Informacije o preskušanju
Testiranje pocinkanega jekla je storitev tretje osebe, s katero se z analitičnimi, mehanskimi in korozijskimi preskusi ocenjujejo lastnosti jeklenih izdelkov, zaščitenih s cinkovo prevleko, bodisi z vročim potopnim pocinkanjem, elektrolitskim (galvanskim) pocinkanjem, kontinuirnim poševnim ali sendzimirjevim postopkom. Laboratorij ZHONGXI Testing izvaja to testiranje za proizvajalce jekla, predelovalce, uvoznike, gradbena podjetja in končne uporabnike, ki potrebujejo podatke o debjini prevleke, adheziji cinka, korozijski odpornosti, kemijski sestavi podlage in mehanskih lastnostih končnega izdelka.
Pocinkano jeklo se uporablja v gradbeništvu (nosilni profili, strešna kritina, žična mreža, armaturna mreža), v avtomobilski industriji (karoserijski plošči, hladno valjani trakovi za globoko vlečenje), v elektroindustriji (razdelilne omarice, podporni stebri daljnovodov, ozemljitveni sistemi), v kmetijstvu (žičnine, gozdni ograjni stebrički, stavbna pohištvo), v ladjedelništvu, v proizvodnji bele tehnike in v cevnih sistemih za vodo ter plin. Namen preskušanja je ugotoviti, ali cinkova plast zagotavlja pričakovano življenjsko dobo v danih okoljskih razredih korozivnosti (C1 do C5, CX), ali prevleka ustreza deklarirani gmoti cinka na kvadratni meter, ali podlaga izpolnjuje zahtevane mehanske vrednosti in ali postopek pocinkanja ni poslabšal žilavosti ali utrujanostnih lastnosti materiala.
Tehnično gledano preskušanje zajema tri sklope: geometrijo in strukturo prevleke (debelina, gmota, enakomernost, mikrostruktura faz Fe-Zn, mikroskopska ocena), korozijsko odpornost (potencialna polarizacija, elektrokemijska impedančna spektroskopija, solna komora, ciklično korozivnostno preskušanje) ter mehanske in tehnološke lastnosti podlage (natezna preizkušnja, upogibni preizkus, preizkus trdote, preizkus adhezije prevleke z vlečnim udarnim ali zareznim preskusom). Sodobna oprema vključuje merilnike debeline prevleke po magnetnem in indukcijskem načelu, optično emisijsko spektrometrijo za kemijsko analizo taline, vrstično elektronsko mikroskopijo z energijsko disperzijsko analizo za preučevanje mejne plasti Fe-Zn ter naprave za nadzorirano korozivno atmosfero s razprševanjem raztopine natrijevega klorida.
Tipičen potek naročila se začne z identifikacijo vzorca in določitvijo standarda, na katerega se izdelek sklicuje (npr. zahtevani razred prevleke, tip podlage, način izdelave). Sledi priprava vzorcev — izrez ploščic ustrezne velikosti, razmaščenje, izpiranje in kondicioniranje v laboratorijski atmosferi. Nato se izvedejo meritve debeline na dogovorjenem številu točk (običajno najmanj pet meritev na vzorčni ploskvi), izvede se odstranitev prevleke z raztopino kloridne kisline z inhibitorjem za gravimetrično določitev gmote cinka, sledijo korozijski preskusi v komori s solno meglo v časovnih intervalih 24, 48, 72, 96 ur ali dlje, ter mehanski preskusi na trakovih in profilih. Zaključi se s statistično obdelavo podatkov, primerjavo z deklariranimi mejnimi vrednostmi in izdelavo testnega poročila z opiso metod, pogoji preskušanja in rezultati.
