Способ изготовления порошковой смеси для термодиффузионного цинкования

Содержание

Способ изготовления порошковой смеси для термодиффузионного цинкования

Термодиффузионное цинкование: описание и преимущества

Для защиты различных металлоконструкций, металлических изделий (в частности метизов) от коррозии широко применяется покрытие их цинком. Существует масса технологий получения защитного цинкового покрытия. Один из доступных вариантов – шерадизация или термодиффузионное цинкование. Это достаточно новый способ обработки, но несмотря на это, многие специалисты признали его очень перспективным.

Особенности технологии

Термодиффузионное цинкование – это метод, в основе которого лежит физическое явление диффузии легирующей составляющей металла, которая затем переходит на верхний слой изделия или конструкции. Термодиффузия возможна при относительно высоких температурах – от 400 до 470 градусов. В поверхностные слои металла диффузируют молекулы цинка.

Это процесс, при котором молекулы цинка испаряются из цинкосодержащей смеси в специальных контейнерах при высоких температурах, а затем проникают в поверхностный слой металла. В результате образуется слой на основе сложных сплавов цинка и железа.

В результате применения данной технологии на поверхности образуется однородное цинковое покрытие. При этом слой будет однородным даже в местах, в которые доступ затруднен.

Если процесс термодиффузионного цинкования будет проводиться при максимальных температурах, то молекулы покроют поверхность детали более интенсивно. Однако, покрытие не будет иметь нужных характеристик. Такая поверхность отличается не только высокой хрупкостью – слой цинка будет очень легко отслаиваться. Что касается степени антикоррозионной защиты, то он будет очень слабым.

Как происходит процесс обработки?

Технология достаточно проста, но потребуется наличие специального оборудования:

1. Первым делом поверхность тщательно очищают. Если на изделии имеются следы смазывающих материалов, то их легко удалить при помощи специальных составов – дигрейзеров. Для того чтобы удалить с поверхности следы коррозии и окалину, применяют пескоструйную установку. Кроме того, применяется и ультразвуковая чистка.

2. Когда деталь тщательно очищена, она отправляется в специальную тележку. Перед проведением процедуры деталь обязательно взвешивают – это нужно, чтобы точно определить количество состава, с помощью которого и будет проведено нанесение цинкового покрытия. Технология позволяет изменять количество смеси, которая наносится на обрабатываемую поверхность, в зависимости от объема готового раствора, а также от массы, геометрических характеристик детали, ее конструкции.

3. После того как деталь очищена и известен ее вес, она аккуратно помещается в специальную муфельную печь, где непосредственно и осуществляется термодиффузионное цинкование. Температурный режим подбирают исходя от типа обрабатываемой детали, марки сплава и принятых стандартов. Среднее время процесса зависит от мощности оборудования, а также от состава рабочей смеси. В процессе термодиффузии деталь в контейнере постоянно вращается. Толщина цинковой пленки для разных типов металлов составляет в среднем 0,5 мкм.

4. Когда обработка будет окончена, изделия достают и очищают от остатков насыщающих смесей. Цинковые составы могут быть различными. Одна из самых популярных марок такой продукции — «Левикор». Ее широко используют в современной промышленности за счет высокой проникающей способности. «Левикор» позволяет получать защитный цинковый слой различной толщины, при этом уровень защиты от коррозии очень высокий.

Несмотря на относительную простоту, термодиффузионное цинкование требует наличия определенных знаний, а также навыков. В промышленности практически все изделия стараются подвергать именно такой обработке. В домашних условиях использовать данную технологию невозможно ввиду того, что требуется оборудование для термодиффузионного цинкования. Порой оно может достигать огромных размеров.

На видео: пример термодиффузионного покрытия цинком.

Область применения

Чаще всего технология применяется на таких изделиях, как:

  • арматура, использующаяся в отраслях добычи газа и переработки нефти;
  • ограждающие конструкции;
  • элементы трубопроводов, арматура для строительства;
  • различные детали мебельной фурнитуры;
  • арматура для производства дорожного полотна;
  • элементы автомобилей;
  • детали ЛЭП;
  • большинство метизов.

Преимущества и недостатки

Технология отличается огромным количеством преимуществ:

Любые виды оцинкования – это гарантированная защита металла от коррозионных процессов. Использование термодиффузии делает этот процесс более экономически выгодным, так как не требуется больших затрат ресурсов.

Минусов только два:

  • Слой цинка, который формируется посредством диффузии, имеет малопривлекательный серый цвет. Данную проблему решают за счет нанесения на поверхность специального декоративного слоя. Но это никак не оговаривается в ГОСТах и нормативах. В большинстве случаев, когда эстетика не важна, на данный недостаток особого внимания не обращают.
  • Габаритные размеры изделий, которые можно обрабатывать таким образом, существенно ограничены параметрами контейнера и его объемами.

Требования к покрытиям

Существует несколько классов покрытий:

  • 1-й – от 6 до 9 мкм;
  • 2-й – 10-15 мкм;
  • 3-й класс – 16-20 мкм;
  • 4-й класс -21-30 мкм;
  • 5-й класс – 40-50 мкм.

В ГОСТах на данную технологию ничего не упоминается о более толстом покрытии. Но большинство предприятий данную услугу предоставляют. Однако необходимо получить предварительное согласование с заказчиком.

Термодиффузионному воздействию не подергаются те детали, где имеются паяные соединения или любые другие с использованием различных смол. На данных деталях термодиффузионные процессы невозможны.

Также по ГОСТам слой цинка не должен иметь дефектов, а именно:

  • остатков насыщающей смеси, которая не смывается;
  • инородных вкраплений;
  • наростов, раковин и пустот;
  • отслоения или вздутия;
  • трещин и участков, где отсутствует покрытие.

Данный способ обработки регламентируется следующими документами: ГОСТ Р 9.316-2006. Можно подробней ознакомиться с ним при необходимости. Также следует знать, что в 2008 году утвердили новые стандарты на нанесение цинковых покрытий на метизы.

Что говорит специалист (1 видео)

Оцинкованный металл (20 фото)

Особенности термодиффузионного цинкования металлоизделий в электромагнитном поле (ТДЦЭ)

Одним из наиболее распространенных способов защиты от коррозии металлоизделий является их оцинковка. Объясняется это тем обстоятельствам, что цинк имеет стационарный потенциал, 0,2-0,3 мВ более отрицательный, чем у железа. При воздействии электролитов, содержащихся в агрессивных средах морской или промышленно-городской атмосферах, а также во влагонасыщенных бетонах, цинковое покрытие медленно растворяется за счет электрохимических реакций, защищая, тем самым, ферритную подложку. Таким образом, цинковое покрытие выполняет роль протектора, «размазанного» по поверхности защищаемой стальной конструкции.
Цинковое покрытия сравнительно дешевы и обеспечивают длительную противокоррозионную защиту стальной подложки. Наибольшее распространение в практике защиты от коррозии металлоизделий нашли следующие методы цинкования: гальваническое, «горячее» из расплава цинка, газотермическое цинкование напылением, «холодное» путем окраски металлоизделий цинкнаполненными красками, термодиффузионное цинкование. Рассмотрим преимущества и недостатки данных методов.

Гальваническое цинкование, по причине получения слишком тонких покрытий и формирования покрытия в специальных малоемких ваннах, неприемлемо для защиты крупногабаритных металлических конструкций. Подготовка стальной поверхности под гальваническое цинкование производится экологически опасным методом химического травления в кислотах, что может увеличить риск наводороживания металла, способствующего непредсказуемому хрупкому разрушению ответственных металлоконструкций, работающих в сложном состоянии.

Способ горячего цинкования заключается в окунании предварительно очищенных химическим способом (травлением в кислоте) металлоизделий в ванну с расплавом цинк-алюминевого сплава при температуре 460-480 оС с выдержкой в течение 10-15 минут.

Достоинства горячего цинкования

  • Сравнительная простота, низкая стоимость и технологичность операций по цинкованию;
  • Сравнительно высокая защитная способность и долговечность, определяемая выбранной толщиной покрытия от 30 до 300 мкм при скорости коррозионного износа покрытия, равной 2-3 мкм в год в умеренно холодном климате в неагрессивных средах;
  • Горячее цинковое покрытие в принципе не подлежит последующему окрашиванию, за исключением поверхностей, требующих декоративной окраски.

Недостатки горячего цинкования

  • Сложность и экологическая опасность подготовки поверхности под покрытие травлением, а также риск новодораживания;
  • Необходимость постоянного круглосуточного поддержания температуры расплава цинка, что требует значительного расхода энергетических затрат;
  • Неравномерность толщины покрытия на цинкуемой поверхности, образование наплывов (при вынимании конструкций из ванны с вязким расплавом) на нижних кромках и в отверстиях, что требует проведения последующих дорогостоящих работ по зачистке цинкового покрытия в местах прилегания монтажных поверхностей;
  • Сравнительно низкая адгезивная связь с подложкой;
  • Значительные технологические потери дорогостоящего цинка, проявляющиеся при образовании соединения цинка с железом в ванне расплава (так называемый, гартцинк, до 1/3 от количества потребляемого цинка);
  • Существующие ванны горячего цинкования позволяют оцинковывать металлоконструкции длиной до 11 м, обычно применяются для оцинковки строительных изделий в виде перил, дорожных ограждений, электрических фонарей, молниеотводов и тому подобных конструкций;
  • Высокая начальная затратная стоимость организации участка горячего цинкования, достигающая 10 млн долларов США;
  • Во многих регионах России (Сибири, Дальний Восток) участки горячего цинкования вообще отсутствуют;
  • Необходимость дополнительной поверхности или искусственное ее старение под окрашивание, что также удорожает производство.

Видео: Процесс горячего цинкования металлоизделий

Газотермическое и термодиффузионное цинкование

При газотермическом цинковании напыление наносится на конструкции, элементы и их детали, форма поверхности которых позволяет направить на нее струю распыляемого металла под углом 90-45 градусов. Способ пригоден для нанесения покрытия на изделия любых габаритов, мобилен. Стоимость нанесения таких покрытий в 3-4 раза дороже цинкования с помощью других методов, в результате газотермического цинкования получается неравномерная толщины покрытия на цинкуемой поверхности, сложность контроля за выполнением работ и получения покрытия, которое соответствует нормативным документам, узкие зазоры (< 20 мм) глубокие отверстия (глубина > 50 мм), карманы и другие недоступные для напыления места недопустимы (согласно ГОСТ 28302-89), необходимо применять меры предупреждающие деформацию конструкций и изделий.

В последние годы традиционный метод получения термодиффузионных покрытий (ТДЦ) был усовершенствован и убраны недостатки метода, путем замены радиационного нагрева реторт с цинкуемыми деталями на индукционный нагрев. В предлагаемом способе термодиффузионного цинкования в электромагнитном поле — ТДЦЭ (патент на изобретение № 2424351 «Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления») реторта помещается внутрь камеры с индуктором. В связи с тем, что находящаяся внутри реторты шихта является парамагнитным и мелкодисперсионным материалом, она практически прозрачна для электромагнитных волн, генерируемых индуктором, следовательно, нагрев шихты происходит за счет конвективной передачи тепла от корпуса реторты и цинкуемых изделий. В отличие от шихты, цинкуемые металлоизделия ферромагнитны. В результате в изделиях, помещенных в магнитное поле индуктора, возникают вихревые токи, которые нагревают изделия до температур 500-800 оС внутри объема реторты. Процесс термохимической диффузии сокращается в десятки раз, поскольку разогрев деталей происходит за 25-30 минут в зависимости от величины подводимой электрической мощности, магнитных свойств и толщины материала реторты, а также массы обрабатываемых изделий.

Структура покрытия практически состоит из α- и δ-фазы, прослойка Г-фазы, снижающая качество покрытия, ничтожно мала. Содержание цинка в верхнем слое покрытия толщиной 60 мкм достигает 98%.

Требуемая толщина покрытия регулируется временем прогрева, заданной температурой цинкования, характеристикой сортамента металлоизделий, загружаемых в реторту, и составом шихты.

Рассмотрим еще одну важную особенность предлагаемого способа термодиффузионного цинкования. Использование индукционного нагрева позволяет, в отличие от способа традиционной термодиффузии с радиационном нагревом, формировать однородный цинковый слой требуемой толщины за счет токов индукции и тепла, идущего изнутри цинкуемой детали, происходит полный переплав старого и последующего слоев цинка. Таким образом, использование индукционного обогрева позволяет, в отличие от других способов цинкования, восстанавливать цинковое покрытие, если его толщина недостаточна или если оно повреждено.

