+7 (499) 372-77-77
(многоканальный)

Пн-Пт: 09:00 - 17:00
Сб-Вс: Выходной

+7 (495) 980-89-22 /23/24/25
(офис в Житнево)

Пн-Пт: 08:00 - 16:30
Сб-Вс: Выходной

Покрытие шайб слоем цинка для защиты от коррозии



Цинковое покрытие обеспечивает защиту шайб, произведенных из черных сплавов, поскольку электродный потенциал элемента Zn более отрицателен, чем у элемента Fе. При контакте этих металлов в условиях присутствия влаги образуется гальваническая пара. Цинк, выполняя в ней функцию анода, электрохимически защищает железо от негативного воздействия коррозии. Такой способностью обладает покрытие даже относительно небольшой толщины. Оно не теряет это свойство при наличии поврежденных участков и пор. Обусловлено данное явление особенностями микрогальванической пары Zn-Fе. Растворение защитного слоя сопровождается образованием продуктов коррозионного разрушения цинка, а железо сохраняет свою целостность.

Требования

Отечественные меткомбинаты при производстве шайб оцинкованных руководствуются положениями ГОСТа P 9.301-86. Этот нормативный документ устанавливает ряд требований, соблюдение которых обеспечит требуемое качество изготовленных метизов. Рассмотрим основные из них коротко.

Требования к поверхности базового металла

В тексте Государственного стандарта за номером P 9.301, принятого в 1986 году имеется один интересный момент, касающийся шероховатости поверхности подлежащей оцинкованию шайбы. Хотя конкретные значения этой характеристики здесь указаны, их применение избирательно. В частности, необходимость в доведении уровня шероховатости поверхностей:

до установленных ГОСТом P 9.301-86 величин должна быть прописана в проектной документации. То есть, фактически, соблюдать их необязательно.

Касательно требуемой данным стандартом степени шероховатости поверхности, цифры выглядят так:

Совокупностью литер Rz обозначена сумма усредненных абсолютных величин параметров:

входящих в пределы базовой длины.

Буквы Ra обозначают среднее арифметическое абсолютных величин отклонений сечения в тех же пределах. Этот параметр предпочтительней.

Кромки шайб и углы меньшие 90° (то есть, подпадающие под определение «острые») необходимо скруглять радиусом r≥0,3 мм.

Поверхности шайб должны быть свободны от:

Требования, выдвигаемые к покрытию

Нормы ГОСТа P 9.301-86 устанавливают ряд требований к внешнему виду защитного цинкового слоя. Ниже представлены лишь основные.

Не выводят оцинкованные шайбы в категорию брака имеющиеся на их поверхностях следующие дефекты:

Последние две цифры актуальны для шайб плоских любой точности;

Что же касается других популярных подобных изделий – шайб плоских увеличенных –, то ГОСТом 6958-78 утверждены следующие значения их диаметров и толщин: d1min= 1,1 мм для изделий точности класса «А» и d1min=1,2 мм для шайб увеличенных, произведенных с точностью класса «С»; d2 min=4,0 мм; s min=0,3 мм;

Продолжим разговор о дефектах, не выводящих оцинкованные шайбы в категорию брака. Это:

defekty.jpg

Требования, предъявляемые к толщине и цвету защитного слоя

Положения ГОСТа P 9.301-86 не относят к браковочному признаку превышение стандартизованной толщины покрытия при условии, что этот фактор не оказывает никакого влияния на качество сборки и эксплуатационные характеристики изделия. Кроме того, можно выделить такие моменты:

Технологии покрытия шайб цинком

Покрытие шайб защитным слоем осуществляется несколькими методами. Рассмотрим их коротко.

Горячее оцинкование

Начальный этап данной технологии – очистка поверхности изделий от имеющихся на ней загрязнений. Затем шайбы подвергаются флюсованию с последующей сушкой. После этого их помещают в перфорированную емкость, которую погружают в ванну с расплавом цинка. Там этой емкости придают вращательное движение для лучшего смачивания поверхности шайб жидким элементом Zn. Приблизительная продолжительность пребывания изделий в цинковом расплаве – от 5 до 10 минут.

На следующем этапе емкость перемещается в барабан центрифуги. За счет центробежной силы, возникающей при его вращении со скоростью V=400 об/мин…600 об/мин, с поверхности деталей удаляется излишний цинк. Завершающая стадия – охлаждение в ванне с водой.

Гальваническое оцинкование

Формирование защитного слоя методом гальванического оцинкования осуществляется в растворе электролита, в который погружаются подлежащие обработке изделия. Их коммутируют к минусовой клемме источника постоянного тока (сокращенно ИПТ), и они будут выполнять функцию катода. В качестве анода выступают цинковые пластины. 
Galvanicheskoe ocinkovanie.png
После погружения в тот же электролитический раствор их подсоединяют к плюсовой клемме ИПТ. Положительно заряженные ионы Zn2+ движутся к обрабатываемым шайбам и оседают на их поверхности тонким слоем. Упрощенная схема этого процесса представлена на рисунке.

Термодиффузионное оцинкование

Регламентируют технологию термодиффузионного оцинкования положения ГОСТа P 9.316-2006. Данный метод предусматривает использование мелкодисперсного порошка металла Zn. Он высыпается в технологический контейнер, после чего туда же поступают подлежащие обработке шайбы. Затем этот контейнер перемещается в печь, где ему придается вращательное движение.

Под воздействием высокой температуры (400℃≤Т≤500℃) поверхности метизов в порошковой среде насыщаются цинком. В результате образуется диффузный промежуточный слой, структура которого формируется за счет проникновения элемента Zn в элемент Fе. После извлечения деталей из контейнера они очищаются от остатков порошка, и их поверхность подвергается пассивации. В итоге получается защитное покрытие с отличными адгезивными свойствами. Весь описанный технологический цикл более детально представлен на рисунке.

Termodiffuzionnoe ocinkovanie.jpg

Отличия способов оцинкования шайб

Сфера использования оцинкованных шайб в определенной степени оказывает влияние на выбор подходящей технологии. В целом, у этих методов имеются отличия по многим параметрам. Иже представлены лишь наиболее значимые.

Заключение

Степень устойчивости покрытия трудно поддается выяснению при эксплуатации в обычных/нормальных условиях. Но существуют стандартизованные способы тестирования этой характеристики защитного слоя. Наиболее распространенный – испытание устойчивости к коррозии в камере с нейтральным соляным туманом, представляющим собой распыленный 5-процентный раствор вещества с формулой NаСl. Результаты тестирования отображают в часах, на протяжении которых у шайб не появлялись признаки поражения ржавчиной. Время испытания ограничено тысячью часами. Но существуют также временные промежуточные точки. Первая - 150 часов, а последняя – 900 часов с интервалом в 150 часов. Когда они наступят, шайбы будут извлечены из камеры и подвержены визуальному изучению на степень разрушения. Также проводятся замеры толщины и высоты отслоений и прочих обнаруженных повреждений. Полученные сведения подлежат обязательной фиксации в специальном журнале. Таково требование стандарта ISО 4628-8-2013.



 

comments powered by Disqus