Технология термодиффузионного цинкования: преимущества и недостатки

Технология термодиффузионного цинкования: преимущества и недостатки

Технология термодиффузионного цинкования: преимущества и недостатки

Защита металлоизделий и конструкций (сборное их наименование – крепежные изделия) от ржавчины обеспечивает длительный эксплуатационный срок деталей и механизмов. Один из очень знаменитых способов защиты крепежных металлических изделий – данное покрытие цинком. Есть несколько вариантов его получения. Термодиффузионное цинкование, или шерардизация, – один из видов оцинкованные стали.

Описание способа

Подбор цинка для защиты железа и стали от ржавчины не случайный. Данный металл имеет неповторимое свойство – своими силами «заживлять» микроповреждения. Скорость его распространения по поверхности железа/стали при температуре до 70 °С – ориентировочно 2 мм в течении года. Нанесение цинкового слоя ведется при большой температуре (290 – 470 °С), когда атомы цинка встраиваются в решётку железа/стали, сцепляясь с ней и организуя на поверхности изделия хороший ультратонкий слой. Весь цикл проходит в паровой фазе в водородной обстановке.

Главное! Термодиффузия – это процесс испарения при большой температуре цинка с поверхности цинксодержащего порошка в особом устройстве и вторжение в поверхностные слои металла. Слой защиты в итоге состоит из трудного сплава цинка и железа.

Плюсы и минусы

Преимущество диффузионного способа (технологии) состоит в том, что после подобной отделки металл не получается хрупким. Водород не попадает в поверхностные слои металла, что неминуемо привело бы к его хрупкости. Цинковый слой получается гомогенным и тонким, что дает возможность обрабатывать трудные, фигурные изделия, покрыть резьбу. При этом получается гладкая поверхность без особенных заметных изъянов, а резьба не нуждается в проточке (в отличии от горячего цинкования).

Среди положительных качеств термодиффузионной технологии цинкования необходимо выделить такие:

  1. Высочайшую сцепку оцинкованные стали с металлом.
  2. Пользу в плане экономии (для выполнения всех операций требуется немного электрической энергии, небольшое кол-во рабочих рук и меньшая площадь цеха). Оборудование для термодиффузионного цинкования – это контейнер с печью, а еще линии загрузки и выгрузки.
  3. Отсутствие на поверхности покрытия, каких бы то ни было неровностей.
  4. Экологичною чистоту процесса. В отличии от горячего цинкования, термодиффузионное полностью невредно для человека. Оставшиеся после отработки процесса отходы легко утилизируются, не нанося ущерба находящейся вокруг природе.

Методика имеет и собственные недостатки. Их только два:

  1. Обработка/необработка нужной детали зависит от размера контейнера и печи, где происходит процесс оцинкованные стали. Подобным образом, если изделие крупнее необходимого размера, то оно не уместится в контейнер/печь и заказчику нужно будет искать другой цех термодиффузионного цинкования с подходящим по размерам оборудованием.
  2. Второй недостаток – некрасивый внешний вид защищенных таким вариантом изделий. Тем не менее, данный момент не очень важен, из-за того что термодиффузионное цинкование используют во многих случаях для защиты объектов промышленности.

Методика

Процесс термодиффузии цинка в поверхностные слои железа состоит из 5 этапов:

  • подготовительного;
  • загрузки деталей в контейнер и добавки насыщающей смеси;
  • обработки деталей в печи;
  • выгрузки деталей из печи, убирания останков насыщающей смеси, пассивирования;
  • сушки.

Предварительный этап являет собой механическую чистку изделий (крепежных металлических изделий) от коррозийного разрушения и окалины. Никакие кислоты при этом не применяются, естественно и оборудование дополнительного характера в виде ванн (для соляной кислоты, как при горячем цинковании) и прочих установок не потребуется. Механическая обработка предполагает пескоструйку, ультразвук. Может быть вариант обработки на дробеметной установке.

После очищения детали загружаются в контейнер, туда же подается насыщающая смесь. От ее количества зависит толщина оцинкованные стали. ГОСТ определяет покрытия пяти классов. Но если заказчику необходимо, на предприятии могут покрывать изделие и более толстым слоем (до 150 микрон), исключительно по ГОСТу подобная деталь не будет сертифицирована.

Изделия, покрытые цинковым порошком, отправляются в печь. Температура выставляется в зависимости от качества стали (марки, типа). Процесс нагревания и диффузии занимает в среднем 1 – 1,5 часа. Температура на протяжении данного времени поддерживается одинаковая, при этом установка (контейнер) регулярно крутится на маленький скорости. Под влиянием большой температуры атомы цинка испаряются с поверхности частиц порошка и попадают в верхние слои железа/стали, сцепляются с ними.

По завершении процесса цинковые детали выгружают из контейнера для последующей отделки – чистки от останков насыщающей смеси и защиты специализированными составами от агрессивного влияния атмосферного воздуха. Данный процесс именуется пассивированием и выполняется два раза (в промежутках обязательна промывание изделий), кроме деталей и конструкций, которые после будут краситься – их пассивируют лишь единожды. Последний этап термодиффузионной оцинкованные стали – высушивание.

Требования ГОСТ

Диффузионное цинкование, согласно ГОСТ Р 9.316-2006, основано на явлении диффузии компонентов цинка в поверхностных слоях отделываемого стального или железного изделия. На оцинкованной поверхности по ГОСТ Р 9.316-2006 не допустимы:

  • сколы и трещины;
  • окалины и разные заусенцы;
  • пятна смазки, грязи;
  • сильные повреждения от ржавчины.

ГОСТ Р 9.316-2006 не позволяет, чтобы на обработанном изделии были раковины, наросты, вспучивания, отслойки, останки насыщающей смеси. Также недопускаются неоцинкованные участки.

Главное! В 2008 году возникли новые Нормы по использованию цинкования для конструкций из металла, включая очень прочные болты, гайки, шайбы. Однако методика процесса не поменялась.

Каждый вид цинкования даёт гарантированную защиту железу и стали от ржавчины. Использование термодиффузионного способа оцинкованные стали экономически очень выгодно, так как не просит значительных вложений финансов.

Бескаркасные ангары. Преимущества и недостатки.


admin

Для отправки комментария необходимо авторизоваться.