Резюмируя все вышесказанное, к достоинствам метода термодиффузионного цинкования в электромагнитном поле (ТДЦЭ) можно отнести следующее:

  • Детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс диффузионного цинкования экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений;
  • Получаемое покрытие не имеет пори за счет диффузионного слоя имеет прочную адгезионную связь с подложкой, т.к. покрытие представляет собой многослойный набор интерметалидов, в том числе проникшие в тело подложки, что очень важно при защите металлоизделий, используемых в «тяжелых» условиях, например в ледовой обстановке, перепадов температур;
  • Метод позволяет осуществлять упрочнение изделий и ремонтные работы по восстановлению поверхностного слоя изделий;
  • Защитная способность покрытия многократно выше, чем у гальванических, и выше, чем у покрытий, образованных методом горячего цинкования;
  • Толщина покрытия может быть любой (по техническому заданию заказчика) и зависит от времени выдержки цинкуемых деталей в печи и используемой рецептуры смеси;
  • Диффузионный цинк покрывает детали равномерным слоем без наплывов, точно повторяя профиль цинкуемой поверхности, обеспечивая равномерную толщину с точностью воспроизведения профиля от 10 до 300 мкм, любым необходимым слоем, на любом необходимом участке без наплывов, включая элементы сложной конфигурации, резьбовые соединения (при покрытии данных изделий от 10 до 30 мкм), возможность выборочного покрытия участков, включая глухие отверстия, элементы сложной конфигурации, щели, полости, резьбу т.п.;
  • Метод позволяет, в отличие от других, оцинковывать длинномерные трубы с обеих сторон, а при необходимости покрывать только внутреннюю или только наружную поверхность труб, в зависимости от размещения порошковых цинк-содержащих смесей – снаружи или внутри труб;
  • Отходы производства не требуют захоронения и могут быть использованы в качестве наполнителей строительных бетонных смесей;
  • Диффузионное цинковое покрытие сертификатом Госсанэпиднадзора № 78.1.3.315.П.17512.9.99 от 06.09.1999 допущено к контакту с водой питьевого и бытового водоснабжения.

Особенно подробно отметим роль метода и необходимость применения метода ТДЦЭ (основываясь на ранее изложенном) в областях, где применяются железобетонные конструкции (ледостойкие морские платформы, гидротехнические сооружения и пр.). железобетонные конструкции, несмотря на высокие прочностные показатели, в процессе эксплуатации склонны к разрушению. Объясняется это тем, что бетоны имеют достаточно пористую структуру, которая активно поглощает влагу. И хотя при насыщении бетон становится прочнее, при отрицательных температурах проникшая в бетон вода, замерзая и расширяясь, образует трещины в монолитной структуре.

Возросшее в последние годы содержание углекислого газа в атмосфере приводит также к карбонизации бетона. Содержащаяся в материале известь (гидроксид кальция) превращается в карбонат кальция, снижается показатель рН, т.е. повышается кислотность среды внутри бетона, благодаря чему начинается интенсивная коррозия поверхности стальных конструкций, соприкасающихся с бетоном. Также пористость и появление и появление трещин в бетоне облегчает поступление влаги, воздуха и агрессивных веществ из окружающей среды к поверхности арматуры, вследствие чего ее пассивное состояние в местах расположения трещин нарушается, в результате нарушения ее пассивности, вызываемого уменьшением щелочности до рН < 12, возникает коррозия стали, снижается сцепление арматуры с бетоном. Ржавчина, формирующаяся при окислении стали, имея объема в 14 раз больший, чем монолитный металл, повышает внутреннее давление в бетоне и приводит к разломам бетона и оголению стальных конструкций. Оголенный металл еще стремительнее корродирует, способствуя дальнейшему разрушению бетона. Скорость карбонизации может достигать от 1 до 6 мм в год.

Хлориды, содержащиеся в морской атмосфере и в агентах-антиобледенителях, также способствуют разрушению бетона, так и стальной арматуры. Поскольку процессы карбонизации, а также воздействие хлоридов и сульфатов неизбежны, представляется целесообразным нанести на стальные, омоноличиваемые стальные мостовые конструкции защитные покрытия, препятствующие разрушению.

В соответствии с рекомендациями ГОСТ 31384-2008 (Приложения Е и И) и СНиП 2.03.11-85 бетонируемые стальные конструкции должны быть защищены от коррозии. Стальные строительные детали рекомендуется перед закладкой в бетон металлизировать путем горячего цинкования в расплаве, газотермического напыления, термодиффузионного цинкования, а также методом «холодного цинкования» цинкнаполненными красками. Толщина цинкового покрытия должна быть не менее 100-120 мкм, чтобы исключить пористость металлического слоя и снизить интенсивность растворения цинка. Поскольку работы по металлизации напылением на поверхности закладной арматуры представляются весьма трудоемкими, наиболее технологичным способом их оцинковки может служить термодиффузионное цинкование (ТДЦ) в специальных ретортах, позволяющих оцинковывать длинномерные изделия длиной до 12 м. метод ТДЦ может быть усовершенствован за счет обогрева цинкуемых изделий электроиндуктивным методом (ТДЦЭ), что на порядок интенсифицирует и ускоряет процесс оцинковки и повышает качество обрабатываемого изделия.

Технология ТДЦЭ и покрытие соответствуют нормативным документам:

  • ГОСТ Р 9.316-2006 «Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля;
  • ГОСТ Р 51163-98 «Покрытия термодиффузионные цинковые для крепежных и других мелких изделий»;
  • РД «Покрытия цинковые для стальных изделий морской техники. Технологический процесс нанесения цинковых покрытий термодиффузионным способом в электромагнитном поле» ГКЛИ 3240-0392012;
  • РД «Покрытия цинковые защитные стальных труб судовых систем. Технические требования. Типовой технологический процесс». РД 5.95027-88;
  • СТО 02494680-0034-2004 «Покрытия защитные термодиффузионные цинковые на элементах металлических конструкций и крепежных изделиях. Общие технические условия» Стандарт организации ЦНИИ ПСК им. Мельникова.

В настоящее время разработан новый инновационный способ (Патент на изобретение № 2424351) нанесения термодиффузионных цинковых покрытий (и др. покрытий), создана установка в результате исполнения государственной программы по развитию гражданского флота ОКР «Термодиффузия», прошли предусмотренные программой испытания на коррозионную стойкость, механическую прочность и стойкость к абразивному износу. Установка позволяет производить термодиффузионное цинкование в электромагнитном поле длинномерных металлоконструкций с производительностью до 20 т/час (в зависимости от конструктивных особенностей изделий).

Данная установка способна на промышленном уровне решать задачи коррозионной защиты металлоконструкций. Что значительно расширяет возможности и границы использования инновационного способа – термодиффузионного цинкования в электромагнитном поле (ТДЦЭ) металлоизделий.

Сравнительный анализ характеристик цинковых защитных покрытий

Характеристики цинковых покрытийГорячее цинкованиеТДЦТДЦЭ
Фазовый состав
α-фазаFe21ZnFe21ZnFe21Zn
γ-фазаFe3Zn10Fe3Zn10Fe3Zn10
σ-фазаFeZn11FeZn12FeZn7
ζ-фазаFeZn13
η-фазаZn, ZnOZnO
Плотность поверхностного слоя, г/см37,137,227,25
Микротвердость поверхностного слоя, МПа35034703830
Средняя скорость изменения удельной массы образца, г/(см2/ч)-7,5·10-7-5·10-7-4·10-7

Фото: Установка термодиффузионного цинкования

Установка ТДЦЭ

По материалам журнала «ЛКМ Лакокрасочные материалы и их применение»

Термодиффузионное цинкование: технология и оборудование

Термодиффузионное цинкование, которое также называют шерардизацией, является относительно новой технологией нанесения на поверхность изделий из металла слоя цинка. Между тем именно такой способ цинкования среди всех существующих на сегодняшний день признается многими специалистами наиболее перспективным.

Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

Особенности и сферы применения

Такой метод защиты металлических изделий от коррозии и старения, как термодиффузионное цинкование, общие требования к которому регламентирует ГОСТ Р 9.316-2006, основан на явлении диффузии молекул металла, протекающей при относительно высокой температуре (400–470°). В данном случае в поверхностный слой обрабатываемого изделия диффузируют молекулы легирующего элемента – цинка.

В результате применения такой технологии на поверхности металлической детали формируется однородный цинковый слой. При этом однороден такой слой даже в труднодоступных местах обрабатываемого изделия.

При термодиффузионной обработке детали покрываются равномерном слоем цинка, включая отверстия и внутренние полости

При термодиффузионной обработке детали покрываются равномерном слоем цинка, включая отверстия и внутренние полости

Диффузионному поверхностному цинкованию, выполняемому при термическом воздействии на обрабатываемую деталь, чаще всего подвергают:

  • арматуру, применяемую в нефтяной и газовой отраслях;
  • ограждающие дорожные и мостовые конструкции;
  • элементы трубных коммуникаций и строительную арматуру;
  • фурнитуру, используемую для изготовления мебели;
  • арматуру, применяемую для укрепления железнодорожного полотна;
  • конструктивные элементы автотранспортных средств;
  • конструктивные элементы ЛЭП (линии электропередачи).

Термодиффузионное цинкование позволяет получать на поверхности металла цинковый слой минимальной толщины, благодаря чему подвергать такой обработке можно даже детали, отличающиеся очень небольшими размерами.

При повышении температуры обработки по данной технологии до 470° термодиффузия молекул цинка в поверхностный слой металла становится более интенсивной, но полученное в итоге покрытие не обладает требуемыми характеристиками. Оно не только отличается повышенной хрупкостью и легко отслаивается от поверхности изделия, но и не способно обеспечить требуемый уровень антикоррозионной защиты.

Промышленная линия термодиффузионного цинкования

Промышленная линия термодиффузионного цинкования

Чтобы сформировать на поверхности металлического изделия термодиффузионное цинковое покрытие заданной толщины, обладающее высокими защитными характеристиками, необходимо предусмотреть ряд дополнительных процедур.

  • Проводится тщательная очистка поверхности изделия, которое будет подвергаться обработке.
  • Необходимо обеспечить герметичность контейнера для термодиффузионного цинкования.
  • Когда герметичность контейнера обеспечена, в нем необходимо создать инертную или восстановительную среду. Следует иметь в виду, что в окислительной среде цинкование выполнять нельзя.

Детали обработаны и загружены в специальную емкость для термодиффузионного цинкования

Детали обработаны и загружены в специальную емкость для термодиффузионного цинкования

При выполнении самого термодиффузионного цинкования в рабочую среду желательно вносить специальные флюсующие элементы, которые называют активаторами.

Если придерживаться всех вышеуказанных рекомендаций и строго соблюдать все технологические режимы, то на поверхности металлического изделия можно сформировать термодиффузионное цинковое покрытие, которое будет соответствовать как заданной толщине, так и требуемым защитным характеристикам.

Сравнительный анализ коррозионной стойкости

Сравнительный анализ коррозионной стойкости

Алгоритм нанесения термодиффузионного цинкового покрытия выглядит следующим образом.

  • Обрабатываемая поверхность тщательно очищается (в производственных условиях для этого используют дробеметные, пескоструйные и ультразвуковые установки).
  • Изделие и специальную смесь, за счет которой будет осуществляться насыщение его поверхности цинком, помещают в герметичный контейнер.
  • В контейнере создается требуемая температура, при которой и протекает диффузионное поверхностное цинкование.

Печь для термодиффузионного цинкования

Печь для термодиффузионного цинкования

После окончания цинкования деталь извлекают из контейнера и очищают ее поверхность от остатков использованной смеси. Затем остается выполнить пассивирование уже оцинкованной поверхности и дать ей полностью остыть.

Для выполнения диффузионного поверхностного цинкования используются различные насыщающие смеси, одной из которых является «Левикор». Высокую популярность у отечественных специалистов смесь «Левикор» завоевала благодаря тому, что ее отличает высокая проникающая способность, а ее применение позволяет получать цинковые покрытия требуемой толщины, обладающие исключительными защитными свойствами.

Достоинства и недостатки

Технология цинкования, для реализации которой используется термодиффузия, отличается целым рядом достоинств. Перечислим их.

  • Поверхность обработанного изделия и сформированный на ней цинковый слой характеризуются отличной адгезией.
  • Данный метод обработки отличается экономичностью, так как для его реализации не требуются большие производственные площади, значительные затраты рабочей силы и электрической энергии.
  • Технология термодиффузионного цинкования позволяет получать идеально ровное и однородное по своей толщине покрытие, отличающееся, кроме того, высокими защитными свойствами.
  • За счет того, что термодиффузия осуществляется в герметичных контейнерах, данный процесс отличается токсической, химической и экологической безопасностью. При работе с такими установками человек не получит термический ожог, а также не подвергнется воздействию других факторов, которые бы могли негативно отразиться на его здоровье.
  • Толщина цинкового слоя при использовании такой технологии хорошо поддается регулировке в достаточно широких пределах.
  • Образующиеся в процессе термодиффузионного цинкования отходы легко утилизируются. При этом процесс такой утилизации, выполняемой по стандартной схеме, также не связан с опасностью для человеческого здоровья.
  • Для очистки поверхности изделия после термодиффузионного цинкования не используются кислоты и другие агрессивные средства.
  • Оборудование, на котором выполняется диффузионное поверхностное цинкование, отличается простотой управления и обслуживания.
  • Процедура термодиффузионного покрытия цинком выполняется при более щадящем температурном режиме, если сравнивать ее с другими технологиями нанесения защитных покрытий.

