Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

Problemy i ich rozwiązania przy obróbce metalu ręcznej jak i za pomocą CNC

Autor tematu
Roy
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Posty w temacie: 5
Posty: 47
Rejestracja: 24 cze 2016, 15:08
Lokalizacja: Katowice

Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#1

Post napisał: Roy » 16 sty 2018, 17:59

Witam,

Chciałbym zapytać o kwestie podaną w tytule wątku. Chciałem oddać szprych z moto do ponownego cynkownaia (koszt. ok 100zł). Mógłbym kupić też w ASO nowe za ok 500. Pytanie brzmi jak proces cynkowania galwanicznego wpłynie na wytrzymałość szprych. Dowiedziałem się, że stal się wodoruje w trakcie procesów galwanicznych i staje się kruchsza. Z tego powodu m.in. śruby w klasie twardości >10.9 są dostępne jedynie w oksydzie a nie w ocynku. Jak silny jest to proces, czy raczej w tej kwestii będzie marginalny i można zaoszczędzić kilka stówek?




kolec7
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 4
Posty: 532
Rejestracja: 01 mar 2009, 22:40
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#2

Post napisał: kolec7 » 16 sty 2018, 21:11

1) Jest wiele sposobów na "odwodorowienie" stali po procesach galwanicznych.
2) Zawsze możesz niziutko odpuścić po galwanizacji w oleju OH-70 i kruchość wodorowa odejdzie w zapomnienie.
3) Śruby w klasie 10.9 nie tylko robi się w oksydzie (raczej nigdy w oksydzie akurat, ale niech będzie, że ta czarna powłoka, to oksyda). Istnieją też inne powłoki cynko-pochodne (nieelektrochemiczne/elektrogalwaniczne), jak choćby cała rodzina pokryć Geomet i Dacromet.
4) Nie lepiej szprychy niklować z międzywarstwą miedzianą i wypolerować elektrochemicznie?
"W życiu piękne są tylko chwile...."


mareq_bb
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 1
Posty: 140
Rejestracja: 26 wrz 2016, 14:10
Lokalizacja: Bielsko-Biała

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#3

Post napisał: mareq_bb » 17 sty 2018, 08:39

Ależ typowo szprychy są cynkowane. Sprężyny po cynkowaniu pękają, tam obciążenia działają innaczej.
Swoją drogą to strasznie drogo ktoś ci wyliczył cynkowanie.
Ja robię innaczej: zamawiam nowe szprychy w Bartniku (łatwo wygooglać). Robią na wymiar i cena będzie znacznie niższa niż w ASO. Chromowanych lepiej nie brać, bo chrom pęka i szybko wdaje się korozja.


Autor tematu
Roy
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Posty w temacie: 5
Posty: 47
Rejestracja: 24 cze 2016, 15:08
Lokalizacja: Katowice

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#4

Post napisał: Roy » 17 sty 2018, 18:03

kolec7 pisze:
16 sty 2018, 21:11
1) Jest wiele sposobów na "odwodorowienie" stali po procesach galwanicznych.
2) Zawsze możesz niziutko odpuścić po galwanizacji w oleju OH-70 i kruchość wodorowa odejdzie w zapomnienie.
3) Śruby w klasie 10.9 nie tylko robi się w oksydzie (raczej nigdy w oksydzie akurat, ale niech będzie, że ta czarna powłoka, to oksyda). Istnieją też inne powłoki cynko-pochodne (nieelektrochemiczne/elektrogalwaniczne), jak choćby cała rodzina pokryć Geomet i Dacromet.
4) Nie lepiej szprychy niklować z międzywarstwą miedzianą i wypolerować elektrochemicznie?
Dzięki za odpowiedź :) mógłbyś podać więcej detali jak wykonać ppkt. 1 i 2? Należałoby to wykonać od razu po wyjściu z wanny czy np. jak już odbiorę zamówienie przed montażem i efekt będzie podobny?

ad. 3 przepraszam za uproszczenie :)

@@mareq_bb
Bartnik z pewnością nie zrobi tak wytrzymałych szprych niż japońskie oryginały. Moje nie są w stanie katastrofalnym, ktoś je próbował kiedyś polerować i pościerał cynk, przez co stały się lekko brązowe (bez wżerów), dlatego chciałem jedynie odnowić powłokę.

Cena wyszła taka za 46 sztuk z nyplami i z VAT. Każda z osobna jest wieszana na zawieszce, nie jest to cynkowane w bębnie.


kolec7
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 4
Posty: 532
Rejestracja: 01 mar 2009, 22:40
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#5

Post napisał: kolec7 » 17 sty 2018, 21:04

Przepraszam, ale na przepisywanie literatury nie mam, ani czasu, ani ochoty.

