Цинк — синевато-белый металл с плотностью 7,13 г/см3 и температурой плавления 419,5 °С.

Цинковое покрытие обеспечивает не только барьерную, но и электрохимическую защиту от коррозии. Скорость разрушения покрытия для цинка составляет 1-10 мкм в год в зависимости от состояния атмосферы и условий эксплуатации. Горячеоцинкованная сталь может служить до 50 и более лет без возобновления цинкового покрытия (лакокрасочная защита требует возобновления как минимум раз в 3 – 5 лет).

Наиболее широко цинк применяется в современном мире для защиты от коррозии. Почти половина выплавляемого в мире цинка расходуется на нанесение антикоррозионных покрытий стали и чугуна (так называемое цинкование), пятая часть идет на производство латуни, около 15% — для литья изделий и деталей из цинка под давлением.

В мире ежегодно добывается более 10 млн т цинка. По оценкам, при нынешнем уровне добычи цинка выявленных запасов металла хватит лишь на несколько десятилетий. Объемы извлечения цинка из земной коры постоянно возрастают.

Разведанные подтвержденные запасы цинка в мире составляют более 350 млн. т. Месторождения цинка имеются в 70 странах мира, обеспеченность запасами с учетом роста потребности в нем составляет более 40 лет. Крупнейшие запасы цинковых руд находятся в России, Австралии, Казахстане, Канаде и Китае.

Цинковая промышленность России не играет сколько-нибудь важной роли в мире. Добыча цинка в России составляет лишь 1,7% от мировой, а производство рафинированного цинка – 2,7%.

Навеска продукции осуществляется вручную, как правило, путем подвески и увязки металлоконструкций на траверсы проволокой диаметром 3 – 6 мм (в зависимости от массы изделий).

На качество и толщину цинкового покрытия оказывает влияние угол наклона изделия к поверхности расплава цинка в ванне цинкования (чем больше угол наклона, тем меньше толщина и лучше качество поверхности покрытия). Угол навески цинкуемых изделий ограничен габаритными размерами ванн подготовки и ванны цинкования. Для стального проката этот угол составляет 10 – 45 градусов.

Жировое покрытие действует как непроницаемая оболочка на оксидах, из-за чего не происходит полного процесса кислотного травления. Часто жировые вещества проникают вглубь пор на поверхности и не обнаруживаются при поверхностном визуальном обследовании.
Обезжиривание осуществляется путем погружения материала в горячий раствор фосфорной кислоты.

Металлоконструкции проходят химическую обработку процедурой кислотного травления. Кислоты, используемые при горячем оцинковании, следующие: соляная кислота и серная кислота. Из двух кислот, в технологии цинкования предпочтительней первая, поскольку она активна при температуре окружающей среды, и создаёт меньше проблем на следующей стадии химической обработки.

Операция промывки необходима для предотвращения переноса хлоридов железа и кислоты HCl в ванну флюсования, а далее и в ванну цинкования.

Поверхность деталей покрывается пленкой неорганического кристаллического соединения, называемого «флюсом». При горячем цинковании требуется, чтобы сталь была идеально чистой до самого погружения в расплавленный цинк. Слой флюса служит для достижения этой цели благодаря своим следующим свойствам:

- он удаляет загрязнения и нерастворимые соли, оставшиеся на поверхности деталей после травления;

- предотвращает образование оксидов и/или солей, которое могло произойти во время ожидания и транспортировки к цинковой ванне;

- освобождает от оксидов поверхность ванны цинкования в зоне, в которой происходит погружение обрабатываемых деталей.

На этой фазе, когда раствор, концентрируясь, теряет воду, металлические соединения получают характеристики «сильной кислоты» способствующей активному взаимодействию расплава цинка со сталью.
Также, на стадии сушки осуществляется предварительный подогрев цинкуемого материала. Температура изделий на выходе из сушильной печи составляют примерно 70 – 100°C. В сушильной камере необходимо наличие хорошей вентиляции, способствующей сушке изделий и удалению влаги из окружающего объема

Если температуры в сушильной печи слишком высокие, имеется опасность, что соль разложится и преждевременно начнет свое действие, оставив мало флюсующего вещества для реакции между цинком и металлом на этапе цинкования. С другой стороны, если сушка неполная и остается слишком много влаги на поверхности, имеется риск нового окисления какого-то участка поверхности, что приведет к дефектам покрытия.

В процессе горячего цинкования металлоконструкции погружаются в ванну с расплавленным цинком (~430 – 450° С) и в результате реакции на поверхности изделия образуется ферро-цинковый сплав, представляющий собой надежную антикоррозийную защиту, состоящую из нескольких слоев с различным удельным соотношением железа и цинка.

Cтальные конструкции, подвергаемые цинкованию, и цинковые пластины погружаются в ванну с электролитом. Пластины и конструкции подключаются к источнику постоянного тока. Во время электролиза цинковый анод растворяется, и оседает на поверхности стального изделия.

Толщина гальванических покрытий обычно не превышает 20 – 30 мкм.

Для снятия цинкового покрытия используют соляную кислоту.

Толщина покрытия, а следовательно, и масса металла, осажденного на катоде, зависит от времени осаждения, плотности тока, проходящего через ванну и гальванического состава ванны. Зависимость массы осажденного металла от времени осаждения и плотности тока выражается законом Фарадея:
m=kIt

где m – масса вещества, осажденного на катоде, г;
k – электрохимический эквивалент или масса вещества (в граммах), осажденного в течение 1 ч при силе тока 1 А;
I – сила протекающего через электролит тока, А;
t – длительность протекания тока.

В практической гальванотехнике закон Фарадея имеет более развернутый вид, учитывающий катодный выход по току, h %.

m=kIth

Катодным выходом по току называется отношение массы осажденного на катоде металла к теоретической массе, следующей из закона Фарадея, приводится в процентах. Выход по току зависит от состава электролита и параметров осаждения.

Толщина электролитически осажденного металлического покрытия не одинакова. На ребрах и выпуклых местах толщина больше, чем в углублениях. Наибольшее утолщение покрытия обычно наблюдается на острых краях. Во избежание этого возле ребер размещают вспомогательные катоды (крайняя мера) или рассчитывают положение деталей на подвеске.

Электролитическое цинкование имеет серьёзный недостаток: необходима очистка сточных вод от цинка. Цена цинкового покрытия, получаемого этим методом, складывается не только из стоимости электролита и цинка. Электрохимическое цинкование сопровождается образованием экологически опасных отходов. Очистка сточных вод от ионов цинка достаточно дорогостоящая технология, требующая строительства очистных сооружений, потому иногда экономически более выгодно проводить цинкование метала, используя безэлектролитное цинкование.