Металлические чушки ZnNi5 в Минске

Металлические чушки ZnNi5 — цинк-никелевый сплав для горячего цинкования

Металлические чушки ZnNi5 представляют собой лигатурный цинковый сплав с номинальным содержанием никеля 5 % (диапазон 4,5–5,5 %). Материал предназначен для корректировки состава ванны горячего цинкования при обработке высококремнистых и высокофосфористых сталей. Введение никеля в расплав цинка подавляет рост интерметаллидного слоя FeZn, который в противном случае формируется на поверхности стали с содержанием кремния 0,04–0,12 % (эффект Санделёра).

Чушки ZnNi5 поставляются в виде плоских слитков массой 20–25 кг, что обеспечивает удобство дозирования при загрузке в плавильный котёл. Сплав характеризуется равномерным распределением никеля по объёму чушки, что исключает локальную сегрегацию и гарантирует стабильность состава ванны. Температура плавления сплава — 419–425 C, что практически совпадает с температурой плавления чистого цинка и не требует изменения температурного режима процесса цинкования.

Технические характеристики сплава ZnNi5

Химический состав металлических чушек ZnNi5 регламентируется внутренними техническими условиями производителей и в общем виде включает следующие компоненты:

• цинк (основа) — не менее 94,5 %;
• никель — 4,5–5,5 %;
• свинец — не более 0,003 %;
• кадмий — не более 0,002 %;
• железо — не более 0,01 %;
• медь — не более 0,001 %.

Ограничение содержания свинца и кадмия критично для применения в пищевой промышленности и при цинковании элементов систем питьевого водоснабжения. Низкое содержание железа предотвращает образование твёрдых цинк-железных интерметаллидов (дросса) в нижней части ванны, что снижает потери металла и уменьшает частоту очистки котла.

Применение чушек ZnNi5 в горячем цинковании

Основная область применения металлических чушек ZnNi5 — оцинкование стальных изделий в агрегатах горячего цинкования периодического и непрерывного действия. Сплав используется для корректировки состава ванны при переходе на обработку сталей с повышенным содержанием кремния и фосфора, включая:

• конструкционные стали с кремнием 0,04–0,12 % (S235JR, S275JR, S355JR);
• стали с кремнием 0,12–0,25 % (S355J2, S420NL);
• горячекатаный и холоднокатаный прокат для последующего цинкования;
• крепёжные изделия, метизы и элементы дорожных ограждений;
• опоры ЛЭП, элементы стальных конструкций и трубопроводной арматуры.

Введение ZnNi5 в ванну горячего цинкования позволяет снизить толщину покрытия на реакционноспособных сталях с 200–300 мкм до 70–100 мкм, что обеспечивает экономию цинка до 30–40 % при сохранении коррозионной стойкости. Дополнительным преимуществом является повышение адгезии покрытия и снижение вероятности отслаивания при механической обработке и транспортировке оцинкованных изделий.

Режимы эксплуатации и особенности дозирования

Рабочая температура ванны при использовании сплава ZnNi5 составляет 440–455 C. Превышение температуры выше 460 C приводит к ускоренному расходу никеля и образованию никель-цинковых интерметаллидов, которые выпадают в осадок и выводятся из процесса. Контроль концентрации никеля в ванне осуществляется методом атомно-эмиссионной спектрометрии с периодичностью не реже одного раза в смену.

Расход чушек ZnNi5 зависит от объёма ванны и интенсивности съёма покрытия. Для ванны объёмом 50 м при производительности 10 т/ч типовой расход сплава составляет 15–25 кг на тонну оцинкованной стали. Дозирование производится порционно при помощи автоматических загрузочных устройств или вручную с использованием защитных средств.

Преимущества использования ZnNi5 перед чистым цинком

Применение металлических чушек ZnNi5 обеспечивает ряд технологических преимуществ по сравнению с использованием чистого цинка марки Ц0 или Ц1:

• устранение эффекта Санделёра на сталях с содержанием кремния до 0,25 %;
• снижение толщины покрытия на реакционноспособных сталях на 40–60 %;
• уменьшение расхода цинка на 25–35 % при сохранении требуемой толщины покрытия;
• повышение равномерности покрытия по толщине на изделиях сложной геометрии;
• снижение образования дросса в ванне за счёт уменьшения содержания железа в расплаве.

Металлические чушки ZnNi5 поставляются на поддонах, упакованными в полиэтиленовую плёнку или стрейч-плёнку, что защищает поверхность от окисления при хранении и транспортировке. Срок хранения сплава не ограничен при соблюдении условий складирования в сухих вентилируемых помещениях.

Вопросы и ответы