Pomembna posebnost pri testiranju pocinkanega jekla je razlikovanje med postopki izdelave prevleke, saj vroča potopna prevleka vsebuje fazna sloja gama, delta in zeta z železom, elektrolitska prevleka pa je skoraj čisti cink brev medkovinske plasti. Ti dve prevleki imata različne zahteve po debelini, adheziji in vedenju pri upogibanju, zato izbira preskusov vedno temelji na vrsti izdelka — trak, plošča, cev, profil, žica, pribitek ali spojna drogarna — in na njegovi naknadni obdelavi, kot so zvijanje, profilirnje, varjenje ali barvanje s prašnimi barvami (sistem duplex).
testiranje pocinkanega jekla Elementi preskušanja
- Lokalna debelina prevleke — magnetna metoda določi krajevno vrednost, ki je podlaga za oceno enakomerne zaščite na kritičnih mestih izdelka.
- Povprečna debelina prevleke — statistična obdelava več meritev na ploskvi pokaže, ali izdelek dosega deklarirano stopnjo prevleke za dani razred korozivnosti.
- Gmota prevleke na enoto ploskve — gravimetrična metoda s strjevanjem cinka v kloridni kislini določa maso cinka v g/m², ki je glavna specifikacijska vrednost pri nakupu traku.
- Enakomernost prevleke — variacijski korelacij med merilnimi točkami razkriva tanke cone na robovih, kotih in varjih, kjer se korozija začne.
- Adhezija prevleke — z vlečnim preskusom, udarnim preskusom ali zarezanim preskusom se preverja, ali se cinkov sloj pri obdelavi ne lušči.
- Upogibna odpornost prevleke — preizkus upogiba okoli trna z določenim premerom ocenjuje razpoke in lomljenje prevleke pri profilirnju traku.
- Sestava prevleke — optična emisijska spektrometrija ali ICP-OES določa delež Al, Mg, Pb, Sb, Sn v cinkovi kopeli in prevleki, kar vpliva na strukturo in sijaj.
- Delež železa v prevleki — pri galvannealed izdelkih je vsebnost Fe med 8 in 12 odstotki ključna za varljivost in barvanje.
- Mikrostruktura faz Fe-Zn — metalografski pregled pod svetlobnim mikroskopom razkrije debeline faz delta in zeta, ki določajo krhkost prevleke.
- Korozijska odpornost v solni komori — čas do prve rdeče rje pokaže, koliko ur cinkov sloj vzdrži v 5-odstotni raztopini NaCl pri 35 stopinjah.
- Ciklično korozivnostno preskušanje — izmenično sušenje, vlaženje in razsoljevanje posnema resnične atmosferske razmere na cestah z zimskim soljenjem.
- Elektrokemijska impedančna spektroskopija — meritev prevodnostne odpornosti določa hitrost raztapljanja cinka v elektrolitu in zaščitni učinek prevleke.
- Tafeljeva polarizacija — iz anodne in katodne krivulje se izračuna gostota korozijskega toka in linearna hitrost korozije v mm na leto.
- Razlika potenciala — meritva korozivnega potenciala cink-jeklo v kontaktu ocenjuje galvansko zaščito podlage na poškodovanih mestih.
- Natezna trdnost podlage — natezna preizkušnja trakov določa Rp0,2, Rm in raztezek A80 ter preverja, ali potop v cinkovi kopeli ni spremenil mehanskih vrednosti.
- Upogibni preizkus podlage — preizkus traku okoli trna določa minimalni premer upogiba brez razpok, ključen za hladno oblikovanje.
- Trdota materiala — meritev po Vickersu, Brinellu ali Rockwellu ugotavlja površinsko utrjenost po obdelavi ali hladnem valjanju.
- Kemijska sestava jeklene podlage — spektrometrična analiza C, Mn, Si, P, S, Cu, Ni, Cr preveri skladnost z deklariranim jeklenim razredom in ocenjuje vpliv Si na debelino Fe-Zn plasti (Sandelinov pojav).
- Utrujenostna odpornost — ciklična obremenitev vzorcev z in brez prevleke primerja vpliv pocinkanja na dinamično trdnost varjev in prehodov.
- Preizkus trganja na spojih — preizkus prekrivnih spojev in preluknjanih odprtin ocenjuje nosilnost profiliranih in spojenih pločevinastih delov.
