Cynkowanie od dawna stosowane jest do ochrony metali przed atmosferycznym i agresywnym środowiskiem. Opracowano wiele metod nakładania warstwy cynku. Jednak stosunkowo niedawno zaczęto stosować technologię cynkowania metodą dyfuzyjną. Oprócz ochrony przed korozją obrabiane części są odporne na uszkodzenia mechaniczne i elektrochemiczne.

Istota procesu

Dyfuzja termiczna to proces przenikania atomów cynku do warstwy powierzchniowej metalu, który zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury w środowisku gazu redukującego lub obojętnego.

Temperatura robocza zależy od grubości powłoki i wynosi od 280 ° C do 470 ° C. Wtrącając się w kryształową sieć metalu,

cynk tworzy na powierzchni warstwę ochronną o grubości kilku mikronów. Proces odbywa się w środowisku wodoru.

Grubość powłoki jest regulowana przez stanowy standard. Zgodnie z GOST R 9.316-2006 grubość powłoki jest podzielona na pięć klas:

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

To nie przypadek, że cynk został wybrany jako ochrona przed korozją. Będąc na stalowej powierzchni, rozprzestrzenia się wzdłuż niej z prędkością 2 mm rocznie, ale w temperaturze otoczenia 70 ° C. Ta właściwość pozwala dokręcić mikrouszkodzenie powierzchni.

Praktyka pokazuje, że ta metoda jest bardziej obiecująca i ma swoje zalety.

Technologia procesowa

Cynkowanie dyfuzyjne termiczne, którego proces technologiczny jest podzielony na sześć kolejnych operacji . Ścisłe podążanie trasą jest kluczem do uzyskania wyniku wysokiej jakości .

  1. Przygotowawczy Na etapie przygotowania części poddaje się piaskowaniu lub ultradźwiękowemu czyszczeniu zgorzeliny i rdzy. Usuwanie tłuszczowych zanieczyszczeń odbywa się za pomocą acetonu. Jeśli część jest duża, możliwe jest śrutowanie.
  2. Ładowanie kontenera. Oczyszczone i wysuszone części umieszcza się w szczelnym pojemniku. Dodaje się nasyconą mieszaninę w celu nasycenia wewnętrznej objętości cynkiem i wodorem. Levicor jest bardzo popularny. Grubość warstwy powłoki zależy od ilości mieszanki. Po dokładnym wymieszaniu pojemniki są uszczelniane i umieszczane w piekarniku.
  3. Proces nasycenia. Temperatura procesu nasycania zależy od rodzaju stopu i jego gatunku. Proces ten trwa średnio 60–90 minut. Przez cały czas instalacja grzewcza obraca się, zapewniając mieszanie części z nasyconą mieszanką.
  4. Rozładunek i czyszczenie. Po zakończeniu procesu nasycania części są rozładowywane. Usuwanie resztkowej mieszanki nasycającej.
  5. Pasywacja Ta operacja ma na celu ochronę powłoki przed utleniającym działaniem powietrza. Produkty przeznaczone do barwienia są przetwarzane raz. Te, które nie są zabarwione, są przetwarzane dwukrotnie. Po każdej pasywacji następuje kolor.
  6. Suszenie Wilgoć jest usuwana podczas suszenia, a części chłodzą.

Zalety i wady

Podczas stosowania metody ochrony antykorozyjnej zidentyfikowano jej charakterystyczne cechy. Powłoka cynkowa z dyfuzją termiczną ma kilka zalet, spośród których wyróżniają się:

  • wysoka przyczepność dzięki temu, że nieregularności powierzchni nie znikają;
  • opłacalność: niskie koszty szkolenia i energii elektrycznej, niewielka liczba zakładów produkcyjnych i personelu konserwacyjnego;
  • grubość powłoki jest jednolita na całym obszarze produktu;
  • przyjazny dla środowiska proces;
  • kontrola grubości podczas tworzenia powłoki ochronnej;
  • wzrost twardości powierzchni;
  • minimalne koszty;
  • niski koszt;
  • łatwy w utrzymaniu sprzęt;
  • niska temperatura nie zmienia wewnętrznej struktury metalu;
  • do czyszczenia nie są używane żadne chemikalia;
  • powstałe odpady są naturalnie usuwane.

