 кг) приймаються, але коштують дорожче за кг. Великі партії (від 500 кг) — знижки та пріоритет.
• Скільки років служить гаряче цинковане покриття метизів? Залежно від середовища (ISO 9223):
• C3 (міське) — 25–70 років при 50 мкм
• C4 (прибережне) — 12–40 років
• C5 (агресивне) — 6–20 років При 80–100 мкм термін подвоюється. У C2 (сільське) — 70–120+ років.
• Чи потрібна пасивація після гарячого цинкування? Так, рекомендується. Пасивація (безхроматна або хроматна) запобігає білій корозії в перші місяці, покращує вигляд і стійкість у волозі. Сучасний стандарт — три- або безвалентна пасивація.
• Як перевірити якість гарячого цинкування метизів? Основні методи:
• Товщина — магнітний товщинометр (ISO 2178)
• Зовнішній огляд — без напливів, злипань, оголених зон
• Адгезія — метод різу або скотч-тест
• Корозійна стійкість — соляний туман (ISO 9227 / ASTM B117)

Компанія АЛІАС УКРАЇНА пропонує високоякісні послуги гарячого цинкування метизів в Черкасах за доступною вартістю!

Ми працюємо на сучасному обладнанні з автоматизованими центрифугами, забезпечуємо повну відповідність стандартам ISO 10684 та індивідуальний підхід до кожного замовлення — від дрібних партій до великих промислових обсягів.

Безкоштовна консультація 24/7

Відповідаємо за 2–10 хвилин в будь-який час доби

Телефон: +38 (093) 008-89-97

Пишіть коли завгодно — працюємо без вихідних!

Працюємо з замовленнями по всій Україні!

Київ, Харків, Запоріжжя, Дніпро, Одеса, Львів та інші міста і регіони!

Логістика:

• Власним транспортом (швидко та надійно в ключові регіони)
• Самовивіз (Черкаси та за домовленістю)
• Перевізники (SAT, інші надійні служби)
• Нова Пошта (курьер)

Висновок

Гаряче цинкування метизів з центрифугуванням — це точний баланс металургії, гідродинаміки та інженерії. Оптимізація відцентрової сили, температури та хімії ванни гарантує покриття, яке служить десятиліттями в найжорсткіших умовах. Для українських виробників та замовників освоєння сучасних технологій — це не лише надійний захист конструкцій, а й конкурентна перевага на ринку.