После этого типа цинкования возможна последующая окраска деталей

После этого типа цинкования возможна последующая окраска деталей

У данной технологии есть два основных недостатка. Заключаются они в следующем.

  • Цинковый слой, формирующийся на поверхности изделия при использовании данной методики, отличается малопривлекательным сероватым цветом. Такая проблема решается путем нанесения на предварительно полученное термодиффузионное цинковое покрытие дополнительного декоративного слоя. Следует, однако, иметь в виду, что возможность нанесения такого слоя не оговаривается положениями ГОСТа. Во многих случаях, когда для оцинкованных металлических изделий эстетический фактор не столь важен, на такой недостаток не обращают внимания.
  • Габариты изделий, которые могут быть подвергнуты термодиффузионному цинкованию, серьезно ограничены размерами герметичного контейнера, а также внутренним объемом нагревательной печи.

При выполнении такой обработки следует строго придерживаться не только технологических рекомендаций, но и правил техники безопасности. В противном случае в организм человека может попасть цинковая пыль, которая способна нанести вред его здоровью.

Требования ГОСТ Р 9.316-2006 к термодиффузионным цинковым покрытиям

В соответствии с положениями нормативного документа, термодиффузионные цинковые покрытия могут быть отнесены к одному из следующих классов:

  • 1-й класс – толщиной 6–9 мкм;
  • 2-й класс – 10–15 мкм;
  • 3-й класс – 16–20 мкм;
  • 4-й класс – 21–30 мкм;
  • 5-й класс – 40–50 мкм.

Несмотря на то, что в ГОСТе не упомянуты цинковые покрытия большей толщины, потребитель по согласованию с производителем может заказать их нанесение. Однако в таком случае полученное покрытие будет относиться к категории нестандартных.

Рассматриваемый метод цинкования позволяет получить качественное цинковое покрытие толщиной 5–100 микрон

Рассматриваемый метод цинкования позволяет получить качественное цинковое покрытие толщиной 5–100 микрон

Термодиффузионное цинковое покрытие не наносится на те металлические конструкции и изделия, на которых имеются соединения, выполненные при помощи смол или припоя. Нанести цинковый слой на такие детали возможно, но для этого следует применять другие технологии.

В соответствии с положениями ГОСТ, цинковый слой, нанесенный на металлическое изделие по рассматриваемой технологии, не должен иметь следующих дефектов:

  • остатков насыщающих смесей, которые не поддаются смыванию;
  • вкраплений инородных тел;
  • наростов;
  • пустот и раковин;
  • отслоений;
  • трещин на поверхности;
  • вздутий;
  • даже очень незначительных по площади участков, на которых отсутствует покрытие.

Ознакомиться с требованиями ГОСТ к процессу обработки деталей методом термодиффузионного цинкования можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроляСкачать
Оценка статьи:

Поделиться с друзьями:

Технология нанесения термодиффузионного покрытия

Процесс нанесения покрытия представляет собой замкнутый технологический цикл, разбитый на несколько операций.

  • предварительная очистка деталей от жиров, ржавчины и окалины;
  • оцинкование деталей;
  • нанесение защитных пассивационных слоев и/или нанесение других финишных слоев (окрашивание, гуммизация, пластификация и т.д.);
  • сушка готовой продукции.

В процессе также существуют промежуточные операции по загрузке/разгрузке деталей, промывке и т.д.

Обратите внимание! Для получения качественного антикоррозионного покрытия все технологические этапы имеют одинаково важное значение и являются равными составляющими технологического процесса.

Технология нанесения покрытия не меняется ни для одного вида деталей.

Особенности каждого этапа — это разная подготовка поверхности для разного вида деталей.

В технологии цинкования предусмотрены:

    • дробеметная обработка деталей;
    • ультразвуковая подготовка поверхности.

    Детали из холодно-катанной стали загружаются в контейнер без предварительной обработки. Детали в масле или СОЖ нуждаются в предварительном обезжиривании.

    Этап нанесения покрытия

      • Он длится 90 мин. или 180 мин. ( в зависимости от установленного оборудования и типов используемых смесей для цинкования).
      • Часть времени уходит на разогрев деталей и насыщающей смеси до необходимой температуры и затем, при достижении заданных температурных параметров, происходит непосредственно процесс цинкования.
      • После чего контейнер извлекается из печи и охлаждается.

      Цинкование происходит при температурах от 290С до 400С . Выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий, марки стали и установочных норм производителей деталей.

      На протяжении всего процесса цинкования, контейнер находится во вращающемся состоянии и останавливается только перед непосредственной выемкой контейнера из печи.

      Толщина цинкового слоя на поверхности может варьироваться от 5 до 100 мкм.

      Регулируется она только количеством насыщающей смеси, которая закладывается в контейнер вместе с деталями.

      Время обработки является константой, что очень удобно для планирования производственной деятельности. После охлаждения, контейнер разгружается и продукция поступает на стадию финишных операций.

      Этап пассивации

      Пассивационные растворы (для первой и второй пассивации) являются ноу-хау фирмы-производителя.

      Данные растворы работают в режиме комнатных температур, в замкнутом цикле с постоянной регенерацией растворов.

      Первоначально приготовленные пассивационные растворы в процессе работы требуют только необходимого технического поддержания и не связанны с системой канализации.

      Пассивационные растворы не требуют перелива или слива в ходе процесса, просты и не имеют в своих составах никаких агрессивных или вредных компонентов.

      Термодиффузионное цинкование метизов и болтов

      Термодиффузионное цинкование по привлекательным ценам

      Среди возможных способов защиты металлоконструкций от разрушающего воздействия коррозии, особенно популярным в последнее время становится термодиффузионное цинкование. Несмотря на то, что технология подобной металлообработки появилась сравнительно недавно, она дает отличные результаты, в частности, позволяет продлить срок службы изделий приблизительно на 15-20 лет. Заказать услугу термодиффузионного цинкования по умеренной цене и с гарантией качества есть возможность у каждого клиента нашего завода. Имея в распоряжении самое современное оборудование, и строго следуя установленным ГОСТами нормативам, мы наносим защитный слой на различные изделия, которыми могут быть:

      • арматура для систем трубопроводов;
      • закладные элементы;
      • всевозможные метизы;
      • профильные трубы и углы;
      • металлические полосы и швеллеры и т.д.

      Процесс термодиффузионного цинкования может выполняться для различных целей, например, в рамках метизного производства, сооружения контактных сетей и т.д. Суть метода заключается в нанесении на ту или иную поверхность особой порошковой смеси, содержащей атомы цинка, которые формируют защитный слой и минимизируют опасность развития коррозии.

      Достоинства термодиффузионного цинкования

      Если сравнивать с другими технологиями, термодиффузионное цинкование имеет более высокую цену, однако обеспечивает максимальный уровень защиты. Другими значительными преимуществами стоит назвать:

      • оптимальное сцепление с ЛКМ;
      • высокие прочностные характеристики обработанных покрытий;
      • отсутствие повреждений в процессе сварочных работ;
      • сохранение структуры при изгибе и других механических воздействиях;
      • экономичность – хотя цена термодиффузионного цинкования несколько выше, чем гальванического или горячего, технология выгодна с финансовой точки зрения, поскольку существенно увеличивает срок эксплуатации деталей;
      • небольшая толщина защитного слоя;
      • возможность использования совместно с другими методами обработки металлических изделий.
      Последовательность термодиффузионного цинкования

      Процесс нанесения насыщающей смеси, в которой присутствует цинк и инертный наполнитель, происходит в особой печи с постоянно вращающейся камерой. Наш завод использует оборудование последнего поколения, в четкости придерживаясь технологической последовательности металлообработки:

      • подготовка основания – чрезвычайно важный этап термодиффузионного цинкования, в особенности для элементов, содержащих окалину после производства;
      • упаковка изделий в барабаны либо контейнеры;
      • обработка химическим и термическим способом;
      • охлаждение и распаковка изделий;
      • извлечение из диффузионной камеры.
      Заказать услугу термодиффузионного цинкования

      Стремясь оправдывать самые высокие ожидания клиентов, наш завод предлагает услуги термодиффузионного цинкования по демократичным ценам и с гарантией соблюдения сроков нанесения антикоррозийной защиты. Все условия сотрудничества оговариваются заранее, и вы можете не сомневаться в том, что мы справимся с поставленными задачами.

      Как происходит процесс обработки?

      Технология достаточно проста, но потребуется наличие специального оборудования:

      1. Первым делом поверхность тщательно очищают. Если на изделии имеются следы смазывающих материалов, то их легко удалить при помощи специальных составов – дигрейзеров. Для того чтобы удалить с поверхности следы коррозии и окалину, применяют пескоструйную установку. Кроме того, применяется и ультразвуковая чистка.

      2. Когда деталь тщательно очищена, она отправляется в специальную тележку. Перед проведением процедуры деталь обязательно взвешивают – это нужно, чтобы точно определить количество состава, с помощью которого и будет проведено нанесение цинкового покрытия. Технология позволяет изменять количество смеси, которая наносится на обрабатываемую поверхность, в зависимости от объема готового раствора, а также от массы, геометрических характеристик детали, ее конструкции.

      Статья по теме: Особенности термообработки сварных соединений и методы ее проведения

      3. После того как деталь очищена и известен ее вес, она аккуратно помещается в специальную муфельную печь, где непосредственно и осуществляется термодиффузионное цинкование. Температурный режим подбирают исходя от типа обрабатываемой детали, марки сплава и принятых стандартов. Среднее время процесса зависит от мощности оборудования, а также от состава рабочей смеси. В процессе термодиффузии деталь в контейнере постоянно вращается. Толщина цинковой пленки для разных типов металлов составляет в среднем 0,5 мкм.

      4. Когда обработка будет окончена, изделия достают и очищают от остатков насыщающих смесей. Цинковые составы могут быть различными. Одна из самых популярных марок такой продукции — «Левикор». Ее широко используют в современной промышленности за счет высокой проникающей способности. «Левикор» позволяет получать защитный цинковый слой различной толщины, при этом уровень защиты от коррозии очень высокий.

      Несмотря на относительную простоту, термодиффузионное цинкование требует наличия определенных знаний, а также навыков. В промышленности практически все изделия стараются подвергать именно такой обработке. В домашних условиях использовать данную технологию невозможно ввиду того, что требуется оборудование для термодиффузионного цинкования. Порой оно может достигать огромных размеров.

      На видео: пример термодиффузионного покрытия цинком.

      Термодиффузионное цинкование: технология, оборудование

      Термодиффузионное цинкование позволяет создать на металлической поверхности некоторый защитный слой, который значительно продлевает срок службы материала.

      Особенность цинкового слоя заключается в том, что он обеспечивает как электрохимическую, так и механическую защиту металлической заготовке.

      Данный метод достаточно востребован в промышленной сфере, а технология, по которой выполняется термодиффузионное цинкование, успешно испробована на поверхностях различных видов металлов.

      Конечно, для того чтобы провести данный вид цинкования материала, потребуется определенное оборудование, для которого высокая температура является рабочей.

      Антикоррозийная обработка

      Следует отметить, что цинк имеет свойство вступать в химическую реакцию с большим количеством самых разных элементов и является достаточно активным металлом.

      Если провести простейшие опыты из школьного курса химии, то можно наблюдать, как при взаимодействии цинка с водой или воздухом поверхность самого металла покроется тонкой пленкой.

      Именно таким образом и получают защитное покрытие при помощи термодиффузионного цинкования на поверхностях самых разных видов металлов.

      Данная технология используется только в промышленных сферах, так как требуется специальное оборудование и высокая рабочая температура, а также наличие активных смесей.

      Особенности процесса

      Данный метод достаточно простой, однако требует наличия специального оборудования и определенной рабочей температуры.

      Для начала выполняется максимально тщательная очистка той поверхности, которая будет цинковаться.

      Если есть на поверхности следы от масла, то они легко удаляются при помощи дигрейзера.

      Для того чтобы убрать с материала ржавчину и окалину, необходимо воспользоваться дробометной установкой.

      Кроме этого, для удаления грязи с поверхности используют некоторые специфические методы обработки, такие, как пескоструйная или ультратразвуковая.

      После того как поверхность станет чистой, ее отправляют на загрузку, и для этого помещают на специальную металлическую тележку.