Ale aby nie wyjśc na gbura......najważniejsze z metod zmniejszania i wyeliminowania nawodorowania stali
podczas procesów galwanicznych, to:

1) Zastosowanie okresowo zmiennej polaryzacji prądu, czyli okresowa zamiana katody i anody, na tyle krótka,
aby nie odwrócić sensu prowadzenia procesu, a na tyle długa, aby "zrzucić" potencjał wodorowy z powierzchni detalu.
Konkretne czasy i częstotliwości, jak i zmiana gęstości prądu (A/cm²) podczas odwrócenia polaryzacji, zależą od temperatury elektrolitu, jego składu chemicznego, stężenia, alkaliczności i "charakterystyki" detalu, rozwinięcia powierzchni, itd....

2) Dodanie do elektrolitu, soli miedzi.

3) Każdy z producentów elektrolitów, posiada w swej ofercie inhibitory obniżające szybkość dyfuzji wodoru do sieci krystalicznej stali i zapobiegające jego przemianą w wodór cząsteczkowy. Konkrety i dane -> katalogi i bezpośredni kontakt.
Najpopularniejsze rodziny inhibitorów adsorbcyjnych, to: tiomocznik i choćby związki pochodne pentachlorku antymonu (SbCl5).
Prawdopodobnie jest też możliwe zastosowanie Tardioli jako inhibitora wodoru w elektrolitach pracujących w wysokich zakresach temperatur.

4) Zastosowanie kąpieli amminowej.

5) Nieprzedłużanie procesu ponadto, co niezbędne, czyli trzeba spojrzeć na wykres intensywności narastania powłoki w funkcji temperatury i gęstości prądu i trzymać się obszaru ekstremum na tym wykresie. Intensywność procesu galwanicznego nie jest constans, bo tworząca się powłoka zmienia własności katodowo-anodowe.

6) Mieszanie kąpieli.

7) Dobre przygotowanie powierzchni. Wytrawienie, odtłuszczenie, itd.....nie nakładanie powłok nowych na stare, itp....

8) Zastosowanie międzypowłoki pod cynkiem.

Odwodorowienie stali po procesie, po którym istnieje domniemanie, że wodór mógł dyfundować do warstwy wierzchniej:

1) Przede wszystkim wyżarzanie/odpuszczanie/wygrzewanie.
2) Tylko "dekoracyjność" powłoki może ulec pogorszeniu.
3) Dlatego stosuje się ochronę przed procesami utleniania w podwyższonych temperaturach.
4) Najprostsze - zastosowanie atmosfery ochronnej.
5) Wyeliminowanie kontaktu powłoki z atmosferą bogatą w tlen (powietrze w piecu wgłębnym/atmosferowym)......można zawinąć w folię hartowniczą - raczej odpada w przypadku wielu detali, bo koszty zabiją. Można zamiast w "ciepłym" powietrzu, wygrzać w oleju, albo hartowniczym OH-70, bo jest popularny w technice/hartowniach, albo jeszcze lepiej w wysokotemperaturowym OH-120. Od biedy można zastosować olej rzepakowy w frytkownicy. Uwaga na temperaturę zapłonu, ale generalnie podczas "odwodorowania" nie przekracza się w praktyce 180°C, więc daleko pod granicą zapłonu oleju.

Szczegółów proszę szukać w dobrej literaturze tematu....
Najfajniejsze książki w Polsce pisał w tym temacie Mistrz Żmihorski i Tadek Żak....

PS:
Aha....
1) Najlepiej pytać znawców tematu, praktykujących na co dzień sztukę galwaniczną.
2) Powyższe jest tylko moim skromnym zdaniem w tym temacie. Zgadzać się z nim nie trzeba. Nikogo nie będę do zgody namawiał.
3) Chętnie poczytam innych wypowiedzi....

PS2:
Teraz dopiero doczytałem pytanie.....
Najlepiej "odwodorowanie" przeprowadzić zaraz po zakończeniu procesu galwanicznego, aby nie doszło do stabilizacji wodoru cząsteczkowego na granicy ziarn. Choć teoretycznie jest, to proces odwracalny. Ja nigdy nie ryzykowałem czekania. Choć są i takie legendy w narodzie...... ;-)
"W życiu piękne są tylko chwile...."


numerek
ELITA FORUM (min. 1000)
ELITA FORUM (min. 1000)
Posty w temacie: 2
Posty: 1470
Rejestracja: 01 wrz 2005, 00:23
Lokalizacja: trójmiasto

