Термодиффузионное цинкование

Покрытие поверхностей металла по технологии термодиффузионного цинкования обеспечивает превосходную коррозионную стойкость крепежных изделий и металлопродукции нормальной и повышенной прочности из стали, чугуна и медных сплавов. Прочность сцепления с поверхностным слоем основного металла обеспечивается взаимной диффузией железа и цинка. Такой вид покрытия устойчив к скалыванию и отслаиванию при деформациях, ударам и механическим нагрузкам. При выполнении операций технологического процесса не происходит необратимого водородного охрупчивания металла. Крепёж и металлоизделия с покрытием по термодиффузионной технологии превосходят по устойчивости к агрессивному воздействию внешней среды изделия с гальваническим цинковым покрытием.

Основные характеристики

Слой покрытия состоит в основном из неоднородной железоцинковой фазы, с содержанием железа не более 10%. Покрытие имеет матово-серый цвет и должно быть равномерным, сплошным, гладким или шероховатым. Минимальная толщина термодиффузионного цинкового покрытия для классов покрытия 1-5 находится в пределах от 6 до 50 мкм. При покрытии крепежных деталей и изделий сложной конструкции однородный по толщине защитный слой точно повторяет их контуры по всей поверхности, включая резьбовые соединения, грани, радиусные скругления и уникальные формы. Для усиления коррозионной стойкости и для придания изделиям декоративного вида покрывающий слой подвергают дополнительной обработке, которая предотвращает появление налета на поверхностях при воздействии повышенной атмосферной влажности или соленой воды.

Для получения защитного слоя высокого качества, так же как и для горячего цинкования, следует учитывать следующие факторы:

  • структуру основного металла, наличие остаточных напряжений и характеристики прочности;
  • толщину и вид дополнительной обработки, заданные в документации, а также условия эксплуатации готового изделия;
  • внешний вид ответственных поверхностей и допустимые дефекты.

До начала выполнения операций по покрытию методом термодиффузионного цинкования поступившие изделия подвергают контролю на наличие следующих недопустимых факторов:

  • повреждений от коррозии, заусенцев, окалины, шлаков и флюса;
  • пыли, стружки, остатков смазки или эмульсии.

Технологический процесс нанесения термодиффузионного цинкового покрытия состоит из следующих этапов.

Подготовка поверхностей изделий с тщательной их очисткой

Нанесение покрытия

Изделия, помещенные в печь в герметически закрытом контейнере с цинкосодержащей смесью, подвергают термодиффузионной обработке при температуре от 290 до 390 градусов по Цельсию в течение 2-3 часов при вращении контейнера со скоростью от 0,03 до 0,1 оборотов за секунду.

Фосфатирование

Дополнительная обработка покрывающего слоя

Работа проводится в условиях, исключающих образование конденсата. Термодиффузионное цинковое покрытие не рекомендуется наносить на изделия, эксплуатируемые при температурах от 370 градусов по Цельсию и выше. Благодаря термодиффузионному цинкованию можно обрабатывать целый ряд метизов определенного вида. Обработка такого вида обладает рядом преимуществ.

После термодиффузионной обработки повышается стойкость изделий к различным коррозийным факторам, но в том случае, если все изделие покрыто равномерным слоем цинка. Помимо этого, цинкованное покрытие повторяет форму изделия в самых маленьких деталях.

Изделие обретает дополнительную прочности и твердости. Помимо всего, сам металл становится более защищённым к различному виду физическим воздействиям. Термодиффузионное цинкование обходится достаточно недорого, что позволяет обрабатывать метизы практически в любых количествах. Обработка такого вида практически не наносит вред окружающей среде.

Однако, среди всех достоинств можно выделить и недостатки термодиффузионного цинкования. Технология обработки деталей достаточно низкая, что накладывает свои ограничения на скорость обработки в общем. Помимо этого, не рекомендуется цинковать различные декоративные покрытия. Объясняется это тем, что после термодиффузионной обработки изделия принимают неприятный цвет. Также при процессе цинкования выделяется много испарений с содержанием цинковой пыли, которые вредны для здоровья человека. Термодиффузионное цинкование, несмотря на некоторые недостатки, является крайне востребованным и обретаем все большую популярность с каждым годом.

На большинстве крупных предприятий, чья деятельность связана с обработкой металлов, использует в своем производстве термодиффузионное цинкование. Такой способ является наиболее популярным благодаря низкой стоимости процедуры обработки и затрачиваемым ресурсам.