      Также изделие перед обработкой взвешивается. Это делается для того, чтобы правильно определить количество смеси, с помощью которой и будет проводиться данное цинкование.

      Метод позволяет регулировать количество наносимой смеси в зависимости от количества приготовленного раствора, а также формы и массы детали.

      Толщина стандартного слоя для различных типов металлов составляет в среднем около пятидесяти микрон. Технология, несмотря на свою относительную простоту, требует определенных знаний и навыков от исполнителя работ.

      Термодиффузионным цинкованием на крупных предприятиях стараются подвергать практически все металлические изделия и заготовки.

      После того как заготовка будет очищена и взвешена, ее аккуратно помещают в муфельную печь, непосредственно в которой и происходит само термодиффузионное цинкование.

      В некоторых отдельных случаях температура в печи может достигать четырехсот градусов выше нуля.

      Сам температурный режим следует подбирать в зависимости от типа заготовки, марки стали и принятых на предприятии стандартов.

      Технология предполагает среднее время обработки порядка ста двадцати минут.

      На показатели времени нанесения термодиффузионного покрытия цинка влияет, главным образом, мощность используемого оборудования, а также состав используемой смеси.

      Данный метод практически невозможно использовать в домашних условиях ввиду того, что требуется специальное оборудование достаточно крупных размеров.

      Следует отметить, что в процессе термодиффузионного цинкования необходимо, чтобы контейнер, в который помещены заготовки, находился в непрерывном вращении.

      Данный метод предполагает после цинкования обработку поверхности пассивацией.

      Такая дополнительная обработка позволяет эффективно защитить металлическую поверхность от воздействия атмосферного воздуха.

      Также проводится галтовка, при помощи которой с заготовки удаляются заусеницы.

      На завершающем этапе деталь тщательно высушивают.

      Плюсы и минусы

      При помощи термодиффузионного цинкования можно проводить эффективную обработку целого ряда метизов. Данный метод имеет целый ряд самых разных преимуществ.

      В первую очередь, изделия становятся более стойкими к коррозионным процессам, если выдержана требуемая толщина слоя. Кроме этого, покрытие полностью повторяет как контур, так и форму метизов.

      За счет термодиффузионного цинкования заготовки приобретают более высокие показатели твердости. Кроме этого, металлы становятся более устойчивыми к абразивному типу разрушений.

      Технология эффективна для большей части самых разных метизов, притом, что затраты на проведение данного вида цинкования минимальны.

      Конечно, необходимое оборудование требует определенных изначальных затрат, однако они достаточно быстро окупаются.

      Также к достоинствам данного метода можно отнести высокую адгезию, а также практически полную безопасность в экологическом плане.

      Несмотря на огромное количество достоинств термодиффузионного цинкования, данный метод имеет и некоторые недостатки.

      Так, данный процесс характеризуется достаточно низкой производительностью по сравнению с другими технологиями цинкования металлов.

      Кроме этого, термодиффузионному цинкованию нельзя подвергать различные виды декоративных покрытий.

      Это связано с тем, что после проведения данной процедуры первоначальное покрытие приобретет неприятный мышиный цвет.

      Следует отметить и то, что после термодиффузионного цинкования образуется большое количество аэрозолей с содержанием цинковой пыли, которая в свою очередь вредна для здоровья.

      Несмотря на все недостатки, данная методика достаточно востребована и активно применяется на самых разных крупных предприятиях.

      Область применения

      Практически на всех крупных промышленных предприятиях, которые работают в сфере обработки металлов, цинкование достаточно востребованный способ защиты металлических изделий.

      Он пользуется высоким спросом за счет минимального количества необходимого оборудования и своей относительной простоты.

      На выходе изделие приобретает специальный защитный слой, который позволяет значительно продлить его срок службы.

      Особенно часто его используют для обработки самых разных крепежных систем, использующихся в сфере строительства.

      Еще одно преимущество, которое сильно влияет на популярность данного вида защиты, это его дешевизна, а также максимально высокие эксплуатационные свойства, которые приобретает обработанное изделие.

      Достаточно активно термодиффузионному цинкованию подвергают различную арматуру, трубы, а также самые разные детали для автомобилей.

      Покрытие наносят на поверхность фитингов, а также на полые и резьбовые заготовки самого разного назначения.

      Пленка хорошо ложится на детали, которые имеют сквозные и глухие отверстия, а также на самые разные элементы из мебельной фурнитуры.

      Достаточно востребован данный вид защитного покрытия при изготовлении железнодорожных и контактных сетей, а также мостовых ограждений.

      В настоящее время такая обработка считается наиболее экономически обоснованной и эффективной.

      Плюсы и минусы

      При помощи термодиффузионного цинкования можно проводить эффективную обработку целого ряда метизов. Данный метод имеет целый ряд самых разных преимуществ.

      В первую очередь, изделия становятся более стойкими к коррозионным процессам, если выдержана требуемая толщина слоя. Кроме этого, покрытие полностью повторяет как контур, так и форму метизов.

      За счет термодиффузионного цинкования заготовки приобретают более высокие показатели твердости. Кроме этого, металлы становятся более устойчивыми к абразивному типу разрушений.

      Технология эффективна для большей части самых разных метизов, притом, что затраты на проведение данного вида цинкования минимальны.

      Конечно, необходимое оборудование требует определенных изначальных затрат, однако они достаточно быстро окупаются.

      Также к достоинствам данного метода можно отнести высокую адгезию, а также практически полную безопасность в экологическом плане.

      Несмотря на огромное количество достоинств термодиффузионного цинкования, данный метод имеет и некоторые недостатки.

      Так, данный процесс характеризуется достаточно низкой производительностью по сравнению с другими технологиями цинкования металлов.

      Кроме этого, термодиффузионному цинкованию нельзя подвергать различные виды декоративных покрытий.

      Это связано с тем, что после проведения данной процедуры первоначальное покрытие приобретет неприятный мышиный цвет.

      ВАЖНО ЗНАТЬ: Как сделать гравировку по металлу своими руками?

      Следует отметить и то, что после термодиффузионного цинкования образуется большое количество аэрозолей с содержанием цинковой пыли, которая в свою очередь вредна для здоровья.

      Несмотря на все недостатки, данная методика достаточно востребована и активно применяется на самых разных крупных предприятиях.

      Термодиффузионное цинкование — требования и особенности технологии

      Защита металлических изделий и конструкций (сборное их название – метизы) от коррозии обеспечивает долгий срок службы деталей и механизмов. Один из самых известных методов защиты метизов – это покрытие цинком. Существует несколько разновидностей его получения. Термодиффузионное цинкование, или шерардизация, – один из вариантов оцинковки.

      Термодиффузионное цинкование изделий

      Описание метода

      Выбор цинка для защиты железа и стали от коррозии не случаен. Этот металл имеет уникальное свойство – самостоятельно «заживлять» микроповреждения. Скорость его распространения по поверхности железа/стали при температуре до 70 °С – примерно 2 мм в год. Нанесение слоя цинка проводится при высоких температурах (290 – 470 °С), когда атомы цинка встраиваются в решетку железа/стали, сцепляясь с ней и образуя на поверхности изделия качественный ультратонкий слой. Весь цикл проходит в паровой фазе в водородной среде.

      Важно! Термодиффузия – это процесс испарения при высокой температуре цинка с поверхности цинксодержащего порошка в специальном устройстве и проникновение в поверхностные слои металла. Защитный слой в итоге состоит из сложного сплава цинка и железа.

      Достоинства и недостатки

      Преимущество диффузионного метода (технологии) заключается в том, что после такой обработки металл не становится хрупким. Водород не проникает в поверхностные слои металла, что неизбежно привело бы к его хрупкости. Цинковый слой получается однородным и тонким, что позволяет обрабатывать сложные, фигурные изделия, покрывать резьбу. При этом получается ровная поверхность без особых видимых изъянов, а резьба не нуждается в проточке (в отличие от горячего цинкования).

      Плюсы диффузионного метода

      Среди преимуществ термодиффузионной технологии цинкования можно выделить следующие:

      Горячее цинкование состоит из нескольких этапов:

      1. Предварительная обработка металлоконструкций: очищение методом пескоструйной очистки, обезжиривание, протравливание кислотой, тщательное промывание.
      2. Флюсование – нанесение на поверхность изделия тонкой пленки, защищающей конструкцию от окисления, помогающей взаимодействовать металлу с цинком. После флюсования выполняется просушка.
      3. Оцинковка. Изделие опускается в емкость с раскаленным цинком. Охлаждение на воздухе или в воде.

      Термодиффузионное цинкование крепежных металлических изделий дает возможность получить термодиффузионное покрытие (ТДЦ), которое идеально защищает наружные и внутренние поверхности металлоконструкций.

      Преимущества и недостатки

      Технология отличается огромным количеством преимуществ:

      • Поверхность изделия, подверженного такой обработке, отличается хорошей адгезией.
      • Метод очень экономичный, так как при таком цинковании не требуется наличие больших производственных цехов, серьезных затрат ресурса и усилий.
      • С помощью обработки получают идеально ровную и однородную поверхность, которая отличается хорошими защитными качествами.
      • За счет того, что термодиффузионные процессы проводятся с использованием герметичного оборудования, способ отличается максимальной безопасностью. Люди при работе с оборудованием надежно защищены от термических ожогов, а также других воздействий.
      • Толщина защитного покрытия отлично поддается регулировкам в различных пределах.
      • Отходы производства легко утилизируются по стандартным схемам утилизации.
      • Процесс не требует применения сложного оснащения, а управлять и обслуживать его достаточно просто.
      • Процедура проводится при более низких температурных режимах, если сравнивать с другими технологиями.

      Любые виды оцинкования – это гарантированная защита металла от коррозионных процессов. Использование термодиффузии делает этот процесс более экономически выгодным, так как не требуется больших затрат ресурсов.

      Минусов только два:

      • Слой цинка, который формируется посредством диффузии, имеет малопривлекательный серый цвет. Данную проблему решают за счет нанесения на поверхность специального декоративного слоя. Но это никак не оговаривается в ГОСТах и нормативах. В большинстве случаев, когда эстетика не важна, на данный недостаток особого внимания не обращают.
      • Габаритные размеры изделий, которые можно обрабатывать таким образом, существенно ограничены параметрами контейнера и его объемами.

      Статья по теме: Особенности процедуры цинкования и основные способы защиты металла

      Термодиффузионное цинкование металлаот Завода металлических покрытий

      Термодиффузионное цинкование: описание и преимущества

      Для защиты различных металлоконструкций, металлических изделий (в частности метизов) от коррозии широко применяется покрытие их цинком. Существует масса технологий получения защитного цинкового покрытия. Один из доступных вариантов – шерадизация или термодиффузионное цинкование. Это достаточно новый способ обработки, но несмотря на это, многие специалисты признали его очень перспективным.

      Особенности технологии

      Термодиффузионное цинкование – это метод, в основе которого лежит физическое явление диффузии легирующей составляющей металла, которая затем переходит на верхний слой изделия или конструкции. Термодиффузия возможна при относительно высоких температурах – от 400 до 470 градусов. В поверхностные слои металла диффузируют молекулы цинка.

      Это процесс, при котором молекулы цинка испаряются из цинкосодержащей смеси в специальных контейнерах при высоких температурах, а затем проникают в поверхностный слой металла. В результате образуется слой на основе сложных сплавов цинка и железа.

      В результате применения данной технологии на поверхности образуется однородное цинковое покрытие. При этом слой будет однородным даже в местах, в которые доступ затруднен.

      Если процесс термодиффузионного цинкования будет проводиться при максимальных температурах, то молекулы покроют поверхность детали более интенсивно. Однако, покрытие не будет иметь нужных характеристик. Такая поверхность отличается не только высокой хрупкостью – слой цинка будет очень легко отслаиваться. Что касается степени антикоррозионной защиты, то он будет очень слабым.

      Как происходит процесс обработки?

      Технология достаточно проста, но потребуется наличие специального оборудования:

      1. Первым делом поверхность тщательно очищают. Если на изделии имеются следы смазывающих материалов, то их легко удалить при помощи специальных составов – дигрейзеров. Для того чтобы удалить с поверхности следы коррозии и окалину, применяют пескоструйную установку. Кроме того, применяется и ультразвуковая чистка.

      2. Когда деталь тщательно очищена, она отправляется в специальную тележку. Перед проведением процедуры деталь обязательно взвешивают – это нужно, чтобы точно определить количество состава, с помощью которого и будет проведено нанесение цинкового покрытия. Технология позволяет изменять количество смеси, которая наносится на обрабатываемую поверхность, в зависимости от объема готового раствора, а также от массы, геометрических характеристик детали, ее конструкции.

