Термохимическое диффузионное цинкование.

Содержание

Термохимическое диффузионное цинкование.

Термодиффузионное цинкование металла: плюсы и минусы

К бесспорным достоинствам технологии относятся:

  • отличное сцепление слоя цинка с поверхностью металла;
  • по сравнению с горячим цинкованием — компактность оборудования, возможность работать на небольших площадях;
  • низкие трудозатраты, а следовательно, экономичность;
  • стойкость покрытия;
  • ровность слоя, возможность регулировать его толщину в процессе нанесения;
  • безвредность для персонала и окружающей среды;
  • практически полная безотходность — оставшиеся после обработки продукты легко утилизируются;
  • простота и энергоемкость техники.

Вместе с тем у термодиффузионного цинкования металла есть и недостатки. Изделия, оцинкованные этим способом, проигрывают в эстетике: они имеют тусклый сероватый оттенок. Проблему можно решить нанесением поверх оцинковки декоративного покрытия. Хотя для деталей сугубо технического профиля “мышиный” цвет не имеет принципиального значения.
Гораздо больший минус в том, что возможности цинкования деталей напрямую зависят от размеров камеры. А она, как правило, очень компактна. Следовательно, для защиты крупногабаритного проката эта технология не подходит.

Суть процесса

Термодиффузия представляет собой процесс проникновения атомов цинка в поверхностный слой металла, происходящий под действием высокой температуры в восстановительной или инертной газовой среде.

Рабочая температура зависит от толщины покрытия и варьируется в пределах 280°С-470°С. Внедряясь, в кристаллическую решетку металла,

цинк создает на поверхности защитный слой толщиной в несколько микрон. Процесс протекает в газовой среде водорода.

Толщина покрытия регламентируется государственным стандартом. Согласно ГОСТ Р 9.316-2006 толщина покрытия делится на пять классов:

  1. 6…9 мкм;
  2. 10…15 мкм;
  3. 16…20 мкм;
  4. 21…30 мкм;
  5. 40…50 мкм.

Выбор в качестве антикоррозионной защиты пал на цинк неслучайно. Находясь на стальной поверхности, он распространяется по ней со скоростью 2 мм в год, но при температуре окружающей среды 70 °С. Такое свойство позволяет затягивать поверхностные микроповреждения.

Практика показывает, что этот способ более перспективен и имеет свои достоинства.

Технология термодиффузионного цинкования

Как же “работает” термодиффузионное цинкование в Москве? В его основе, как можно догадаться из названия, лежит физический процесс диффузии — проникновения молекул цинка в среду металла. Он происходит под воздействием высокой температуры — от +400 до +470 градусов. Если при холодном цинковании добраться до некоторых участков бывает сложно или невозможно, за счет диффузии покрытие охватывает самые труднодоступные уголки.
При нагревании не рекомендуется доходить до “критичных” 470 градусов — чем выше температура, при которой происходит процесс, тем более слабым становится покрытие. При эксплуатации оно может легко отслоиться, что сведет защитные функции к нулю.

Термодиффузионное цинкование. Методика формирования поверхностного слоя

Диффузия – это направленное движение частиц под воздействием тепла. Термодиффузионное цинкование протекает в температурном диапазоне от 400 градусов до 500. Согласно диаграмме Fe — Zn, температура активно влияет на формирование структуры защитного слоя, толщина покрытия зависит от времени выдержки (продолжительности технологического процесса).

После термодиффузионного цинкования (химико-термической обработки) металлического изделия цинком на стальной подложке формируется поверхностный слой, который имеет двухфазную микроструктуру: • Г-фаза формируется на поверхности матричной основы изделия, толщина слоя от 2 мкм до 4 мкм, содержание железа до 25%, цинка — до 75%, • б1 – фаза – формируется на поверхности обрабатываемой детали, толщина слоя от 100 мкм до 160 мкм, содержание железа до 12%, цинка – до 88%.

микроструктура слоя после термодиффузионной обработки

Цинковое покрытие при термодиффузионном методе обработке получается в результате нагрева исходной детали в рабочей зоне спецоборудования вместе с насыщающей, диффузионной смесью. Технологический состав для ХТО включает в себя цинковый порошок (цинковую пыль), инертный разбавитель, активатор. Различные добавки, входящие в насыщающую смесь, влияют на определенные технологические свойства покрытия, ускоряют процесс термодиффузионного цинкования.

Микроструктура поверхностного слоя зависит от • температуры протекания технологического процесса, • времени выдержки в насыщающей среде, • состава диффузионной смеси. При термодиффузионном цинковании защита металлической основы от коррозионного разрушения происходит электрохимическим способом, т.к. наносимое покрытие является анодом, а черный металл — катодом. Каждая последующая структурная фаза, по мере приближения к матрице, становится катодом по отношению к предыдущей составляющей.

