Лигатура цинк в чушках ZnNi5 — никельсодержащая присадка для цинковых сплавов
Лигатура цинк в чушках ZnNi5 — это двухкомпонентная никельсодержащая присадка, поставляемая в виде чушек для введения никеля в расплав цинка при производстве гальванических покрытий. Марочный состав регламентируется ТУ 1723-001-…, содержание никеля составляет 4,5–5,5 %, остальное — цинк марки Ц0А или Ц1. Применение лигатуры ZnNi5 обеспечивает стабильное легирование ванн цинкования без использования дорогостоящих растворимых анодов из никеля.
Назначение и технология применения
Лигатура ZnNi5 предназначена для корректировки химического состава электролитов в процессах цинкования с высоким содержанием никеля (Zn–Ni покрытия с содержанием Ni 10–15 %). Введение никеля через лигатуру позволяет точно дозировать концентрацию легирующего элемента в ванне и исключает локальные перепады состава, характерные при введении солей никеля. Чушки растворяются в расплаве цинка при температуре 450–520 C при перемешивании; полное растворение достигается за 15–30 минут в зависимости от массы загрузки.
Основные области применения лигатуры ZnNi5:
- горячее цинкование листового проката и проволоки на агрегатах непрерывного действия;
- цинкование крепежа и метизов во вращающихся барабанах;
- нанесение Zn–Ni покрытий на кузовные детали автомобилей;
- производство анодов для электрохимического цинкования;
- легирование цинковых сплавов для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах.
Влияние никеля на свойства покрытий
Введение никеля в цинковое покрытие в количестве 10–15 % изменяет электрохимический потенциал поверхности и снижает скорость коррозии в хлоридсодержащих средах в 3–5 раз по сравнению с чистым цинком. Покрытия Zn–Ni характеризуются более высокой твёрдостью (180–220 HV) и улучшенной адгезией к стальной основе. Лигатура ZnNi5 обеспечивает равномерное распределение никеля по объёму ванны, что критически важно для стабильности состава покрытия по толщине и по площади изделия.
Форма поставки и контроль качества
Чушки лигатуры ZnNi5 отливаются в формы с массой 8–12 кг, что удобно для дозирования при ручной и автоматизированной загрузке. Химический состав каждой партии контролируется методом атомно-эмиссионной спектрометрии; на плавку выдаётся сертификат качества с указанием фактического содержания никеля, цинка и примесей. Допустимое содержание примесей — не более 0,01 % свинца, 0,005 % кадмия, 0,002 % олова, что соответствует требованиям к электролитам высокой чистоты.
| Параметр | Значение для ZnNi5 | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля никеля | 4,5–5,5 % | АЭС | ТУ 1723-001 | основной легирующий элемент |
| Массовая доля цинка | не менее 94,5 % | расчёт | ТУ 1723-001 | основа |
| Масса чушки | 8–12 кг | взвешивание | ТУ 1723-001 | форма — плоская |
| Температура плавления | 420–450 C | ДСК | справочно | ликвидус |
Условия хранения и транспортировки
Чушки ZnNi5 устойчивы к атмосферной коррозии при хранении в сухих складских помещениях. Допускается хранение на открытых площадках под навесом при условии защиты от прямого попадания осадков. При длительном хранении на поверхности чушек возможно образование оксидной плёнки, которая не влияет на растворимость в расплаве, но должна учитываться при расчёте фактической массы загрузки. Транспортировка осуществляется в пачках на поддонах, масса пачки — 800–1000 кг, что обеспечивает удобство разгрузки и складирования.
Вопросы и ответы
Какое содержание никеля обеспечивает лигатура ZnNi5 в ванне цинкования?
Лигатура ZnNi5 содержит 4,5–5,5 % никеля. Для достижения концентрации никеля в ванне 10–15 % требуется вводить лигатуру в количестве 2–3 % от массы расплава, точный расчёт выполняется по фактическому содержанию Ni в каждой партии.
При какой температуре вводится лигатура ZnNi5 в расплав?
Оптимальная температура введения — 450–520 C. При более низкой температуре увеличивается время растворения, при превышении 550 C возможен повышенный угар цинка и окисление никеля.
Какие примеси нормируются в лигатуре ZnNi5?
Нормируются свинец (не более 0,01 %), кадмий (не более 0,005 %), олово (не более 0,002 %), железо (не более 0,01 %). Контроль выполняется методом атомно-эмиссионной спектрометрии на каждой плавке.
В каких процессах применяется лигатура ZnNi5?
Лигатура применяется в горячем цинковании листового проката, проволоки, крепежа, а также при производстве Zn–Ni покрытий для автомобильной промышленности. Она обеспечивает стабильное легирование ванн без использования растворимых никелевых анодов.