- Dimenzijske tolerance — meritev debeline, širine, pravokotnosti, ravnosti in plastičnosti traku s kontaktnimi in optičnimi merilniki.
- Površinska kvaliteta — vizualni pregled po dogovorjenih vzorcih za oceno madežev, cinkovih kapljic, razpok, luščenja in neobmočenih predelov.
- Pregled notranjosti cevi — endoskopski pregled varjega šava in notranje prevleke pri ceveh za pitno vodo.
- Preizkus tesnosti cevi — hidrostatični tlak nad obratovalnim pritiskom preveri tesnost varjenega šiva in celovitost stene.
- Vnetljivost in vedenje pri ognju — preskus površinskega obnašanja oblog z organskim nanosom na cinku za gradbene izdelke.
Pogosta vprašanja
Kako dolgo traja testiranje pocinkanega jekla?
Standardni nabor preskusov (debelina, gmota prevleke, adhezija, natezna preizkušnja) se običajno zaključi v 7 do 10 delovnih dneh od prejema vzorcev. Če naročilo vključuje korozijske preskuse v solni komori, se rok podaljša, saj se ocenjuje po 24-, 48-, 72- ali 96-urnih intervalih, lahko pa tudi do 1000 ur ali več, odvisno od zahtev naročnika in vrste izdelka. Pri obsežnejših programih z več materiali in cikličnimi preskusi je treba računati na 10 do 15 delovnih dni ali več.
Koliko stane testiranje pocinkanega jekla?
Cena je odvisna od števila izbranih preskusnih elementov, vrste vzorca (trak, cev, profil, žica, pribitek) in zahtevanega obsega korozijskih preskusov. Osnovni paket z meritvami debjine in gmote prevleke je dostopen po nižji ceni, vsak dodaten element — salna komora, elektrokemijske meritve, mikrostruktura, natezna preizkušnja — se prišteje posamično. Natančno ponudbo pripravijo inženirji laboratorija po prejemu specifikacije izdelka, seznama preskusov in zahtev naročnika.
Katere preskusne elemente obsega testiranje pocinkanega jekla in koliko vzorca je treba pripraviti?
Izbira elementov je odvisna od vrste izdelka in standarda, na katerega se sklicuje: pri traku in plošči so to debelina in gmota prevleke, upogibni preskus in natezna preizkušnja; pri ceveh dodatno preizkus tesnosti in pregled notranjosti; pri žici preizkus upogibanja in trgala; pri gradbenih profilih natezna in upogibna preizkušnja ter adhezija prevleke. Za večino preskusov zadostuje 100 do 500 gramov materiala oziroma trije do pet vzorčnih kosov dimenzij približno 100 krat 200 mm; za natezne preizkušnje profilov in cevi so potrebni daljši kosi, za salno komoro pa ploskve vsaj 150 krat 100 mm z ohranjeno prevleko v nespremenjenem stanju.
Kakšna je razlika med vročim potopnim in elektrolitskim pocinkanjem pri preskušanju?
Vroča potopna prevleka je debelejša (običajno 45 do 200 µm) in vsebuje intermetalne faze Fe-Zn, zato se pri preskušanju več pozornosti posveča mikrostrukturi, debjini faz in obnašanju pri upogibu, kjer se lahko debelejša plast razpokne. Elektrolitska prevleka je tanka (5 do 25 µm) in skoraj brez železa, zato je poudarek na enakomersti, sijaju, adheziji in vedenju pri globokem vlečenju ter kasnejšem lakiranju. Za oceno življenjske dobe v danih atmosferah se pri obeh vrstah uporabljata salna komora in elektrokemijske metode, vendar se rezultati primerjajo ločeno, saj sta mehanizma zaščite in pričakovane vrednosti različni.
Obseg preskušanja
- Vroča potopno pocinkana jeklena plošča in trak (kontinuirni postopek) z gmoto prevleke od 60 do 600 g/m² na stran, za gradbene obloge in strukturne trakove.
- Piece-ji vroče pocinkani po potopnem postopku (batch galvanizing) z zmogljivostjo kopeli do 10 µm na debelino nad 85 µm, za gradbene konstrukcije in mostove.