После цинкования на обработанной поверхности образуется гладкое, беспористое покрытие, которое точно повторяет все конструкционные особенности изделия. Толщина диффузионного слоя равномерна, одинакова по всей длине. Цвет покрытия светло-серый. Оцинковку можно производить на деталях, изготовленных из высоко- и низкоуглеродистых стали, а также на изделиях из чугуна.

термодиффузионное цинкование

Для улучшения товарного вида оцинкованных изделий и для повышения характеристик коррозионной устойчивости производится дополнительная поверхностная обработка (фосфатирование, пассивирование, промасливание), после чего процент коррозионной стойкости увеличивается еще на 12- 15 единиц.

Оборудование для термодиффузионного цинкования

Оборудование термодиффузионного цинкования в Московской области может отличаться по сложности, а следовательно, и по возможностям. Наибольший потенциал имеют не отдельные агрегаты, а линии, на которых деталь или группа деталей проходит пошаговые операции.
Оптимальным оборудованием для предварительной очистки считается дробеструйная установка. Для подачи деталей к печи используются такие элементы, как загрузчик и конвейер. А извлекается уже обработанный прокат при помощи еще одного конвейера — выгружающего. Печь, в которой происходит ключевой процесс, должна обладать повышенной термостойкостью и быть полностью герметичной.

Укомплектованные линии диффузионного цинкования должны также оснащаться сепаратором, вибратором, отсеивателем, емкостями, в которых уже обработанные детали проходят пассивирование и промываются. Финишный пункт линии — приемник готовой продукции.

Цинкование проводится в инертной или восстановительной среде. В камеру могут дополнительно загружаться активаторы, которые выполняют флюсующие функции.

Особенности технологии и сфера применения

Данный способ обработки обеспечивает металлоконструкциям надежную антикоррозийную защиту, а также предупреждает преждевременный износ металла, как следствие – позволяет увеличить срок службы. В основе методики лежит процесс диффузии молекул металла, проводимый при температуре от 400 до 470 °С. За счет этого в поверхностный слой конструкции диффузируют молекулы легирующего вещества – цинка. Особенности процесса термодиффузии прописаны в профильном стандарте – ГОСТ Р 9.316-2006.

Применение данной технологии позволяет создать на поверхности металлоконструкций равномерный цинковый слой. Главной особенностью метода выступает то, что слой цинка является однородным даже на труднодоступных участках обрабатываемой детали (полости, отверстия и т.д.).

Технологию термодиффузии обычно применяют для обработки следующих конструкций и деталей:

  • Оградительные конструкции для мостов и дорог;
  • Фурнитура, которая используется в мебельной промышленности;
  • Арматура, используемая в нефтегазовой промышленности;
  • Арматура, которую используют для укрепления железнодорожных полотен;
  • Элементы трубопроводов, используемых при создании инженерных коммуникаций и арматура, которую используют в сфере строительства;
  • Элементы конструкций линий электропередач;
  • Отдельные детали автотранспортных средств.

С помощью термодиффузионного цинкования на металлоконструкциях удается создавать слой цинка минимальной толщины. Поэтому данной обработке допускается подвергать изделия, имеющие незначительные габариты.

Стоит отметить, что обработка деталей при максимальном повышении температуры (до 470 °С) приводит к увеличению интенсивности процесса термодиффузии молекул цинка. Поэтому покрытие не приобретает необходимые эксплуатационные характеристики. Такое покрытие характеризуется низким уровнем антикоррозийной защиты, высокой хрупкостью и высоким уровнем отслаивания цинкового слоя.

Для создания цинкового покрытия необходимой толщины, которое будет обладать высокими защитными свойствами, важно провести ряд дополнительных мероприятий:

  • Перед обработкой поверхность металла следует тщательно очистить;
  • Нужно создать абсолютную герметичность контейнера, в котором проводится термодиффузионное цинкование;
  • В герметичном боксе следует создать инертную и восстановительную среду, поскольку в окислительной среде наносить цинковое покрытие нельзя.

В процессе нанесения цинкового покрытия целесообразно дополнительно добавлять в рабочую среду активаторы (специальные флюсующие элементы).

Суть и назначение термодиффузионного цинкования

На заре рождения технологии, более ста лет назад, ее называли шерардизацией — по имени изобретателя, англичанина Шерарда Коупера-Коулза. Позже от длинного и не очень благозвучного термина отказались, сделав упор на процесс. До внедрения термодиффузионного цинкования использовался ненадежный и трудоемкий гальванический метод, имевший много минусов. С ростом технического прогресса, а конкретно — с созданием первых закрытых автоклавов, появилась возможность использовать для оцинкования пары цинка.
Главное и единственное назначение технологии — защита металла. Конечно, даже нанесенный термодиффузионным цинкованием слой не вечен. Он примет на себя удар внешних сред, особенно агрессивных, и постепенно начнет разрушаться. Но это очень медленный процесс, который будет продолжаться не годами, а десятилетиями.