Na tle zalet tej metody występują również wady:

  • w przeciwieństwie do innych metod, nałożona powłoka ma matowy szary kolor;
  • niska wydajność;
  • wymiary przetworzonych produktów są ograniczone wielkością sprzętu.

Cynkowanie części przy użyciu różnych metod i analiza porównawcza wykazały następujące dane.

Nie. P.p. Metoda cynkowania
HotGalwanicznyDyfuzja termiczna
1Reżim temperaturowy procesu, ° C450–54020280–470
2)Grubość nałożonej warstwy, mikrony30–606–155–100
3)Jaki materiał jest stosowanyStal o niskiej zawartości krzemuStal (ograniczenie dla gatunków o wysokiej wytrzymałości)Metale żelazne i stopy na bazie miedzi
4Rozmiar przetwarzanego sprzętuM10-50M4-50M4–90
5Rodzaje otworów obrabianych mechaniczniePrzezPrzezPrzez głuchy
6Ograniczenia przetwarzaniaKieszenie, spoiny ciągłeKieszenie, bez spawówBez ograniczeń
7Hartowany sprzętNie do przetworzenia (temperatura procesu jest zbliżona do niskiej odpuszczania)Nie do przetworzenia (obróbka kwasem, zwiększenie kruchości wodorowej)Bez ograniczeń
8Odporność na sole (test laboratoryjny), godz500961500
9Właściwości powłokiZmniejszona przyczepność, przygotowanie wymagające dużych zasobówZmniejszona przyczepność, przygotowanie wymagające dużych zasobówWysoka przyczepność
10TwardośćIdzie w dółBrakujePlus 1 … 2 HRC
11Współczynnik tarciaPodwyższoneObniżonyObniżony podczas odkręcania
12Przygotowanie do powlekaniaChemicznyChemicznyNeutralny
13Opary cynkoweObfity dymEkstrakcja chromuNie palić

Zakres zastosowania

Ta metoda przetwarzania tworzy jednolitą warstwę nawet w trudno dostępnych miejscach. Grubość warstwy mikronów pozwala przetwarzać małe części. Cynkowanie termodyfuzyjne poddawane jest:

  • armatura dla przemysłu naftowego, gazowego, budowlanego i kolejowego;
  • ogrodzenia mostów, dróg;
  • sprzęt;
  • wyposażenie mebli;
  • wyposażenie;
  • projekty linii energetycznych;
  • elementy samochodowe.

Sprzęt do cynkowania metodą dyfuzyjną termiczną

Na skalę przemysłową ocynkowane termicznie urządzenia są zmechanizowane, a sam proces jest zautomatyzowany w możliwie największym stopniu. Używane jednostki:

  • moduł ładujący części i nasycający skład;
  • przenośniki do podajników do pieca;
  • piec obrotowy;
  • przenośnik rozładunkowy;
  • screener;
  • wibrator;
  • separator magnetyczny;
  • zbiorniki do pasywacji i mycia;
  • suszarki;
  • odbiornik gotowego produktu.

Wymagania dotyczące warstwy ochronnej

Na powłokę nakładane są surowe wymagania. GOST przewiduje brak następujących wad na powierzchni części po cynkowaniu dyfuzyjnym termicznym:

  • wybrzuszenia;
  • złuszczanie;
  • pęknięcia;
  • spalone pozostałości;
  • puste przestrzenie;
  • zlewozmywaki;
  • inkluzje stron trzecich;
  • brak zasięgu.

W nowoczesnych warunkach ten rodzaj ochrony przed korozją jest uważany za skuteczny i ekonomicznie wykonalny.

Kategoria:

Budowa i naprawa