- Elektrolitsko (galvansko) pocinkani hladno valjani trak za globoko vlečene avtomobilske dele in bele tehnike.
- Pocinkane jeklene cevi okrogle, kvadratne in pravokotne preseke, varjene visokofrekvenčno in nato pocinkane, za vodovodne in ogrevalne sisteme.
- Pocinkani jekleni profili za suho gradnjo (CD, UD, CW, UW profili) z debelino stene od 0,5 do 2,0 mm.
- Valovita in trapezna strešna kritina iz pocinkanega jekla, bodisi gola bodisi s polimerno prevleko na cinkovi plasti.
- Pocinkana jeklena žica premera od 0,5 do 12 mm, vključno z žico za napenjanje, vezalno žico in žico za varjenje z zaščitnim plinom.
- Pocinkana žična mreža (varjena in pletena) z očesi od 12,7 do 200 mm, za armiranje, ograje in fašne mreže.
- Bodisa pocinkani jekleni podpori drogovi za sadjarstvo in vinogradništvo premera 60 do 120 mm, dolžine do 3 m.
- Pocinkani pritrdilni elementi, vključno s vijaki razreda trdnosti 8.8 in 10.9, sidri, sidrni klini in vezni prislonki.
- Pocinkano armaturno jeklo (rebrasto palice B500B) za armiranje betona v agresivnih tleh.
- Sendzimirjevo (Suverjno redukcijsko) pocinkani izdelek za gospodinjske aparate s tanko prevleko od 7 do 20 µm.
- Galvannealed (železo-cinkova žarjena) plošča s povišanim deležem Fe za boljšo varljivost in barvanje v avtomobilski industriji.
- Pocinkani trak z magnezijevo-aluminijevim dodatkom (Zn-Mg-Al) za sončne elektrarne in živinorejne hale.
- Aluminij-cink (Zn-Al 55 %) prevlečeni trak, tržno znan kot aluzin, za strešne obloge z zahtevano daljšo dobo v atmosferskih razmerah.
- Pocinkane palice in profili za ogrodja, stojala in regalnih sistemov s povešanim nosilnostnim izračunom.
- Pocinkana jeklena vrata, okvirji in okenski profili za notranja in zunanja gradbena dela.
- Pocinkane elektro palice in ozemljitveni trak za električne in telekomunikacijske naprave ter gromobranne sisteme.
- Pocinkani izdelki za kmetijstvo — jasli, ograje za živino, krmilniki in sistemih za namakanje.
- Pocinkane transportne embalaže — zabojniki, palete, kovčki za orodje in železniški tovorni elementi.
- Pocinkane cestne varnostne ograje (W-profili in dvojno T profili) ter cestna signalizacija.
- Pocinkani elementi daljnovodnih in telekomunikacijskih stolpov, vključno z vogalniki, cevmi in diagonalami.
- Pocinkana droga za javno razsvetljavo in prometno signalizacijo z večkratnim cikličnim obremenjevalnim preskusom.
- Pocinkani izdelki za ladjedelništvo in pristaniško opremo z zahtevanim testiranjem v morski megli (razred CX).
- Pocinkani drogov za sončne trackerske sisteme in nosilce fotovoltaičnih modulov z vetrno in seizmično odpornostjo.
Povzetek
Testiranje pocinkanega jekla obsega meritve debjine in gmote prevleke, preizkuse adhezije in upogiba, korozijske preskuse v solni komori in ciklični atmosferi, elektrokemijske meritve ter mehanske preizkušnje podlage, vključno s kemijsko analizo jekla in mikrostrukturo faz Fe-Zn. Storitev pokriva trakove, plošče, cevi, profile, žice, pribitek in konstrukcijske elemente iz vseh postopkov pocinkanja — vročega potopnega, elektrolitskega, sendzimirjevega in prevlek z dodatki Mg in Al. Standardni nabor preskusov se izvede v 7 do 15 delovnih dneh, daljši korozijski programi pa se izvedejo po dogovorjenih intervalih do več kot 1000 ur.