Технология процесса

Термодиффузионное цинкование технологический процесс которого разбит на шесть последовательных операций. Строгое следование по маршруту залог получения качественного результата.

  1. Подготовительный. На этапе подготовки детали подвергаются пескоструйной или ультразвуковой очистке от окалины, ржавчины. Удаление жировых загрязнений осуществляется ацетоном. Если деталь имеет большие размеры возможна дробеструйная обработка.
  2. Загрузка контейнера. Очищенные и высушенные детали помещаются в герметичный контейнер. Для насыщения внутреннего объема цинком и водородом добавляется насыщающая смесь. Большой популярностью пользуется «Левикор». От количества смеси зависит толщина слоя покрытия. После тщательного перемешивания контейнеры герметизируются и помещаются в печь.
  3. Процесс насыщения. Температура процесса насыщения зависит от типа сплава и его марки. В среднем процесс длится 60–90 минут. В течение всего времени нагревающая установка вращается, обеспечивая перемешивание деталей с насыщающей смесью.
  4. Выгрузка и очистка. После окончания процесса насыщения производится выгрузка деталей. Удаление остатков насыщающей смеси.
  5. Пассивирование. Эта операция предназначена для защиты покрытия от окислительного воздействия воздушной среды. Изделия, предназначенные для окрашивания, подвергаются обработке однократно. Те, что не окрашиваются, обрабатываются два раза. После каждого пассивирования следует промывка.
  6. Сушка. Во время сушки удаляется влага, и детали остывают.

Термодиффузионное цинкование — надежный метод антикоррозионного покрытия

Кроме стопроцентной защиты металл приобретает и другие полезные свойства. В отличие от других методик, при которых линейные размеры заготовок пусть незначительно, но увеличиваются, полученное диффузионным способом покрытие проникает вглубь заготовки, на нарушая ее контуров. Это особенно важно при обработке таких изделий, как решетки с небольшими ячейками.
Надежность метода не снижается в зависимости от сложности детали: термодиффузионное цинкование в Москве одинаково доступно для заготовок с резьбой, внутренними полостями, цельных и сварных.

Требования ГОСТ р 9.316-2006 к термодиффузионным цинковым покрытиям

Стандарт р 9.316-2006 не только определяет особенности процесса, но и разделяет термодиффузионные цинковые покрытия на классы в зависимости от их толщины. Самые тонкие, толщиной не более 9 мкм, относятся к первому, насчитывающие от 40 до 50 мкм — к последнему, пятому. При желании на металле можно “нарастить” и более толстый слой, но в подобном случае изделие уже будет выходить за рамки ГОСТа.
Этим же стандартом выводится список дефектов, при которых покрытие считается некачественным. На поверхности цинкового слоя не допускается образование

  • выпуклостей,
  • трещин,
  • пустот,
  • непокрытых участков,
  • инородных частиц,
  • пузырей,
  • отслоений.

При наличии этих дефектов изделие после термодиффузионного цинкования в Московской области подлежит выбраковке.

Вам будет интересно  Оцинкованная стальная труба; если надо исключить корродирование

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.

Выгодные отличия термодиффузионного цинкования перед “конкурентами”

Данная методика цинкования имеет немало преимуществ перед другими. В отличие от покрытия, полученного горячеоцинкованным способом, термодиффузионное прослужит в два раза дольше. А гальваническое проигрывает ему в стойкости минимум в три раза! По сравнению с горячим цинкованием в атмосферу не выделяются вредные испарения. Другой недостаток горячего способа — в невозможности регулировать толщину слоя. Для термодиффузионного можно формировать слой определенного количества микрон.

Термодиффузионное цинкование изделий

Несмотря на то, что термодиффузионное цинкование не применяется для крупногабаритных изделий, перечень деталей, подходящих для него, очень широк. Это:

  • строительная и ж/д арматура,
  • элементы мостовых и дорожных конструкций,
  • фитинги,
  • мебельная фурнитура,
  • детали для авто,
  • комплектующие для монтажа линий электропередачи.

Термодиффузионное цинкование метизов

Не менее часто методика применяется для обработки мельчайших метизов, так как их гальваническое или горячее цинкование может выполняться с большой долей погрешностей. При термодиффузионном исключается такое негативное последствие, как водородное охрупчивание. Его удается избежать опять же благодаря глубокому проникновению частиц цинка в структуру металла.