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#6

Post napisał: numerek » 17 sty 2018, 23:09

no dobra ...
ale skąd wodór się bierze w stali ?
w procesie elektrolizy ? eeee przecież to proces tak krótki że szkoda się rozwodzić na tematem

wodór najczęściej dyfunduje w procesie trawienia w zwykłym kwasie solnym - gdzie jakby nie patrzeć wodoru cała kupa :)

w doświadczenia :
pracownik wrzuca detale do kosza wiesza w wannie do trawienia i ... wyjmuje za 2 godz jak mu się powierzchnia nie podoba to wrzuca na nast 2 godz
nawodorowanie pewne :)

więc ....
skoro boisz się nawodorowania to -
zakup sobie troszkę kwasu solnego i powoli ostrożnie zdejmij cynk
jak będą jakieś ślady cynku to szczotka mosiężna i jazda z usuwaniem zanieczyszczeń i wiesz co ...
opłucz wodą i zostaw na powietrzu
szprychy ładnie skorodują - będziesz widział czy cały cynk usunięty
nie bój się koloru rdzy - to bardzo często bardziej pomaga niż szkodzi widać wszystko bardzo wyraźnie - tam gdzie nie ma rudej tam jest "brudno"
kwas nie odtłuszcza !!!!

i w takim tanie zawieź do galwanizerni i ładnie poproś aby nie trawili tego długo bo to korozja powierzchniowa
może posłuchają i będzie ok

w swoim życiu ocynkowałem, poniklowałem tysiące szprych do motocykli zabytkowych ( ważne aby były oryginalne ) efekty można zobaczyć w Gdynskim muzeum motoryzacji :)


Autor tematu
Roy
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Posty w temacie: 5
Posty: 47
Rejestracja: 24 cze 2016, 15:08
Lokalizacja: Katowice

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#7

Post napisał: Roy » 19 sty 2018, 22:36

Wielkie dzięki za wyczerpujące odpowiedzi :) Faktycznie spróbuję sam ściągnąć stary ocynk. Najpiew deliktanie mechanicznie a potem kwasem, co by nie dopuścić do nawodorowania. Zależy mi na tym bo motocyklem robię dalekie trasy i lepiej uniknac niespodzianek.

Co do odwodorowania, czy samo wygrzewanie np. w piekarniku przyniesie jakieś efekty w tym zakresie?


kolec7
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 4
Posty: 532
Rejestracja: 01 mar 2009, 22:40
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#8

Post napisał: kolec7 » 21 sty 2018, 19:01

Tak.
Piekarnik, to taki sam piec wgłębny/atmosferowy do odpuszczania jak w hartowni.
Tylko o trochę małych gabarytach wsadu, o niższych osiągalnych temperaturach i gorszej kontroli temperatury.
Ale efekty w interesującym Ciebie temacie, będą takie same.
Tylko czas od końca procesu, do początku Twojego "wypiekania" może być znacznie dłuższy.
"W życiu piękne są tylko chwile...."


Autor tematu
Roy
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Sympatyk forum poziom 1 (min. 40)
Posty w temacie: 5
Posty: 47
Rejestracja: 24 cze 2016, 15:08
Lokalizacja: Katowice

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#9

Post napisał: Roy » 22 sty 2018, 19:15

Super, dziękuję za informacje. Mógłbyś polecić jakaś konkretną pozycję z literatury, w której mógłbym doczytać szczegóły, dotyczące wykonania takiej operacji w domowych warunkach (opis, dobór parametrów etc.). Jest możliwość, że takie wypiekanie zmieni właściwości materiału z którego szprychy są wykonane? np. temp. 200 st. przez 2-3h chyba nie powinna spowodować np. odpuszczenia materiału? Nie wiem, w jakiej technologi są wykonane szprychy, dlatego tak pytam hipotetycznie...
kolec7 pisze:Tylko czas od końca procesu, do początku Twojego "wypiekania" może być znacznie dłuższy.


Czyli, wypiekanie nie musi się odbywać natychmiast po wyjściu z kąpieli i przesunięcie w czasie tej operacji o np. kilka dni spowoduje, że zabieg będzie tak czy inaczej skuteczny?


kolec7
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Specjalista poziom 2 (min. 300)
Posty w temacie: 4
Posty: 532
Rejestracja: 01 mar 2009, 22:40
Lokalizacja: Poznań
Kontakt:

Re: Cynkowanie galwaniczne a pogorszenie wyrzymałości metalu

#10

Post napisał: kolec7 » 22 sty 2018, 21:38

1) No właśnie czas, który upływa od zakończenia procesu galwanicznego, do momentu rozpoczęcia "wypiekania", nie jest bez znaczenia. Im krócej tym lepiej. Osobiście nie przekraczałbym jednej godziny.

2) 200°C przez 2÷3h nie powoduje żadnej przemiany alotropowej.

3) Literaturę dla domorosłych wynalazców perpetum mobile sobie podaruj.
"W życiu piękne są tylko chwile...."

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Obróbka metali”