Термодиффузионное цинкование

Цинкование - процесс нанесения на металл слоя цинка для предотвращения (защиты) от коррозии.

Цинковое покрытие обеспечивает изделию двойную защиту: механическую и электрохимическую. Цинк – активный металл. При контакте с атмосферой или водой на его поверхности образуется защитная пленка, замедляющая процесс коррозии металла.

Цинкование применяется для поверхностей, которые являются либо ровными, либо имеют небольшой изгиб. Изделие, которое подвергается цинкованию не должно претерпевать механических воздействий. При цинковании толщина слоя цинка зависит от времени цинкования и температуры. Толщина цинкового слоя покрытия варьируется от шести микрометров до полутора миллиметров. Цинковое покрытие защищает металл следующим образом. Цинк из покрытия вступает в реакции коррозии раньше, а следовательно основной слой металла покрытый цинком остается нетронутым.

Цинкование бывает следующих видов:

  • Гальваническое цинкование металла - способ основанный на электрохимическом осаждении цинка на поверхности металлов, погруженных в раствор цинкосодержащего электролита.
  • Горячее цинкование металла - данный метод имеет большие защитные свойства по сравнению с остальными типами цинкования.
  • Термодиффузионное цинкование металла - изделия, которые необходимо покрыть слоем цинка покрывается в паровой фазе при высоких температурах в водородной среде, которая осуществляет защиту.
  • Холодное цинкование металла - на заранее подготовленную поверхность наносят специальный состав содержащий цинковый порошок. Нанесение осуществляется как при использовании лакокрасочных материалов. В результате получается поверхность, которая обладает свойствами характерными для горячего цинкованияи полимерного покрытия.

Цинкование металла - один из наиболее распрастраненных процессов металлизации, который экономичен. На цинкование расходуется около сорока процентов мировой добычи цинка. Толщина покрытия при цинковании должна быть прямопропорциональна агрессивности окружающей среды и предполагаемому времени эксплуатации оцинкованого изделия.

ЗАО «СТИЛПРОМ» предлагает услуги по горячему и термодиффузионному цинкованию.

Термодиффузионное цинкование – это самый надежный и эффективный способ нанесения цинкового покрытия на металлические изделия с целью предупреждения коррозии (атмосферной, почвенной, водной).

Покрытия могут наносится на низко- и высокоуглеродистые стали, а также чугуны. Термодиффузионное цинкование применяется для антикоррозийной защиты метизов, трубопроводной арматуры, автодеталей, мебельной фурнитуры.

Процесс термодиффузионного цинкования осуществляется в несколько этапов.

1. Предварительная механическая очистка всех деталей с помощью дробеметной установки (либо с использованием пескоструйной или ультразвуковой обработки).

2. Загрузка очищенных деталей в контейнер, с добавлением насыщающей смеси. Количество насыщающей смеси непосредственным образом сказывается на толщине обеспечиваемого покрытия.

3. Далее детали отправляются в специальную печь, где происходит термодиффузионный процесс, обеспечивающий нанесение на покрываемую поверхность изделий цинкового слоя (температура составляет 380-450°С). Температурный режим устанавливается в соответствии с маркой стали, типом обрабатываемого изделия. Длительность процесса - 1-1,5 часа, при постоянной температуре. В процессе цинкования контейнер с загруженными деталями вращают с небольшой скоростью.

Вследствие нагрева, атомы цинка сублимируют (испаряются с поверхности твердых частиц порошка) и за счет диффузии проникают в поверхностные слои обрабатываемых изделий. При этом на поверхности образуется сложное многослойное покрытие, состоящее из железоцинкового сплава, представляющего ряд интерметаллидных соединений железа с цинком и твердые растворы цинка в железе и железа в цинке.

4. Разгрузка деталей из контейнера с одновременной очисткой их от остатков насыщающей смеси и пассивирование (обработка растворами, обеспечивающими невосприимчивость покрытия к агрессии атмосферного воздуха). Детали, предназначенные для нанесения следующих видов покрытий (краски, склейки), как правило, пассивируются 1 раз. Во всех остальных случаях проводятся два пассивационных процесса, с промежуточной промывкой деталей.

5. Высушивание деталей.

Каждый из этапов термодиффузионного цинкования имеет одинаково важное значение для получения качественного результата.

К преимуществам термодиффузионного цинкования относится:

  • Получаемое покрытие – беспористое, однородное.
  • Способность получить любую толщину покрытия по требованию заказчика (до 150 мкм).
  • Покрытие имеет высокую коррозийную стойкость (в 3-5 раз выше, чем у гальванических, и в 1,5-2 раза выше, чем у горячецинковых). Что позволяет ограничиться меньшими толщинами покрытия без сокращения срока эксплуатации изделия.
  • Покрытие имеет высокую твердость, износостойкость. Микротвердость может достигать 5000 Мпа (гальванического цинкового покрытия - 300-400 Мпа)
  • Покрытие детали производится равномерно, точно повторяя профиль цинкуемой поверхности, включая глухие отверстия, элементы сложной конфигурации, щели, полости, резьбу, маркировку.
  • Современные технологии получения термодиффузионных цинковых покрытий являются экологически чистыми, не требуется создание очистных сооружений.
  • Отсутствие водородного охрупчивания в высокопрочных сталях.
  • Высокие адгезионные свойства покрытия при последующем нанесении на него лакокрасочных покрытий, пластмасс, резины.
  • Отсутствие склеивания деталей.

