Сравнительная характеристика методов цинкования

 Графики изменения толщины покрытия в камере соляного тумана

Термодиффузионное цинкование – Преимущества технологии:

1. высокая коррозионная стойкость (до 1500 часов в камере соляного тумана).
2. покрытие в точности воспроизводит профиль поверхности изделия в целом и отдельных деталей на ней (резьбу, маркировку, другой тонкий рельеф поверхности).
3. покрытие имеет более высокую твердость, чем другие цинковые покрытия (микротвердость ~ 4500 Мпа) и обладает хорошим сопротивлением абразивному износу.
4. отсутствие наводораживания в процессе нанесения покрытия и, соответственно, отсутствие водородной хрупкости у покрытых изделий.
5. температура насыщения невелика, поэтому покрытие может быть нанесено на пружинные и другие предварительно термообработанные детали.
6. процесс может быть использован для нанесения покрытий на изделия, полученные по порошковой технологии, на пористые изделия, а также на предварительно собранные узлы.
7. высокие адгезионные свойства покрытия при последующем нанесении на него лакокрасочных покрытий, пластмасс, резины.
8. детали, подвергаемые цинкованию, требуют минимальных затрат на подготовку поверхности к покрытию. Допускается наличие на деталях пятен коррозии, остатков смазки и СОЖ.
9. по требованию заказчика толщина покрытия может варьироваться в пределах от 15 до 100 мкм и более.

Термодиффузионное цинкование - Область применения:

1. цинкование метизов
2. цинкование труб, деталей трубопроводной арматуры
3. цинкование арматуры линий электропередач, элементов железнодорожных путей и контактной сети
4. цинкование дорожных и мостовых ограждений
5. цинкование автодеталей, мебельной фурнитуры
6. цинкование нефтяной арматуры и т.д.

Результаты проведенных исследований в ЦНИИПСК им.Мельникова показали, что коррозионная стойкость термодиффузионного цинкового покрытия, полученного в порошковых смесях в 2-2,5 раза выше коррозионной стойкости горячего цинкового покрытия. Скорость коррозии термодиффузионного цинкового покрытия замедляется и составляет 0,5-0,55 мкм/год против 0,6-0,75 мкм/год для цинкового покрытия, нанесенного из расплава.
 
  Повышенная коррозионная стойкость термодиффузионного цинкового покрытия объясняется его составом, имеющим железо-цинковый интерметаллид, обладающий повышенной коррозионной стойкостью за счет образования более плотных и менее гигроскопичных продуктов коррозии, чем на чистом цинке.
 
  Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь. Оно обладает прочным сцеплением (адгезией) с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллидных фазах, поэтому не происходит отслаивание и скалывание покрытия при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий. Преимущество термодиффузионной технологии покрытий по сравнению с гальваническими состоит не только в ее превосходстве по коррозионной стойкости, но и в том, что она не вызывает водородного охрупчивания металла. Термодиффузионное цинковое покрытие в точности повторяет контуры изделий, оно однородно по толщине на всей поверхности, включая изделия сложной формы и резьбовые соединения. Суть технологии термодиффузионного цинкового покрытия состоит в том, что антикоррозионное покрытие формируется в результате насыщения цинком поверхности металлических изделий в порошковой среде при температуре 290-450°С, причем выбор температурного режима зависит от типа стальных изделий, марки стали и требований производителей деталей. Такая технология позволяет получить любую толщину покрытия в диапазоне от 6 до 100 микрон по требования заказчика без изменения технологического процесса.

  Первое - это способность технологического процесса получить любую толщину покрытия по требованию заказчика.

Второе - отсутствие склеивания деталей. Это один из самых негативных моментов, имеющих место как в горячем цинке, так и в гальванике.

Третье преимущество касается внешней и внутренней формы деталей. Российский рынок показал, что большинство крепежных и любых других вспомогательных деталей раньше красилось, пластифицировалось или просто оставалось без покрытия, т.к. они имели резьбовые соединения, полые и глухие отверстия, сложные соединения, сварные швы. При этом, нанося покрытие на детали, имеющие как внутренние, так и наружные резьбы, можно рассчитать толщину покрытия так, чтобы обеспечивалось свинчивание и не было никакой необходимости снимать покрытие с резьбовых частей, как это делается после обработки горячим цинком. То же самое можно сказать о деталях, которые поступают в обработку в сочленении с другими частями. Плюсом также является отсутствие каких-либо наплывов цинка в местах углублений или соединений.

Четвертое преимущество относится к возможности последующей обработки деталей разными видами красок, пластификаторов и т.п. Практически все виды промышленных красок хорошо прилегают к термодиффузионному покрытию. Высокая адгезия увеличивает коррозионную стойкость, практически исключается вздутие и отслоение красок с поверхности. Срок службы деталей с двойным покрытием увеличивается, что приводит к значительной экономии при их эксплуатации.

  Пятое преимущество состоит в экологической чистоте процесса.
 

Преимуществами термодиффузионного цинкования является:

  * высокая коррозионная стойкость изделий в атмосфере, проточной и морской воде. Коррозионная стойкость термодиффузионного покрытия в 3-5 раз выше гальванического и в 1,5-2 раза горячего цинкового покрытия;
* улучшение эксплутационных свойств изделий, т.к. создается прочная связь покрытия с основным металлом за счет диффузии цинка и железа и исключает водородное и коррозийное растрескивание;
* защита как наружных, так и внутренних поверхностей изделий. Процесс ТДЦ обладает 100% кроющей способностью;
* толщина покрытия от 15 мкм до 100 мкм и более. Для сопрягаемых соединений максимальная толщина покрытия определяется исходя из величин полей допусков;
* соответствие требованиям отечественных стандартов ГОСТ, ГОСТ Р 9., а также зарубежным (BS492, NF-91-460 и т.д.).

По данным Британской ассоциации железа и стали, коррозионная стойкость термодиффузионного цинкового покрытия в 3 - 5 раз превышает коррозийную стойкость гальванического и в 1,5 - 2 раза - горячего цинкового покрытий при эксплуатации в промышленной и морской атмосфере:
Сравнительная характеристика методов цинкования
(испытания образцов проводились в течение 1500 часов в камере соляного тумана)