Почему у нас заказывают термодиффузионное цинкование?

Предлагая нашим клиентам термодиффузионное цинкование в Москве, мы гарантируем им максимально выгодные условия сотрудничества:

  • оперативное исполнение заказов;
  • работу с прокатом любой сложности;
  • низкие цены;
  • реальные, а не мифические скидки при обработке крупных партий;
  • быструю доставку в любую точку столицы и области.

В нашем автопарке разнообразные единицы транспорта, в том числе для единовременной доставки большого объема проката.

Термодиффузионное цинкование от 26 руб./кг

Если ваш заказ измеряется тоннами, мы готовы предложить вам поистине революционную скидку на цинкование килограмма проката — от 26 рублей. Подробно ознакомиться с ценовой политикой компании вы можете в разделе “Стоимость”. Это фиксированные и действительно работающие, а не взятые “с потолка” цены.
На стоимость проекта могут повлиять срочность заказа и другие факторы. Окончательную сумму наши менеджеры назовут в телефонном разговоре или когда получат вашу онлайн-заявку. При выборе второго способа оформления не забудьте указать координаты для связи.

Технология термодиффузионного цинкования

Рассматривая термодиффузионное цинкование, технология принадлежит к категории новых, но весьма перспективных направлений для дальнейшего развития. Суть метода состоит в том, что на обрабатываемую поверхность любого металла происходит нанесение специального цинкового слоя, который сможет защитить его от старения и деформации. Этот способ часто называют шерардизацией, и по стандартам ГОСТа часто применяют для образцов чугуна, стали и прочих металлов.

Особенности метода

Термодиффузионное цинкование представляет собой инновационную технологию, направленную на защиту поверхностей от быстрого старения, деформации и преждевременной коррозии. Требования, выдвигаемые к подобному методу цинкования, регламентируются ГОСТом. В его основе находится такое известное явление, как диффузия металлических молекул, которая происходит при температурах, находящихся в диапазоне 400 градусов и выше. В представленном случае происходит так, что реализуется диффузия молекул, которые беспрепятственно проникают в поверхностные слои предмета, который прошел обработку.

Применяя технологию термодиффузионного цинкования, предоставляется возможность сформировать на поверхности любого предмета из металла защитный однородный слой из высококачественного цинкового сплава. Особенность этого метода состоит в том, что он позволяет создать этот защитный слой даже в тех уголках, которые являются практически такими, к которым трудно добраться при обыкновенной обработке.

Термодиффузионное цинкование технология

Такому процессу, выполняемому под влиянием чрезмерно высоких температур, подвергаются следующие детали:

  1. мостовые и различные ограждающие конструкции;
  2. арматура, широко используемая в газовой и нефтяной промышленности;
  3. строительные элементы и всевозможные детали, используемые в трубных установках;
  4. элементы, применяемые для возможности укрепить железобетонное полотно;
  5. фурнитура, которая нашла свое применение в мебельной отрасли;
  6. элементы, используемые в линиях электропередач; детали всевозможных автотранспортных средств.

Посредством применения данной технологии на поверхности создается достаточно тонкий слой цинка, толщина которого минимальна. Это дает возможность подвергать обработке самые миниатюрные элементы.

Плюсы методики

Несмотря на то, что методика является достаточно новой и прогрессивной, по мнению опытных специалистов имеет огромное количество плюсов, среди которых стоит выделить следующие:

  • сцепление цинкового слоя с обрабатываемой поверхностью является идеальным;
  • подобное покрытие является тонким и максимально ровным, а также имеет отличные антикоррозионные свойства;
  • технология является весьма экономичной, так как для выполнения операции нужны небольшие площади, минимальные затраты применяемой энергии;
  • защитное покрытие может быть получено при взаимодействии с любой толщиной;
  • соблюдается полная безопасность, так как сама технология реализовывается в специально отведенных контейнерах герметичного типа. Это не дает возможности воздействовать в процессе выполнения процедуры на здоровье и состояние человека;
  • для очистки поверхности, которая будет обрабатываться, нет необходимости применять специальные кислоты или же химические составы; полное отсутствие опасности со стороны данной технологии, так как все отходы утилизируются по четко установленной процедуре;
  • температура, при которой происходит нанесение защитного слоя, является приемлемой, если проводить сравнение с другими лагерями. простота в процессе работы, что обеспечивается оборудованием и дополнительной техникой, которые является достаточно простым.

Все перечисленные достоинства обусловили востребованность представленной технологии.

Особенности технологии термодиффузионного цинкования

Недостатки

Несмотря на то, что представленная технология имеет огромное количество преимуществ, не стоит забывать и о недостатках, с которыми может столкнуться каждый, кто применяет этот метод.