      3. После того как деталь очищена и известен ее вес, она аккуратно помещается в специальную муфельную печь, где непосредственно и осуществляется термодиффузионное цинкование. Температурный режим подбирают исходя от типа обрабатываемой детали, марки сплава и принятых стандартов. Среднее время процесса зависит от мощности оборудования, а также от состава рабочей смеси. В процессе термодиффузии деталь в контейнере постоянно вращается. Толщина цинковой пленки для разных типов металлов составляет в среднем 0,5 мкм.

      4. Когда обработка будет окончена, изделия достают и очищают от остатков насыщающих смесей. Цинковые составы могут быть различными. Одна из самых популярных марок такой продукции — «Левикор». Ее широко используют в современной промышленности за счет высокой проникающей способности. «Левикор» позволяет получать защитный цинковый слой различной толщины, при этом уровень защиты от коррозии очень высокий.

      Несмотря на относительную простоту, термодиффузионное цинкование требует наличия определенных знаний, а также навыков. В промышленности практически все изделия стараются подвергать именно такой обработке. В домашних условиях использовать данную технологию невозможно ввиду того, что требуется оборудование для термодиффузионного цинкования. Порой оно может достигать огромных размеров.

      На видео: пример термодиффузионного покрытия цинком.

      Область применения

      Чаще всего технология применяется на таких изделиях, как:

      • арматура, использующаяся в отраслях добычи газа и переработки нефти;
      • ограждающие конструкции;
      • элементы трубопроводов, арматура для строительства;
      • различные детали мебельной фурнитуры;
      • арматура для производства дорожного полотна;
      • элементы автомобилей;
      • детали ЛЭП;
      • большинство метизов.

      Преимущества и недостатки

      Технология отличается огромным количеством преимуществ:

      Любые виды оцинкования – это гарантированная защита металла от коррозионных процессов. Использование термодиффузии делает этот процесс более экономически выгодным, так как не требуется больших затрат ресурсов.

      Минусов только два:

      • Слой цинка, который формируется посредством диффузии, имеет малопривлекательный серый цвет. Данную проблему решают за счет нанесения на поверхность специального декоративного слоя. Но это никак не оговаривается в ГОСТах и нормативах. В большинстве случаев, когда эстетика не важна, на данный недостаток особого внимания не обращают.
      • Габаритные размеры изделий, которые можно обрабатывать таким образом, существенно ограничены параметрами контейнера и его объемами.

      Требования к покрытиям

      Существует несколько классов покрытий:

      • 1-й – от 6 до 9 мкм;
      • 2-й – 10-15 мкм;
      • 3-й класс – 16-20 мкм;
      • 4-й класс -21-30 мкм;
      • 5-й класс – 40-50 мкм.

      В ГОСТах на данную технологию ничего не упоминается о более толстом покрытии. Но большинство предприятий данную услугу предоставляют. Однако необходимо получить предварительное согласование с заказчиком.

      Термодиффузионному воздействию не подергаются те детали, где имеются паяные соединения или любые другие с использованием различных смол. На данных деталях термодиффузионные процессы невозможны.

      Также по ГОСТам слой цинка не должен иметь дефектов, а именно:

      • остатков насыщающей смеси, которая не смывается;
      • инородных вкраплений;
      • наростов, раковин и пустот;
      • отслоения или вздутия;
      • трещин и участков, где отсутствует покрытие.

      Данный способ обработки регламентируется следующими документами: ГОСТ Р 9.316-2006. Можно подробней ознакомиться с ним при необходимости. Также следует знать, что в 2008 году утвердили новые стандарты на нанесение цинковых покрытий на метизы.

      Что говорит специалист (1 видео)

      Оцинкованный металл (20 фото)

      Изобретение относится к химико-термической обработке металлических изделий, в том числе с резьбовыми поверхностями, придающей им улучшенные эксплуатационные свойства, в частности, к процессу термодиффузионного цинкования в порошковых средах.

      Данный вид покрытия используется для изделий, работающих в жестких условиях эксплуатации, в частности для обсадных и насосно-компрессорных труб, собираемых в колонны с помощью соединительных муфт.Крепление трубы к муфте в колонне осуществляется посредством резьбового соединения. В процессе эксплуатации именно резьбовое соединение более всего подвержено износу и различного рода повреждениям, приводящим к преждевременному выходу колонны из строя. Термодиффузионное цинковое покрытие в наибольшей степени, чем любое другое, обеспечивает резьбовому соединению высокую износостойкость, герметичность и коррозионную стойкость (ТУ 1327-001-56591711-03 «Трубы насосно-компрессорные диффузионно оцинкованные и муфты к ним», ТУ 4859-002-50721682-2008 «Покрытия защитные термодиффузионные цинковые на элементах резьбовых соединений насосно-компрессорных труб»).

      Известен способ термодиффузионного цинкования (ТДЦ), в котором в качестве источника цинка используется порошок с содержанием металлического цинка не менее 94% (масс.) и размером частиц менее 75 мкм (Британский стандарт «Нанесение покрытий на черные металлы методом шерардизации» BS 4921: 1988). Однако, он нетехнологичен из-за слипания мелких частиц порошка и налипания на поверхность изделий, происходящего из-за близости температур плавления цинка и процесса цинкования.

      Известны также способы ТДЦ, в которых в качестве источника цинка используются смеси порошка цинка с инертными наполнителями, что повышает тугоплавкость порошковой смеси и улучшает технологичность процесса (например, кварцевый песок). Процесс проводят при температуре 430-450°C в течение 1,5-3 часов с последующим охлаждением на воздухе (Патент РФ №2244094). Соотношение железа и цинка в покрытии составляет 0,0638-0,3330, а микротвердость получаемого покрытия составляет 3360-5250 МПа, что соответствует 6 и Г-фазе. Однако, указанные диапазоны включают как все возможные величины соотношений железа и цинка, так и все возможные значения микротвердости для таких покрытий. Это не позволяет определить, при каком соотношении получается наиболее износостойкое покрытие.

      Известны способы ТДЦ с использованием модифицированного порошка с содержанием цинка до 99 масс.%, имеющего поверхностную пленку из частиц оксида цинка мелкозернистой структуры, при этом размер частиц порошка составляет от 4 мкм до 1 мм, а размер частиц активного оксида цинка в поверхностной пленке составляет от 0,03 до 0,50 мкм. [Патент РФ №2170643]. Активность модифицированного порошка цинка обусловлена наличием на его поверхности рыхлого слоя частиц оксида цинка определенного размера, имеющих большую удельную поверхность, на которой адсорбирован водород, образовавшийся при обработке порошка водой. Такая структура способствует быстрому испарению цинка с поверхности частиц порошка. Способ включает химико-термическую обработку изделий во вращающейся реторте вышеуказанным порошком.

      Недостатком известных способов ТДЦ является формирование на обрабатываемой поверхности недостаточно равномерного по толщине покрытия, особенно на резьбовых поверхностях. Это отрицательно влияет на герметичность резьбовых соединений и снижает их эксплуатационные свойства в различных условиях применения.

      Для обеспечения герметичности резьбового соединения покрытие должно точно воспроизводить профиль резьбы и обеспечивать минимальные зазоры в резьбовом соединении. Кроме того, важное свойство, которое необходимо придать покрытию для обеспечения герметичности и износостойкости резьбового соединения, это — пластичность. Пластичное покрытие менее склонно к образованию трещин и лучше выдерживает разрушающее действие осевых, радиальных и изгибающих нагрузок, которым подвергаются трубы нефтепромысловых скважин в процессе свинчивания резьбовой пары и затем при эксплуатации. Согласно ТУ 1327-001-56591711-03 резьбовое соединение насосно-компрессорных труб должно выдерживать в условиях эксплуатации не менее 10 циклов свинчивания-развинчивания (далее — С-Р).

      Известна соединительная муфта труб нефтяного сортамента с толщиной слоя покрытия 20-100 мкм. (Патент РФ №2244094). Она получена известным способом, описанным также в монографии Е.В. Проскуркина (Цинкование. Справочник. М: «Металлургия», 1988 г. — 529 с), где сказано, что с увеличением зернистости цинкового порошка ухудшается состояние поверхности его покрытия (стр.405). Там же (с.415) указано, что с увеличением температуры механические свойства покрытия ухудшаются. Данная муфта, полученная с использованием крупнозернистого порошка при достаточно высокой температуре — 430-450°C, имеет покрытие неравномерное: отклонение от среднего значения по толщине покрытия, особенно на резьбовой поверхности, значительно более 20%.

      Из литературных источников известно, что покрытие ТДЦ имеет обычно две фазы: Г-фаза, представляющая собой тонкий (2-5 мкм) слой, непосредственно прилегающий к цинкуемой поверхности и δ-фаза, толщиной до 150 мкм, имеющая обычно столбчатую структуру. Соотношение толщины Г-фазы и δ-фазы при толщине покрытия более 30 мкм (меньшие толщины, как показали наши испытания по ASTM G65-94, имеют меньшую износостойкость) составляет величину менее 0,4. Как правило, границы раздела фаз на шлифах четко видны по цвету, сколы покрытия обычно идут по границе раздела фаз.

      Наиболее близким аналогом предлагаемому способу является способ ТДЦ изделий с резьбовой поверхностью, включающий химико-термическую обработку во вращающейся реторте с заданными характеристиками, обеспечивающими эффективное смывание поверхности изделия, во взвешенном слое модифицированного порошка с содержанием цинка до 99%, имеющего поверхностную пленку оксида цинка, с заданными характеристиками (Патент РФ №2383413). Способ позволяет получить покрытия с толщиной 31-60 мкм и отклонением от среднего значения по толщине покрытия на резьбовой поверхности не более 20%, при хорошей пластичности, которая обычно ухудшается при толщине покрытия более 30 мкм. Муфты с таким покрытием выдерживают 36 циклов С-Р до появления трещин.

      Техническая задача изобретения — это получение на изделиях с резьбовой поверхностью (в частности, муфтах нарезных труб нефтяного сортамента) термодиффузионного цинкового покрытия с улучшенными эксплуатационными свойствами, в частности, с числом циклов свинчивания — развинчивания при эксплуатации более 70 за счет улучшения показателей покрытия по пластичности и трещиностойкости в диапазоне толщин 31-60 мкм.

      Техническая задача решается тем, что используют способ нанесения термодиффузионного цинкового покрытия на стальные изделия с резьбовыми поверхностями, включающий химико-термическую обработку при температуре 380-420°C во вращающейся реторте во взвешенном слое модифицированного порошка цинка, имеющего поверхностную пленку активного оксида цинка. Содержание в порошке фракции с размером порошка менее 40 мкм составляет 10-40%. Обработку начинают с загрузки изделий в реторту с порошком, нагретым до температуры 330-360°C, а заканчивают стадией охлаждения в вакууме до температуры 320-360°C в течение не менее 50 минут. Остаточное давление на стадии охлаждения поддерживают преимущественно в диапазоне 0,1-0,3 кгс/кв. см. Массовое соотношение изделий к модифицированному порошку цинка выдерживают на уровне от 1,5 до 4,0.

      Данный способ позволяет получить муфту с резьбовой поверхностью, имеющую термодиффузионное цинковое покрытие толщиной 31-60 мкм, выполненное с отклонением от среднего значения толщины на резьбовой поверхности не более 20%. Покрытие имеет соотношение толщины Г-фазы и толщины δ-фазы в диапазоне от 0,4 до 1,0; при этом последняя представлена однородной структурой и содержит включения Г-фазы в количестве 5-10% по массе. Размер включений Г-фазы в слое δ-фазы составляет преимущественно от 0,05 до 0,2 мкм.

      Скорость осаждения цинка определяется температурой порошка и дисперсностью частиц порошка цинка. Ограничение содержания в порошке цинка мелкой фракции (с размером порошка менее 40 мкм) пределом 10-40% гарантирует удовлетворительную скорость осаждения цинка в течение всего процесса нанесения цинкового покрытия. Загрузка изделий в слой горячего порошка с температурой 330-360°C способствует активному формированию Г-фазы большой толщины в начальный период цинкования.

      Завершение обработки стадией охлаждения в вакууме при остаточном давлении 0,1-0,3 кгс/кв. см до температуры 320-360°C с выдержкой не менее 50 минут в совокупности с выполнением других признаков способа гарантирует образование специфического покрытия, в котором δ-фаза имеет однородную нестолбчатую мелкокристаллическую структуру. При этом в δ-фазе присутствуют включения Г-фазы размером 0,05-0,20 мкм в количестве 5-10%. Такая структура покрытия обеспечивает ему большую пластичность и более высокую износостойкость даже при толщинах более 30 мкм. Формируемое покрытие обладает высокой эксплуатационной надежностью и способно выдержать более высокое количество циклов свинчивания-развинчивания.