Недостаток термодиффузионного цинкования - отсутствие у готового изделия декоративных свойств: покрытие имеет матовую поверхность серого цвета. Решить задачу помогает применение специальных добавок к цинковому порошку,

Процесс термодиффузионного цинкования является перспективным методом получения покрытия с хорошими механическими свойствами, прочно сцепленного с деталью основы и обладающего высокой коррозионной стойкостью в различных средах.

Общие требования предъявляемые к качеству покрытия и методы контроля содержатся в ГОСТ Р 9.316-2006. Защитный слой также отвечает зарубежным стандартам: ASTM B633, BS 4921:1988, ASTM B695.

См. Примеры работ

Горячее цинкование – это защита конструкций от коррозии путем их погружения в расплав цинка при температуре 440-460 ˚С.

Защита строительных конструкций от коррозии при помощи метода горячего оцинкования является оптимальным, обеспечивая высокую экономическую эффективность в сочетании с увеличением срока службы и надежности металлоконструкций. Еще одним из неоспоримых преимуществ является универсальность метода формирования защитного покрытия относительно к виду изделий.

В следствии горячего цинкования металла на поверхности образуется железо-цинковый сплав, который состоит из четырех слоев с различным соотношением цинка и железа. Первый, самый нижний слой - это сплав75% цинка и 25% железа. Второй слой, с содержанием 10% железа. Следующий, третий слой, состоит уже из 94% цинка и 6% железа. Четвертый слой горячего цинкования – поверхностный и состоит из практически 100% цинка. Такая структура оцинкованного металла позволяет обеспечить хорошую адгезиюцинкаи стали, которую обеспечить не в состоянии никакое другое покрытие.

Горячая оцинковка металла является металлургической реакцией между сталью и расплавленным цинком, и такая реакция не произойдет, если поверхность металлических изделий загрязнена краской, жиром, маслом или ржавчиной. При наличии любого из этих поверхностных загрязнений покрытие в этом месте не будет сформировано полноценно, в результате чего образуются непроцинкованные участки на поверхности изделия. По этой причине предварительная обработка металлоконструкций, удаляющая подобные загрязнения, играет решающую роль в качественном цинковом покрытии.

Перед горячим цинкованием металлоконструкций производится их очистка в несколько этапов: промывка и обезжиривание в щелочном растворе, травление в растворе соляной кислоты, флюсование хлористым аммонием для облегчения реакции между сталью и расплавленным цинком. Толщина цинкового покрытия может находиться в пределах от 40 до 200 мкм согласно ГОСТ 9.307-89 и она в большей степени варьирует в зависимости от содержания в стали кремния. Толщина покрытия для кипящих сталей составляет 80-100 мкм, для полуспокойных— 100-150 мкм, для спокойных— 150-200 мкм.

Металлоконструкции, защищенные от коррозии методом горячего цинкования, находят свое практическое применения в следующих сферах и отраслях:

  • Энергетика. Опоры линий электропередач, арматура для проводов, элементы трансформаторных будок, газовых и электрических подстанций, опоры, кабельные галереи, вышки, элементы железнодорожной контактной сети.
  • Связь. Мачты радио и сотовой связи, антенны, опоры, зажимы, каналы для кабелей.
  • Дорожное и строительство. В данной отрасли горячее цинкование применяется для защиты от коррозии звукопоглощающих и перильных ограждений, конструкций путепроводов, мостов и тоннелей, барьеров безопасности, столбов и направляющих, рабочих платформ, дренажных и водопропускных труб, опор для знаков, арматурной сетки, мачт освещения и мостовых подъемных механизмов.
  • Строительные металлоконструкции. Каркасы зданий, фасадные кронштейны и панели, рельсы и закладные детали, перемычки и фермы, ревизионные люки, решетки и ограждающие элементы лестниц, защитные колпаки и др.
  • Промышленность. Горячему цинкованию подвергаются детали сельскохозяйственного назначения и животноводства, а также элементы теплиц, судостроительной и автомобильной промышленности, элементы конструкций водоочистных сооружения, детали промышленного оборудования нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности, конструкции складов и ангаров, различные емкости, бункеры, навесы и другие конструкции.
  • Городская инфраструктура и коммунальное хозяйство также использует горячее цинкование довольно часто. Здесь можно перечислить такие металлоконструкции как элементы малых архитектурных форм, флагштоки, элементы рекламных конструкций, стальные декоративные ограждения и решетки, лестницы, мусорные контейнеры, каркасы автобусных остановок, конструкции игровых и спортивных площадок, скамейки, места для уличной торговли, навесы, телефонные будки, закрытые переходы, мосты и мостики, защитные стальные жалюзи.

Горячее цинкование металлических изделий и конструкций, производится в компании ЗАО «СТИЛПРОМ» в точном соответствии с ГОСТом 9.307-89.

См. Примеры работ

Мы предлагаем всем заинтересованным лицам и компаниям услуги по горячему и термодиффузионному цинкованию металлических изделий и конструкций, подробности Вы можете уточнить у наших менеджеров по телефону +7 (812) 363-12-71.

Компания

ЗАО «СТИЛПРОМ» крупнейший поставщик черного, цветного и нержавеющего металлопроката в Санкт-Петербурге и Северо-Западном федеральном округе. Компания осуществляет оптовые поставки металла, производит металлоконструкции, оказывает услуги по механообработке металла и ведет инвестирование в строительство жилой и коммерческой недвижимости и осуществляет реализацию квартир и торговых помещений в новых построенных и строящихся домах.

Contact