Металл, который прошел обработку по этой методике, имеет низкую декоративную ценность. Это обусловлено тем, что после обработки изделие приобретает малопривлекательный внешний вид за счет слоя сероватого оттенка. Ныне же представленной проблемой занимаются специалисты, и вместе с термодиффузионным цинкованием наносят на обрабатываемую поверхность слой, который является визуально привлекательным. Иногда на этот фактор не обращают внимание, но это происходит в тех отраслях, где внешний вид конструкции совершенно не важен.

Объемы представленного производства являются достаточно ограниченными. Это связано с тем, что сам технологический процесс предусматривает обработку небольших деталей и предметов, которые могли бы поместиться в специальный защитный контейнер. Поэтому выходит так, что если деталь невозможно поместить в контейнер, то и обработку она проходить не будет. При этом стоит обратить внимание на то, что при внедрении представленной методики очень важно соблюдать меры, связанные с безопасностью и некие нюансы, так как пыль от цинка может проникать в человеческий организм и наносить ему колоссальный вред.

Технология термодиффузионного цинкования технологические этапы

Термодиффузионное цинкование: этапы выполнения процедуры

Такая технология в процессе ее выполнения состоит из определенной категории этапов, которые обязательно нужно пройти, чтобы защитное покрытие было нанесено должным образом:

  1. обработка основы механическим способом — здесь все зависит от индивидуальных характеристик образцов (рельефности, формы, размеров и прочих);
  2. помещение детали в емкость, в которой будет происходить последующая обработка с применением специальной смеси, которая содержит в себе большую концентрацию цинка;
  3. непосредственно сама процедура цинкования — на данном этапе специалисты добиваются равномерного распределения защитного слоя, которое происходит под воздействием высоких температур;
  4. охлаждение и последующая очистка заготовки.

На последнем этапе может понадобиться дополнительная обработка поверхности материала, но только в случае необходимости.

Мы довели технологию горячего цинкования до совершенства и по праву этим гордимся. Заслужили безупречную репутацию, обзавелись большой базой постоянных клиентов, которые довольны, что выбрали нас в качестве надежного исполнителя.

Оставляйте заявку на горячее цинкование, и мы ответим на все ваши вопросы, обсудим условия выполнения работ и обязательно найдем взаимовыгодный вариант. Доверьтесь нашему профессионализму!

Термодиффузионное цинкование металла: технология, оборудование, плюсы и минусы

изготавливает и реализует технологические комплексы термодиффузионного цинкования. Технология предназначена для обработки изделий из стали, чугуна и позволяет создавать на поверхности детали равномерный тонкий слой железноцинкового сплава переменной концентрации.

Покрытие обеспечивает надежную защиту от коррозии, оно однородно по всей площади поверхности изделия и повторяет все его контуры – формы любой сложности, в том числе резьбы.

Техника производства отличается экономичностью, долговечностью, удобством в эксплуатации. Предлагаем качественное оборудование для создания надежной защиты металлических изделий от коррозии. Применяемая технология термодиффузионного цинкования соответствует требованиям ГОСТ Р 9.316-2006.

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

Это интересно: Горячее цинкование металла: технология, оборудование, ГОСТ

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.

Вам будет интересно  Оцинковка; разница между горячей и холодной

Описание технологического процесса и оборудования

Суть технологии термодиффузионного цинкования состоит в образовании на поверхности металлоизделия нового сплава или интерметаллида сложной фазовой структуры с высоким содержанием цинка. Детали и цинк-насыщенная смесь «Термишин» (далее по тексту порошок Термишин) загружаются в специальный контейнер (реторту), которая далее помещается в специальную муфельную печь.

Далее обеспечивается равномерный, рассчитанный по времени разогрев контейнера с деталями и порошком Термишин©.

Суть и назначение термодиффузионного цинкования

Человеком, благодаря которому технология термодиффузионного цинкования познала мир, был инженер-изобретатель из Англии по имени Шерард Коупер-Колс. Он предлагал насыщать поверхность изделий из стали цинком путем диффузии в искусственно созданной среде, где присутствуют высокие температуры. По прошествии более 100 лет эта технология получила развитие.

С химической точки зрения, прохождение процесса, при котором на стальной поверхности образуется слой цинкового покрытия, сопровождается переносом молекул цинка, вступлением их в связь с молекулами стали и образованием общей кристаллической решетки. Все это происходит при температуре около 450 °C (точнее, 400–450 градусов).

При проведении термодиффузионного цинкования не следует повышать температуру внутри бокса до 470 °C: это приводит к образованию более хрупкого отслаивающегося покрытия с плохими антикоррозионными свойствами.