      Оценку толщины покрытия проводили металлографией на резьбовой поверхности и методом неразрушающего контроля с помощью прибора «Константа К5» на плоской поверхности. Прочность сцепления покрытия с основой измеряли методом изгиба (путем изгиба образца на угол 90° по ГОСТ 7118-78). Данный метод характеризует не только собственно прочность сцепления по наличию участков с отслоившимся покрытием, но и степень пластичности такого покрытия по появлению трещин в сечении изгиба, измеряемую количеством трещин на единицу площади поверхности. Данный показатель фактически характеризует трещинностойкость покрытия. Трещинностойкость термодиффузионного цинкового покрытия на резьбе муфт, покрытых по прототипу и данному изобретению, определяли также методом микроиндентирования. (Глазов В.М., Вигдорович В.Н. Микротвердость металлов и полупроводников. — М.: Металлургия, 1969. — 248 с). Испытания проводили на микротвердомере ПМТ-3, оснащенном пирамидой Виккерса. Нагрузка на индентор при проведении испытаний составляла 20 Н.

      Рентгенофазовый анализ покрытий проводили на дифрактометре ДРОН-3, изучение шлифов — на растровом электронном микроскопе «JEOL» JSM — 6460 LV с энергодисперсионным спектрометром для проведения химического микроанализа. Для исследования послойного фазового состава покрытий образцы подвергали травлению в растворе азотной кислоты. Рентгенограммы сравнивали с эталонными, полученными при заданных соотношениях фаз.

      Все покрытия по данному способу отличаются от аналогов плавным изменением химического и фазового состава по толщине, резкие межфазовые границы отсутствуют. При этом толщина Г-фазы существенно больше, чем в прототипе (до 22 мкм). В δ-фазе присутствуют равномерные включения Г-фазы размером 0,05-0,20 мкм в количестве 5-10% (на поверхности покрытия — меньше), при этом структура ее не столбчатая, а однородная мелкокристаллическая.

      Пример 1. Образцы — металлические пластинки из стали марки 37Г2С размерами 20×80×60 мм и муфты к насосно-компрессорным трубам диаметром 73 мм с треугольной резьбой по ГОСТ 633-80 помещают во вращающуюся реторту электропечи с температурой 400°С и расчетным количеством модифицированного цинкового порошка (99% цинка), имеющего пленку оксида цинка толщиной 2 мкм, с той же температурой. Содержание фракции менее 40 мкм составляет 22%. Частота вращения реторты составляет 3 об/мин. Время цинкования задают 3,5 часа, после чего создают в рабочей зоне вакуум, а нагрев отключают, и процесс продолжают при остаточном давлении 0,3 кгс/кв. см и охлаждении до температуры 330°С в течение 50 минут. Фазовый состав полученного покрытия при его толщине 48 мкм следующий: толщина Г-фазы — 14 мкм, δ-фазы — 34 мкм. При этом структура δ-фазы однородная, мелкокристаллическая. В δ-фазе содержатся равномерные включения Г-фазы. На поверхности покрытия содержание Г-фазы составляет 5%, на глубине 20 мкм — 9%. Размер включений по результатам металлографической оценки составляет 0,08-0,17 мкм.

      Примеры 2-5 проводят по условиям, описанным в примере 1, за исключением изменения ряда характеристик, приведенных в таблице 1.

      В таблице 1 приведено сравнение способов ТДЦ по прототипу и по заявленному техническому решению, а также свойств покрытия. При этом покрытия по примерам 1-5 имеют соотношение Г и δ-фаз в диапазоне 0,4-1,0, содержание Г-фазы на глубине покрытия 10 мкм составляет 5-10%, а размер включений Г-фазы находится в диапазоне 0,05-0,20 мкм. Сравнение важнейшего эксплуатационного свойства покрытия — трещинностойкости показало, что на образцах по прототипу наличие трещин наблюдалось уже при толщине покрытия 45 мкм. На образцах по заявленному изобретению при воздействии индентора было зафиксировано образование единичных трещин при толщине покрытия 56-60 мкм. Прочность сцепления на изгиб в заявленном техническом решении лучше, чем у прототипа на 10-15% (показатель прототипа принят за 100%) при сравнимой толщине и отклонениях от среднего значения толщины не более 20%.

      На примере резьбовой пары муфта-труба было проведено сравнение эксплуатационных показателей, характеризуемых количеством циклов свинчивания-развинчивания до момента полного или частичного удаления покрытия, которое контролировали визуально. Испытания проводили в реальных условиях эксплуатации насосно-компрессорных труб, используемых при подземном ремонте нефтегазодобывающих скважин. Данный процесс характеризуется тем, что резьбовая пара ниппель-термодиффузионно-оцинкованная муфта свинчиваются и развинчиваются в течение короткого периода времени много раз (свинчивание и спуск труб в скважину, проведение технологических или ремонтных работ в скважине, подъем труб и развинчивание; переезд на другую ремонтируемую скважину и все сначала). В таких условиях после каждого цикла свинчивания-развинчивания проводили визуальный контроль состояния термодиффузионного цинкового покрытия, а после завершения испытаний проводили контроль толщины покрытия методом оценки на металлографических шлифах. Было установлено, что на образцах с покрытием, полученным в сравнимых условиях (температура цинкования 380°С, частота вращения реторты = 3 об/мин, время ТДЦ=3,5 часа), результаты значительно лучше на муфтах с цинковым покрытием, полученных при использовании способа по формуле изобретения (более 70 циклов), чем у образцов, полученных по прототипу (36 циклов). В результате испытаний было отмечено, что качественные и количественные характеристики ТДЦ покрытия по предложенному способу обеспечивают значительное повышение наработки на отказ резьбового соединения — длительность эксплуатации составила до 111 спуско-подъемных операций (циклов «свинчивание-развинчивание») с не более чем 50% снижением толщины покрытия (до 31-35 мкм при исходной толщине 48-59 мкм).

      Таким образом, при известности общего решения — известности способа нанесения покрытия методом ТДЦ с использованием модифицированного порошка цинка — предлагается частное решение — конкретизация условий проведения процесса, позволяющих получить положительный эффект, возможность которого не вытекает из раскрытия общего решения, а именно улучшить эксплуатационнные свойства покрытий за счет изменения структуры покрытия.

      Повышенная в сравнении с прототипом пластичность и трещинностойкость термодиффузионного покрытия позволяет изделиям с таким покрытием работать в жестких условиях эксплуатации и выдерживать более 70 циклов С-Р.

      Термодиффузионное цинкование: технология и оборудование

      Термодиффузионное цинкование, которое также называют шерардизацией, является относительно новой технологией нанесения на поверхность изделий из металла слоя цинка. Между тем именно такой способ цинкования среди всех существующих на сегодняшний день признается многими специалистами наиболее перспективным.

      Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

      Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

      Особенности и сферы применения

      Такой метод защиты металлических изделий от коррозии и старения, как термодиффузионное цинкование, общие требования к которому регламентирует ГОСТ Р 9.316-2006, основан на явлении диффузии молекул металла, протекающей при относительно высокой температуре (400–470°). В данном случае в поверхностный слой обрабатываемого изделия диффузируют молекулы легирующего элемента – цинка.

      В результате применения такой технологии на поверхности металлической детали формируется однородный цинковый слой. При этом однороден такой слой даже в труднодоступных местах обрабатываемого изделия.

      При термодиффузионной обработке детали покрываются равномерном слоем цинка, включая отверстия и внутренние полости

      При термодиффузионной обработке детали покрываются равномерном слоем цинка, включая отверстия и внутренние полости

      Диффузионному поверхностному цинкованию, выполняемому при термическом воздействии на обрабатываемую деталь, чаще всего подвергают:

      • арматуру, применяемую в нефтяной и газовой отраслях;
      • ограждающие дорожные и мостовые конструкции;
      • элементы трубных коммуникаций и строительную арматуру;
      • фурнитуру, используемую для изготовления мебели;
      • арматуру, применяемую для укрепления железнодорожного полотна;
      • конструктивные элементы автотранспортных средств;
      • конструктивные элементы ЛЭП (линии электропередачи).

      Термодиффузионное цинкование позволяет получать на поверхности металла цинковый слой минимальной толщины, благодаря чему подвергать такой обработке можно даже детали, отличающиеся очень небольшими размерами.

      При повышении температуры обработки по данной технологии до 470° термодиффузия молекул цинка в поверхностный слой металла становится более интенсивной, но полученное в итоге покрытие не обладает требуемыми характеристиками. Оно не только отличается повышенной хрупкостью и легко отслаивается от поверхности изделия, но и не способно обеспечить требуемый уровень антикоррозионной защиты.

      Промышленная линия термодиффузионного цинкования

      Промышленная линия термодиффузионного цинкования

      Чтобы сформировать на поверхности металлического изделия термодиффузионное цинковое покрытие заданной толщины, обладающее высокими защитными характеристиками, необходимо предусмотреть ряд дополнительных процедур.

      • Проводится тщательная очистка поверхности изделия, которое будет подвергаться обработке.
      • Необходимо обеспечить герметичность контейнера для термодиффузионного цинкования.
      • Когда герметичность контейнера обеспечена, в нем необходимо создать инертную или восстановительную среду. Следует иметь в виду, что в окислительной среде цинкование выполнять нельзя.

      Детали обработаны и загружены в специальную емкость для термодиффузионного цинкования

      Детали обработаны и загружены в специальную емкость для термодиффузионного цинкования

      При выполнении самого термодиффузионного цинкования в рабочую среду желательно вносить специальные флюсующие элементы, которые называют активаторами.

      Если придерживаться всех вышеуказанных рекомендаций и строго соблюдать все технологические режимы, то на поверхности металлического изделия можно сформировать термодиффузионное цинковое покрытие, которое будет соответствовать как заданной толщине, так и требуемым защитным характеристикам.

      Сравнительный анализ коррозионной стойкости

      Сравнительный анализ коррозионной стойкости

      Алгоритм нанесения термодиффузионного цинкового покрытия выглядит следующим образом.

      • Обрабатываемая поверхность тщательно очищается (в производственных условиях для этого используют дробеметные, пескоструйные и ультразвуковые установки).
      • Изделие и специальную смесь, за счет которой будет осуществляться насыщение его поверхности цинком, помещают в герметичный контейнер.
      • В контейнере создается требуемая температура, при которой и протекает диффузионное поверхностное цинкование.

      Печь для термодиффузионного цинкования

      Печь для термодиффузионного цинкования

      После окончания цинкования деталь извлекают из контейнера и очищают ее поверхность от остатков использованной смеси. Затем остается выполнить пассивирование уже оцинкованной поверхности и дать ей полностью остыть.

      Для выполнения диффузионного поверхностного цинкования используются различные насыщающие смеси, одной из которых является «Левикор». Высокую популярность у отечественных специалистов смесь «Левикор» завоевала благодаря тому, что ее отличает высокая проникающая способность, а ее применение позволяет получать цинковые покрытия требуемой толщины, обладающие исключительными защитными свойствами.

      Достоинства и недостатки

      Технология цинкования, для реализации которой используется термодиффузия, отличается целым рядом достоинств. Перечислим их.

      • Поверхность обработанного изделия и сформированный на ней цинковый слой характеризуются отличной адгезией.
      • Данный метод обработки отличается экономичностью, так как для его реализации не требуются большие производственные площади, значительные затраты рабочей силы и электрической энергии.
      • Технология термодиффузионного цинкования позволяет получать идеально ровное и однородное по своей толщине покрытие, отличающееся, кроме того, высокими защитными свойствами.
      • За счет того, что термодиффузия осуществляется в герметичных контейнерах, данный процесс отличается токсической, химической и экологической безопасностью. При работе с такими установками человек не получит термический ожог, а также не подвергнется воздействию других факторов, которые бы могли негативно отразиться на его здоровье.
      • Толщина цинкового слоя при использовании такой технологии хорошо поддается регулировке в достаточно широких пределах.
      • Образующиеся в процессе термодиффузионного цинкования отходы легко утилизируются. При этом процесс такой утилизации, выполняемой по стандартной схеме, также не связан с опасностью для человеческого здоровья.
      • Для очистки поверхности изделия после термодиффузионного цинкования не используются кислоты и другие агрессивные средства.
      • Оборудование, на котором выполняется диффузионное поверхностное цинкование, отличается простотой управления и обслуживания.
      • Процедура термодиффузионного покрытия цинком выполняется при более щадящем температурном режиме, если сравнивать ее с другими технологиями нанесения защитных покрытий.

      После этого типа цинкования возможна последующая окраска деталей

      После этого типа цинкования возможна последующая окраска деталей

      У данной технологии есть два основных недостатка. Заключаются они в следующем.

      • Цинковый слой, формирующийся на поверхности изделия при использовании данной методики, отличается малопривлекательным сероватым цветом. Такая проблема решается путем нанесения на предварительно полученное термодиффузионное цинковое покрытие дополнительного декоративного слоя. Следует, однако, иметь в виду, что возможность нанесения такого слоя не оговаривается положениями ГОСТа. Во многих случаях, когда для оцинкованных металлических изделий эстетический фактор не столь важен, на такой недостаток не обращают внимания.
      • Габариты изделий, которые могут быть подвергнуты термодиффузионному цинкованию, серьезно ограничены размерами герметичного контейнера, а также внутренним объемом нагревательной печи.

      При выполнении такой обработки следует строго придерживаться не только технологических рекомендаций, но и правил техники безопасности. В противном случае в организм человека может попасть цинковая пыль, которая способна нанести вред его здоровью.

      Требования ГОСТ Р 9.316-2006 к термодиффузионным цинковым покрытиям

      В соответствии с положениями нормативного документа, термодиффузионные цинковые покрытия могут быть отнесены к одному из следующих классов:

      • 1-й класс – толщиной 6–9 мкм;
      • 2-й класс – 10–15 мкм;
      • 3-й класс – 16–20 мкм;
      • 4-й класс – 21–30 мкм;
      • 5-й класс – 40–50 мкм.

      Несмотря на то, что в ГОСТе не упомянуты цинковые покрытия большей толщины, потребитель по согласованию с производителем может заказать их нанесение. Однако в таком случае полученное покрытие будет относиться к категории нестандартных.

      Рассматриваемый метод цинкования позволяет получить качественное цинковое покрытие толщиной 5–100 микрон

      Рассматриваемый метод цинкования позволяет получить качественное цинковое покрытие толщиной 5–100 микрон

      Термодиффузионное цинковое покрытие не наносится на те металлические конструкции и изделия, на которых имеются соединения, выполненные при помощи смол или припоя. Нанести цинковый слой на такие детали возможно, но для этого следует применять другие технологии.

      В соответствии с положениями ГОСТ, цинковый слой, нанесенный на металлическое изделие по рассматриваемой технологии, не должен иметь следующих дефектов:

      • остатков насыщающих смесей, которые не поддаются смыванию;
      • вкраплений инородных тел;
      • наростов;
      • пустот и раковин;
      • отслоений;
      • трещин на поверхности;
      • вздутий;
      • даже очень незначительных по площади участков, на которых отсутствует покрытие.

      Ознакомиться с требованиями ГОСТ к процессу обработки деталей методом термодиффузионного цинкования можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ Р 9.316-2006 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроляСкачать
      Оценка статьи:

      Поделиться с друзьями:

      Формирование термодиффузионного покрытия

      Во время процесса формирования покрытия контейнер с деталями все время находится в процессе вращения, что обеспечивает хорошее и равномерное перемешивание деталей с насыщающей смесью и последующую однородность покрытия по всей поверхности каждой детали.

      После завершения процесса оцинкованные детали проходят через пассивационный раствор.

      Принципиально новым в технологии цинкования Термишин является:

      • Порошок Термишин©: обладает высокой проникающей способностью за счет присутствия специальных аддитивов;
      • обеспечивает регулируемый процесс формирования покрытия;
      • позволяет работать в диапазоне толщины 6—9мкм с высокой коррозионной стойкостью.
        не содержат Cr VI и других вредных в-в;

      Термодиффузионное цинкование метизов и болтов

      Термодиффузионное цинкование по привлекательным ценам

      Среди возможных способов защиты металлоконструкций от разрушающего воздействия коррозии, особенно популярным в последнее время становится термодиффузионное цинкование. Несмотря на то, что технология подобной металлообработки появилась сравнительно недавно, она дает отличные результаты, в частности, позволяет продлить срок службы изделий приблизительно на 15-20 лет. Заказать услугу термодиффузионного цинкования по умеренной цене и с гарантией качества есть возможность у каждого клиента нашего завода. Имея в распоряжении самое современное оборудование, и строго следуя установленным ГОСТами нормативам, мы наносим защитный слой на различные изделия, которыми могут быть:

      • арматура для систем трубопроводов;
      • закладные элементы;
      • всевозможные метизы;
      • профильные трубы и углы;
      • металлические полосы и швеллеры и т.д.

      Процесс термодиффузионного цинкования может выполняться для различных целей, например, в рамках метизного производства, сооружения контактных сетей и т.д. Суть метода заключается в нанесении на ту или иную поверхность особой порошковой смеси, содержащей атомы цинка, которые формируют защитный слой и минимизируют опасность развития коррозии.

      Достоинства термодиффузионного цинкования

      Если сравнивать с другими технологиями, термодиффузионное цинкование имеет более высокую цену, однако обеспечивает максимальный уровень защиты. Другими значительными преимуществами стоит назвать:

      • оптимальное сцепление с ЛКМ;
      • высокие прочностные характеристики обработанных покрытий;
      • отсутствие повреждений в процессе сварочных работ;
      • сохранение структуры при изгибе и других механических воздействиях;
      • экономичность – хотя цена термодиффузионного цинкования несколько выше, чем гальванического или горячего, технология выгодна с финансовой точки зрения, поскольку существенно увеличивает срок эксплуатации деталей;
      • небольшая толщина защитного слоя;
      • возможность использования совместно с другими методами обработки металлических изделий.
      Последовательность термодиффузионного цинкования

      Процесс нанесения насыщающей смеси, в которой присутствует цинк и инертный наполнитель, происходит в особой печи с постоянно вращающейся камерой. Наш завод использует оборудование последнего поколения, в четкости придерживаясь технологической последовательности металлообработки:

      • подготовка основания – чрезвычайно важный этап термодиффузионного цинкования, в особенности для элементов, содержащих окалину после производства;
      • упаковка изделий в барабаны либо контейнеры;
      • обработка химическим и термическим способом;
      • охлаждение и распаковка изделий;
      • извлечение из диффузионной камеры.
      Заказать услугу термодиффузионного цинкования

      Стремясь оправдывать самые высокие ожидания клиентов, наш завод предлагает услуги термодиффузионного цинкования по демократичным ценам и с гарантией соблюдения сроков нанесения антикоррозийной защиты. Все условия сотрудничества оговариваются заранее, и вы можете не сомневаться в том, что мы справимся с поставленными задачами.

      Сфера применения

      Термодиффузионное цинкование часто используется для обработки следующих типов деталей:

      • Газовой и нефтяной арматуры;
      • Строительных элементов;
      • Трубопроводной арматуры;
      • Элементов и деталей оградительных конструкций;
      • Автокомпонентов;
      • Элементов ЛЭП конструкций;
      • Мебельной фурнитуры.

      В нашей компании термодиффузионное цинкование производится под четким контролем опытных специалистов. Мы имеем в своем оснащении все необходимое оборудование и гарантируем достойное качество обработки.

      Термодиффузионное цинкование: технология, оборудование

      Термодиффузионное цинкование позволяет создать на металлической поверхности некоторый защитный слой, который значительно продлевает срок службы материала.

      Особенность цинкового слоя заключается в том, что он обеспечивает как электрохимическую, так и механическую защиту металлической заготовке.

      Данный метод достаточно востребован в промышленной сфере, а технология, по которой выполняется термодиффузионное цинкование, успешно испробована на поверхностях различных видов металлов.

      Конечно, для того чтобы провести данный вид цинкования материала, потребуется определенное оборудование, для которого высокая температура является рабочей.

      Антикоррозийная обработка

      Следует отметить, что цинк имеет свойство вступать в химическую реакцию с большим количеством самых разных элементов и является достаточно активным металлом.

      Если провести простейшие опыты из школьного курса химии, то можно наблюдать, как при взаимодействии цинка с водой или воздухом поверхность самого металла покроется тонкой пленкой.

      Именно таким образом и получают защитное покрытие при помощи термодиффузионного цинкования на поверхностях самых разных видов металлов.

      Данная технология используется только в промышленных сферах, так как требуется специальное оборудование и высокая рабочая температура, а также наличие активных смесей.

      Особенности процесса

      Данный метод достаточно простой, однако требует наличия специального оборудования и определенной рабочей температуры.

      Для начала выполняется максимально тщательная очистка той поверхности, которая будет цинковаться.

      Если есть на поверхности следы от масла, то они легко удаляются при помощи дигрейзера.

      Для того чтобы убрать с материала ржавчину и окалину, необходимо воспользоваться дробометной установкой.

      Кроме этого, для удаления грязи с поверхности используют некоторые специфические методы обработки, такие, как пескоструйная или ультратразвуковая.

      После того как поверхность станет чистой, ее отправляют на загрузку, и для этого помещают на специальную металлическую тележку.

      Также изделие перед обработкой взвешивается. Это делается для того, чтобы правильно определить количество смеси, с помощью которой и будет проводиться данное цинкование.

      Метод позволяет регулировать количество наносимой смеси в зависимости от количества приготовленного раствора, а также формы и массы детали.

      Толщина стандартного слоя для различных типов металлов составляет в среднем около пятидесяти микрон. Технология, несмотря на свою относительную простоту, требует определенных знаний и навыков от исполнителя работ.

      Термодиффузионным цинкованием на крупных предприятиях стараются подвергать практически все металлические изделия и заготовки.

      После того как заготовка будет очищена и взвешена, ее аккуратно помещают в муфельную печь, непосредственно в которой и происходит само термодиффузионное цинкование.

      В некоторых отдельных случаях температура в печи может достигать четырехсот градусов выше нуля.

      Сам температурный режим следует подбирать в зависимости от типа заготовки, марки стали и принятых на предприятии стандартов.

      Технология предполагает среднее время обработки порядка ста двадцати минут.

      На показатели времени нанесения термодиффузионного покрытия цинка влияет, главным образом, мощность используемого оборудования, а также состав используемой смеси.

      Данный метод практически невозможно использовать в домашних условиях ввиду того, что требуется специальное оборудование достаточно крупных размеров.

      Следует отметить, что в процессе термодиффузионного цинкования необходимо, чтобы контейнер, в который помещены заготовки, находился в непрерывном вращении.

      Данный метод предполагает после цинкования обработку поверхности пассивацией.

      Такая дополнительная обработка позволяет эффективно защитить металлическую поверхность от воздействия атмосферного воздуха.

      Также проводится галтовка, при помощи которой с заготовки удаляются заусеницы.

      На завершающем этапе деталь тщательно высушивают.

      Плюсы и минусы

      При помощи термодиффузионного цинкования можно проводить эффективную обработку целого ряда метизов. Данный метод имеет целый ряд самых разных преимуществ.

      В первую очередь, изделия становятся более стойкими к коррозионным процессам, если выдержана требуемая толщина слоя. Кроме этого, покрытие полностью повторяет как контур, так и форму метизов.

      За счет термодиффузионного цинкования заготовки приобретают более высокие показатели твердости. Кроме этого, металлы становятся более устойчивыми к абразивному типу разрушений.

      Технология эффективна для большей части самых разных метизов, притом, что затраты на проведение данного вида цинкования минимальны.

      Конечно, необходимое оборудование требует определенных изначальных затрат, однако они достаточно быстро окупаются.

      Также к достоинствам данного метода можно отнести высокую адгезию, а также практически полную безопасность в экологическом плане.

      Несмотря на огромное количество достоинств термодиффузионного цинкования, данный метод имеет и некоторые недостатки.

      Так, данный процесс характеризуется достаточно низкой производительностью по сравнению с другими технологиями цинкования металлов.

      Кроме этого, термодиффузионному цинкованию нельзя подвергать различные виды декоративных покрытий.

      Это связано с тем, что после проведения данной процедуры первоначальное покрытие приобретет неприятный мышиный цвет.

      Следует отметить и то, что после термодиффузионного цинкования образуется большое количество аэрозолей с содержанием цинковой пыли, которая в свою очередь вредна для здоровья.

      Несмотря на все недостатки, данная методика достаточно востребована и активно применяется на самых разных крупных предприятиях.

      Область применения

      Практически на всех крупных промышленных предприятиях, которые работают в сфере обработки металлов, цинкование достаточно востребованный способ защиты металлических изделий.

      Он пользуется высоким спросом за счет минимального количества необходимого оборудования и своей относительной простоты.

      На выходе изделие приобретает специальный защитный слой, который позволяет значительно продлить его срок службы.

      Особенно часто его используют для обработки самых разных крепежных систем, использующихся в сфере строительства.

      Еще одно преимущество, которое сильно влияет на популярность данного вида защиты, это его дешевизна, а также максимально высокие эксплуатационные свойства, которые приобретает обработанное изделие.

      Достаточно активно термодиффузионному цинкованию подвергают различную арматуру, трубы, а также самые разные детали для автомобилей.

      Покрытие наносят на поверхность фитингов, а также на полые и резьбовые заготовки самого разного назначения.

      Пленка хорошо ложится на детали, которые имеют сквозные и глухие отверстия, а также на самые разные элементы из мебельной фурнитуры.