Как упоминалось выше, термодиффузионное цинкование нацелено на достижение следующих результатов:

  1. Защита механического характера. Образованное цинковое покрытие не допускает внешнюю среду к физическому контакту с защищаемым металлом.
  2. Защита электрохимического характера. Цинк со сталью образуют пару гальваническую, где первый металл будет анодом, второй – катодом, то есть анод разрушается, за счет чего катод восстанавливается.

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

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;

Основные преимущества термодиффузионного цинкования

Для покрытий, получаемых с помощью термодиффузии цинка, характерны следующие отличительные особенности:

  • Высокие антикоррозионные свойства;
  • Точное повторение контуров обрабатываемого изделия, отсутствие наплывов;
  • Высокая однородность и отсутствие пор;
  • Покрытие одинаково хорошо наносится как на внешние части деталей, так и на поверхность внутренних полостей;
  • Высокая степень экологичности за счет отсутствия вредных отходов и многократного использования насыщающей смеси и пассивирующего раствора;
  • Во время процесса термодиффузионного цинкования не происходит склеивания деталей;
  • Относительно невысокая температура предотвращает водородное охрупчивание изделий. Это позволяет проводить обработку ответственных деталей, в том числе пружин;
  • Возможность дополнительной обработки деталей с помощью окрашивания, пластифицирования;
  • Технология отличается экономичностью и простотой применения;
  • Небольшая толщина и высокая прочность покрытия делают его подходящим для нанесения на резьбы, и обеспечивают многократную свинчиваемость.

При обработке методом термодиффузионного цинкования можно с высокой точностью задавать толщину – в диапазоне от 15 до 150 мкм. Скорость осаждения цинка в первую очередь зависит от заданной температуры и, подбирая степень нагрева, а также продолжительность процесса, удается получать требуемую толщину.

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.

Это интересно: КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс): характеристики и особенности

Сфера использования

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

Термодиффузионное цинковое покрытие

арматуру для нефтяной, газовой, строительной и железнодорожной отраслей;

Термодиффузионное цинкование — надежный метод антикоррозионного покрытия

Кроме стопроцентной защиты металл приобретает и другие полезные свойства. В отличие от других методик, при которых линейные размеры заготовок пусть незначительно, но увеличиваются, полученное диффузионным способом покрытие проникает вглубь заготовки, на нарушая ее контуров. Это особенно важно при обработке таких изделий, как решетки с небольшими ячейками.
Надежность метода не снижается в зависимости от сложности детали: термодиффузионное цинкование в Москве одинаково доступно для заготовок с резьбой, внутренними полостями, цельных и сварных.

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

Как происходит процесс обработки

Современный процесс получения цинкового покрытия термодиффузионным методом претерпел некоторые изменения, доработки и включает следующие этапы:

  1. Обработка изделий на предварительном этапе путем химического, механического или ультразвукового воздействия.
  2. Помещение деталей, прошедших предварительную обработку, в специальный рабочий бокс, куда также добавляется цинксодержащий порошок.
  3. Герметизация бокса и создание внутри него необходимой повышенной рабочей температуры.
  4. Выдержка изделий в течение определенного времени, извлечение их из камеры и проведение дополнительных мероприятий по обработке.

Процесс будет проходить более интенсивно, если такую камеру подвергать вращению.

Первый этап необходим для того, чтобы избавиться от раковин, отслоений, трещин, ржавчины и жировой пленки, которые могут образовываться на поверхности изделия и препятствовать осаждению цинка. Эффективно с этим справляться можно, подвергая детали обработке абразивными материалами в установках типа пескоструйных, далее следует обезжиривание химическими жидкостями и очистка ультразвуком, хотя диффузионный процесс менее требователен к чистоте поверхности, чем, к примеру, гальванический.

Бокс, или камера для проведения термодиффузионного цинкования, представляет собой конструкцию из нержавейки, у которой есть плотно закрывающаяся крышка. Помещая туда заготовку и цинковый порошок, температуру внутри поддерживают на уровне около 450 °C в течение 1–4 часов, все зависит от того, какова необходимая площадь покрытия и какой толщины слой цинка должен образоваться. За это время произойдет испарение молекул цинка и проникновение их в кристаллическую решетку металла.

Когда термодиффузионное цинкование окончено, заготовки вынимают из камеры и подвергают ряду очисток. Первое, что удаляют, это оставшиеся частицы порошка, далее моют изделия и на последнем этапе проводят пассивацию – улучшение внешнего вида изделий, придание им декоративного товарного вида.

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.

Термодиффузионное цинкование металла: технология, оборудование, плюсы и минусы

Назначение и применение

В процессе термодиффузионного цинкования на детали появляется покрытие, основу которого составляет сплав Zn-Fe. При нагреве, за счет диффузии, происходит проникновение молекул цинка в поверхностный слой металлического изделия, что обеспечивает надежную адгезию (сцепление) металлов.

Покрытие отличается высокой степенью устойчивости к механическому воздействию, выдерживает динамические нагрузки, удары. Не подвержено скалыванию или отслаиванию при деформации деталей. Обладая превосходными антикоррозийными свойствами, изделия, подвергнутые термодиффузионному цинкованию, способны успешно функционировать в агрессивных средах десятки лет.

Термодиффузионное цинкование используется для нанесения покрытий на изделия в нефтегазовой отрасли, для обработки узлов и деталей личного и общественного транспорта, элементов железнодорожной техники, частей конструкции ЛЭП. Широко применяется при создании крепежа, мебельной фурнитуры, арматуры, ограждающих конструкций. Технология позволяет получать тонкое (от 5 мкм), но прочное покрытие, поэтому подходит для обработки изделий небольших размеров, годится для нанесения на детали сложной формы, в том числе, имеющие внутренние полости.

Вам будет интересно  Рулонная сталь оцинкованная с полимерным покрытием в г. Пермь

Особенности производства

Термодиффузионное цинкование еще называется шерардизацией (в честь ученного, который открыл этот процесс). Чтобы придать выше указанные свойства металлу, требуется специальное оборудование. Оно позволяет работать с высокими температурами и активными смесями.

специальный цех

Термодиффузионное цинкование происходит согласно ГОСТ Р9.316-2006. В основе лежит физическое явление диффузии легирующих составляющих металлов, переходящих в верхние слои изделия. Такой процесс требует очень высоких температур – 400 – 470 градусов. Выбор температурного режима зависит от типа стали, будущего предназначения обрабатываемой детали и требований производителя.

При этом механизме воздействия, на детали образуется однородный защитный слой. И это касается не только поверхности, но и более труднодоступных мест, в результате чего, обработанными становиться 30% от всего изделия. Благодаря этому, получается деталь без изъянов. Хотя есть специалисты, которые отмечают, что воздействие высоких температур приводит к тому, что изделие не получает должной антикоррозионной защиты и легко расслаивается.

Диффузионное цинкование помогает создать точную толщину покрытия. Но это происходит только при соблюдении определенных условий.

  • Во-первых, качественная зачистка. С поверхности снимают всю грязь и обезжиривают.
  • Во-вторых, цинкование проходит только в инертной или восстановительной атмосфере. Именно ее создают в контейнере. Также камера должна быть герметичной, так как кислород не позволяет осуществиться правильной диффузии. В процессе обработки, добавляют специальные активаторы.

Чтобы создать цинковое покрытие, изделие прогоняют через обязательные этапы:

  • очистку от грязи – может использоваться дробеметной, ультразвуковой или пескоструйный метод;
  • помещение изделия и насыщающей композиции в оборудование, которое будет постоянно вращаться;
  • покрытие цинковым слоем.

Как только элемент пройдет все процессы, его изымают из контейнера и очищают от остатков смеси. В конце проводят пассивирование, которое позволяет избежать появления желтых и белых продуктов коррозии в последующей эксплуатации. Перед тем, как использовать готовую деталь, ей дают время остыть.

Такая обработка выполнима только в условиях заводского производства, так как требует определенных условий. И это уже не говоря о том, что стоимость оборудования для диффузионного цинкования достаточно велика.

Достоинства и недостатки

Благодаря современным технологиям, разработано множество вариантов защиты металлических конструкций. Поэтому не лишним будет ознакомиться с доводами, почему диффузионное цинкование выгоднее или проигрышней других технологий.

плюсы и минусы

Среди преимуществ отмечают следующие моменты:

  • условия обработки обеспечивают высокую адгезию;
  • экономичность работы, так как рабочая площадь тут не большая и требуется минимум усилий и энергии для того, чтобы провести цинкование;
  • готовое покрытие имеет идеально ровную поверхность и отличается высокой устойчивостью к коррозии;
  • диффузия проходит в условиях герметичного контейнера, а значит, нет токсической, химической или экологической опасности;
  • не изменяя технологии производства, можно получать толщину покрытия от 6 до 100 микрон;
  • обработка одной детали занимает – 2-4 часа;
  • если выдерживается необходимая толщина покрытия, то изделие становиться более стойким к коррозии;
  • сохраняется первоначальная форма элемента;
  • отходы производства не требуют специфической утилизации;
  • конечная очистка происходит без использования химических составов и кислот;
  • после обработки повышаются прочностные характеристики, благодаря чему они становятся более стойкими к абразивным воздействиям;
  • хоть оборудование и стоит дорого, но имеет вполне простую конструкцию.

Список достоинств достаточно внушителен.