      Достаточно востребован данный вид защитного покрытия при изготовлении железнодорожных и контактных сетей, а также мостовых ограждений.

      В настоящее время такая обработка считается наиболее экономически обоснованной и эффективной.

      Термодиффузионное цинкование — требования и особенности технологии

      Защита металлических изделий и конструкций (сборное их название – метизы) от коррозии обеспечивает долгий срок службы деталей и механизмов. Один из самых известных методов защиты метизов – это покрытие цинком. Существует несколько разновидностей его получения. Термодиффузионное цинкование, или шерардизация, – один из вариантов оцинковки.

      Термодиффузионное цинкование изделий

      Описание метода

      Выбор цинка для защиты железа и стали от коррозии не случаен. Этот металл имеет уникальное свойство – самостоятельно «заживлять» микроповреждения. Скорость его распространения по поверхности железа/стали при температуре до 70 °С – примерно 2 мм в год. Нанесение слоя цинка проводится при высоких температурах (290 – 470 °С), когда атомы цинка встраиваются в решетку железа/стали, сцепляясь с ней и образуя на поверхности изделия качественный ультратонкий слой. Весь цикл проходит в паровой фазе в водородной среде.

      Важно! Термодиффузия – это процесс испарения при высокой температуре цинка с поверхности цинксодержащего порошка в специальном устройстве и проникновение в поверхностные слои металла. Защитный слой в итоге состоит из сложного сплава цинка и железа.

      Достоинства и недостатки

      Преимущество диффузионного метода (технологии) заключается в том, что после такой обработки металл не становится хрупким. Водород не проникает в поверхностные слои металла, что неизбежно привело бы к его хрупкости. Цинковый слой получается однородным и тонким, что позволяет обрабатывать сложные, фигурные изделия, покрывать резьбу. При этом получается ровная поверхность без особых видимых изъянов, а резьба не нуждается в проточке (в отличие от горячего цинкования).

      Плюсы диффузионного метода

      Среди преимуществ термодиффузионной технологии цинкования можно выделить следующие:

      Более 100 лет применения термодиффузионного цинкования

      Термодиффузионное цинкование, которое также называют шерардизацией, является относительно новой технологией нанесения на поверхность изделий из металла слоя цинка. Между тем именно такой способ цинкования среди всех существующих на сегодняшний день признается многими специалистами наиболее перспективным.

      Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

      Технология термодиффузионного цинкования предназначена для защиты от коррозии стальных и чугунных изделий

      История

      До инновационных разработок инженера Шерарда тоже применялась защита стали цинком, но защитное покрытие наносилось гальваническим методом, у которого была масса недостатков:

      • «Водородное охрупчивание» стали при нанесении цинка на неё гальваникой. От этого процесса больше всего страдают высокопрочные стали, а также сплавы титана и никеля. Суть его в рекомбинации атомарного водорода в молекулярный, который, оставаясь в нанопорах, затем может под влиянием температурных скачков расширяться или сжиматься, что со временем вызывает микротрещины.
      • Неравномерность защитного слоя на металле.
      • Невозможность гальванического нанесения цинка на детали сложной формы.
      • Низкая стойкость цинковых гальванических покрытий (не более 140 часов в агрессивных средах).

      Термодиффузионное цинкование появилось в первых десятилетиях ХХ века не случайно: именно к этому времени уровень технологического развития позволил лидеру в этом деле Англии создать контейнеры-автоклавы для процесса горячего анодного внедрения цинка в трубы и прокат.

      цинковое покрытие болтов



      Достоинства и недостатки

      На протяжении применения метода антикоррозионной защиты были выявлены характерные для него черты. Термодиффузионное цинковое покрытие обладает рядом достоинств, среди которых выделяются:


      высокая адгезия за счет того, что микронеровности поверхности не исчезают;

      На фоне достоинств у метода есть и недостатки:

      • в отличие от других методов нанесенное покрытие имеет матовый серый цвет;
      • невысокая производительность;
      • габариты обрабатываемых изделий ограничиваются размерами объемами оборудования.

      Оцинкование деталей различными методами и проведенный сравнительный анализ показал следующие данные.

      № п.п.Метод цинкования
      ГорячееГальваническоеТермодиффузионное
      1Температурный режим протекания процесса, °С450–54020280–470
      2Толщина нанесенного слоя, мкм30–606–155–100
      3На какой материал наноситсяСталь с незначительным содержанием кремнияСталь (ограничение для высокопрочных марок)Черные металлы и сплавы на основе меди
      4Размер обрабатываемых метизовМ10–50М4–50М4–90
      5Типы обрабатываемых отверстийСквозныеСквозныеСквозные, глухие
      6Ограничения по обработкеКарманы, сплошные сварные швыКарманы, отсутствие сварных швовБез ограничений
      7Закаленный крепежНе подлежит обработке (температура протекания процесса близка к низкому отпуску)Не подлежит обработке (кислотная обработка, повышение водородной хрупкости)Без ограничений
      8Стойкость к солям (лабораторный тест), час500961500
      9Свойства покрытияСниженная адгезия, ресурсозатратная подготовкаСниженная адгезия, ресурсозатратная подготовкаАдгезия высокая
      10ТвердостьСнижаетсяОтсутствуетПлюс 1…2 HRC
      11Коэффициент тренияПовышенныйПониженныйПониженный при выкручивании
      12Подготовка к нанесению покрытияХимическаяХимическаяНейтральная
      13Испарения вовремя цинкованияОбильное дымовыделениеВыделение хромаОтсутствие дымовыделения



      Термодиффузия

      Суть химического процесса термодиффузии выражается в том, что используется свойство отрицательных значений окислительно-восстановительных потенциалов пары Zn2+/Zn . То есть цинк в таком виде покрытия защищает сталь электрохимически, анодно, то есть в случае воздействия агрессивных и просто неблагоприятных для железа в составе стали сред сначала «страдает» цинк. Но процесс это медленный, и сталь успеет прослужить очень долгое время, которое будет зависеть от глубины проникновения атомов цинка в кристаллическую структуру стали или других подвергнувшихся термодиффузионной оцинковке металлов. Химически это выглядит как образование на поверхностях металлических изделий так называемого интерметаллида со сложной фазовой структурой с большим процентом содержания металлического цинка.

      Технологически же процесс покрытия металлов цинком и его термодиффузии осуществлялся в герметично закрытом контейнере с поддержанием в нём постоянной температуры порядка 300-450⁰С. Такой температурный разброс зависит от марки стали, покрываемой цинком, типа и конфигурации стальных изделий, а также от тех требований, которые предъявлялись к оцинковке заказчиками. Достаточно сказать, что за годы монопольного производства Англией оцинкованных изделий полученный металлургической промышленностью доход составил такие суммы, которые помогли пережить отрасли разразившийся в конце 20 годов мировой экономический кризис.

      Технология термодиффузионного покрытия цинком позволила с помощью заранее заданной в процессе температуры и времени регулировать глубину диффузного проникновения защитного цинкового слоя в металл. Этот слой формируется порошком из цинконасыщенной смеси. Детали, подлежащие покрытию цинком, и эта смесь загружаются в специальной формы термостойкий контейнер, а уже он помещается в большую муфельную печь.

      оборудование для термодиффузионного цинкования

      Болт Globex с покрытием Левикор Болт Globex с покрытием Левикор

      Преимущества нового материала

      Революционным преимуществом метода стала равномерность такого проникновения во все самые сложные по форме изделия. Это позволило оцинковывать сделанные ранее из обычной, подверженной коррозии, стали трубы, прокат, изделия сложной формы.

      Цинкуются изделия решётчатой формы, с высверленными отверстиями любого диаметра, сваренные методами дуговой и газовой сварки, а также резьбовые. При оцинковке термодиффузионным способом линейные размеры изделий не изменяются или почти не изменяются, так как цинка не откладывается на поверхности обрабатываемого этим методом металла, а диффузно проникает вглубь. Глубина же проникновения зависит от температуры процесса и его длительности – что открывало широчайшие возможности защиты металлоконструкций в будущем, что и произошло в реальности.

      Без оцинковки стали до изобретения метода в промышленности, на транспорте, в армии и в других сферах убытки от коррозии составляли многомиллиардные суммы в результате выхода из строя стальных конструкций из-за их коррозии. С внедрением метода в гальванической паре Fe+Zn железо со всеми его присадками, превращающее его в сталь, перестало разрушаться, переложив последствия разрушения от неблагоприятных сред на цинк – более дешёвый и легко возобновляемый ресурс.

      Ограничение метода прослеживается только в одном: нельзя подвергать термодиффузионному цинкованию слишком габаритные детали. Или приходится создавать для них подходящие по размеру контейнеры.


      Требования к защитному слою

      К покрытию предъявляются строгие требования. ГОСТ предусматривает отсутствие следующих дефектов на поверхности деталей после термодиффузионного цинкования:

      • выпуклостей;
      • отслоений;
      • трещин;
      • пригоревших остатков;
      • пустот;
      • раковин;
      • сторонних вкраплений;
      • отсутствия покрытия.

      В современных условия этот вид антикоррозионной защиты считается эффективным и экономически целесообразным.

      Цинковый состав – Термишин

      В России в металлургии во время термодиффузионного цинкования используют разработанный в цинковый состав – Термишин©, со специальными присадками, обеспечивающими ровное и устойчивое диффузионное покрытие металла порошковым цинком.

      После закрытия в контейнере изделия и порошка с присадками обеспечивают ещё и вращение агрегата, что достигается сложной системой приводов. Во время этого вращения происходит постоянное смешивание деталей и присадок, что и обеспечивает равномерность и однородность цинкового покрытия. После отжига изделия дополнительно обрабатываются в ваннах с пассивазиционным раствором.

      Порошковые цинковые смеси Термишин© позволяют:

      • наносить на изделиях и деталях термодиффузионное покрытие толщиной внедрение от 5 до 10 мкм;
      • не использовать традиционные для такой технологии раньше вредные вещества;
      • придать покрытию дополнительную антикоррозионную стойкость;
      • обеспечивают товарный вид, придавая поверхности изделий «морозный» узор.

      промышленное термодиффузионное цинкование

      Сфера использования

      Этот способ обработки создает однородный слой даже в труднодоступных местах. Микронная толщина слоя позволяет обрабатывать мелкие детали. Термодиффузионному цинкованию подвергают:

      • арматуру для нефтяной, газовой, строительной и железнодорожной отраслей;
      • ограждения мостов, дорог;
      • метизы;
      • мебельную фурнитуру;
      • фитинги;
      • конструкции ЛЭП;
      • элементы автомобилей.

      Особенности технологии

      При замкнутом технологическом цикле предусмотрены дробеметная обработка загружаемых в контейнеры деталей и их ультразвуковая очистка. Особенности химического процесса на холоднокатанных сталях диктуют и загрузку их в контейнеры без предварительных обработок.

      Время цинкования длится от полутора до трёх часов, и время разогрева печей до рабочей температуры, а также их остывания до безопасно в технологический цикл не входит. А чтобы это время не внесло отрицательные коррективы в прочность образуемого слоя, время до и время после отжига максимально сокращают использованием особых режимов вентиляции и ускоренного равномерного остывания.

      Контейнеры в загруженными в них деталями постоянно вращаются и останавливаются только на момент выгрузки готовых изделий.

      Цинковый слой, наносимый с помощью цинково-порошковой смеси Термишин© от 5 до 100 мкм, и она зависит от весового количества загружаемой в контейнеры смеси.

      Оборудование для термодиффузионного цинкования

      В промышленных масштабах производимое термодиффузионное цинкование оборудование используется механизированное, а сам процесс максимально автоматизирован. Используемые агрегаты:

      • загрузчик деталей и насыщающего состава;
      • конвейер, подающий контейнеры к печи;
      • вращающаяся печь;
      • выгружающий конвейер;
      • отсеиватель;
      • вибратор;
      • сепаратор магнитный;
      • емкости для пассивирования и промывки;
      • сушилки;
      • приемник готовой продукции.

      Пассивация изделий

      Происходит в специально разработанных пассивационных растворах, и сам процесс принадлежит фирме на правах ноу-хау. Работают они исключительно в режиме комнатной температуры, находятся при обработке изделий в герметичных бассейнах, не связанных с системами канализации, и постоянно регенерируются, восстанавливаясь до исходного состояния после каждого контакта с оцинкованными изделиями.

      Пассивационные растворы не имеют в своём составе агрессивных или вредных для здоровья обслуживающего персонала компонентов и просты в использовании.

      Источник https://burforum.ru/materialy/termodiffuzionnoe-cinkovoe-pokrytie.html

      Источник https://teplobloknn.ru/metally/termodiffuzionnoe-cinkovanie-tehnologiya.html

      Источник https://metekspert.ru/raboty/termodiffuzionnoe-cinkovanie-tehnologiya.html