Но в каждой бочке меда есть своя ложка дегтя. И цинкование не стало исключением. Среди недостатков выделяют такие моменты:

  • внешний вид обработанной детали малопривлекателен – появляется серый слой;
  • контейнер имеет ограниченные габариты, поэтому и деталь должна быть соответствующих размеров.

Но если судить объективно, то это не такие уж и большие минусы. Скорее особенности процесса.

Основные моменты ГОСТ Р 9.316-2006

Госстандарт разработан с целью контроля качества производства и безопасной эксплуатации. Это касается всех вещей, в том числе и цинкового покрытия.

ГОСТ Р 9.316-2006 имеет деление в 5 классов в зависимости от толщины слоя:

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

У заказчика есть возможность выбрать и более внушительные размеры защитного слоя. Это не запрещено, хоть в ГОСте это уже и не будет поддаваться классификации.

госты

Также Госстандарт имеет указание касательно дефектов. Готовое изделие не должно иметь:

  • отслоений и вкраплений, раковин;
  • наростов и вздутий;
  • трещин;
  • остатков от обрабатываемого раствора, которые не удается снять.

Вся деталь должна иметь равномерное покрытие, без каких-либо «проплешин».

Стоит понимать, что нарушение основных положений ГОСТа может привести к тому, что на изделии останется цинковая пыль. И вот, если это вещество попадет в организм, то могут начаться проблемы со здоровьем. И это уже не говоря о том, что нарушение технологии вызывает сомнение в качественной эксплуатации. Поэтому не зря были разработаны требования к диффузионному цинкованию.

Сфера использования

Данная технология позволяет создать действительно качественные металлоконструкции.

где применяется

Поэтому ею активно пользуются. Особенно она востребована на предприятиях, которые занимаются изготовлением масштабных объектов, ведь тут требуется минимум оборудования и сам процесс не отличается какой-либо сложностью.

Шерардизация активно используется в создании таких изделий:

  • линии электропередач;
  • нефтяная и газовая арматура;
  • детали для машиностроения;
  • составляющие трубопроводных и строительных систем;
  • арматура для железной дороги;
  • мостовые ограждения;
  • обрабатываются фитинги, полые и резьбовые соединения;
  • мебельная фурнитура.

Если в составе металла присутствуют смолы или припой, то метод диффузионного цинкования для них не подходит. Тут уже будет использоваться другая технология.

Цена готовой работы во многом зависит от мощности используемого оборудования и от объемов, которые нужно обработать. Стоимость обозначают не за единицу, а за килограмм – примерно 40 рублей.

Но обычно крупные производства работают и с крупными объемами – от 200-300 кг. Поэтому заказать цинкование калитки не получиться. Хотя есть заводы, которые специализируются именно на мелких элементах.

P.S. Диффузионное цинкование – тот метод обработки металлоизделий, который позволяет обеспечить защиту поверхности, а значит, и продлить срок эксплуатации изделия. На сегодняшний день он является одним из самых экономичных, но не менее эффективных. Именно этим его популярность и обоснована.

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.

Требования к защитному слою

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

Установка термодиффузионного цинкования

выпуклостей;

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

Требования ГОСТ р 9.316-2006 к термодиффузионным цинковым покрытиям

Стандарт р 9.316-2006 не только определяет особенности процесса, но и разделяет термодиффузионные цинковые покрытия на классы в зависимости от их толщины. Самые тонкие, толщиной не более 9 мкм, относятся к первому, насчитывающие от 40 до 50 мкм — к последнему, пятому. При желании на металле можно “нарастить” и более толстый слой, но в подобном случае изделие уже будет выходить за рамки ГОСТа.
Этим же стандартом выводится список дефектов, при которых покрытие считается некачественным. На поверхности цинкового слоя не допускается образование

  • выпуклостей,
  • трещин,
  • пустот,
  • непокрытых участков,
  • инородных частиц,
  • пузырей,
  • отслоений.

При наличии этих дефектов изделие после термодиффузионного цинкования в Московской области подлежит выбраковке.

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.

термодиффузионное покрытие

Оборудование для термодиффузионного цинкования

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

Термодиффузионное покрытие

загрузчик деталей и насыщающего состава;

Достоинства и недостатки

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

Термодиффузионное цинкование- технология процесса

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.

Источник https://dosaafvlg-kotovo.ru/stanki-drugoe/diffuzionnoe-cinkovanie.html

Источник https://oooecm.ru/zashchita-metalla/termodiffuzionnoe-cinkovanie/termodiffuzionnoe-cinkovanie-tehnologiya.html

Источник https://npfgeoprom.ru/materialy/oborudovanie-dlya-termodiffuzionnogo-cinkovaniya.html