Galvanizácia sa už dlho používa na ochranu kovov pred atmosférickým a agresívnym prostredím. Na aplikáciu zinkovej vrstvy bolo vyvinutých veľa metód. Ale relatívne nedávno sa začala používať technológia galvanického zinkovania difúziou. Okrem ochrany proti korózii sú opracované časti odolné proti mechanickému a elektrochemickému poškodeniu.

Podstata procesu

Tepelná difúzia je proces prenikania atómov zinku do povrchovej vrstvy kovu, ku ktorému dochádza pod vplyvom vysokej teploty v prostredí redukujúcich alebo inertných plynov.

Prevádzková teplota závisí od hrúbky povlaku a pohybuje sa medzi 280 ° C - 470 ° C. Vniká do kryštálovej mriežky z kovu,

zinok vytvára ochrannú vrstvu niekoľko mikrónov hrubú na povrchu. Tento proces sa uskutočňuje v prostredí plynného vodíka.

Hrúbka vrstvy je regulovaná štátnym štandardom. Podľa GOST R 9.316-2006 je hrúbka povlaku rozdelená do piatich tried:

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

Nebolo náhodou, že zinok bol vybraný ako ochrana proti korózii. Keďže sa nachádza na oceľovom povrchu, šíri sa po ňom rýchlosťou 2 mm za rok, ale pri teplote okolia 70 ° C. Táto vlastnosť vám umožňuje sprísniť mikrodamáž povrchu.

Prax ukazuje, že táto metóda je sľubnejšia a má svoje výhody.

Procesná technológia

Galvanizácia tepelnou difúziou, ktorej technologický proces je rozdelený do šiestich po sebe nasledujúcich operácií . Prísne sledovanie trasy je kľúčom k dosiahnutiu kvalitného výsledku .

  1. Prípravná. Vo fáze prípravy sa časti vystavia pieskovaniu alebo ultrazvukovým čistením vodného kameňa a hrdze. Odstraňovanie mastných nečistôt sa uskutočňuje acetónom. Ak je diel veľký, je možné odstreliť.
  2. Nakladanie kontajnerov. Vyčistené a vysušené časti sa umiestnia do vzduchotesnej nádoby. Pridá sa nasýtená zmes na nasýtenie vnútorného objemu zinkom a vodíkom. Levicor je veľmi populárny. Hrúbka poťahovej vrstvy závisí od množstva zmesi. Po dôkladnom premiešaní sa nádoby utesnia a umiestnia do rúry.
  3. Saturačný proces. Teplota procesu saturácie závisí od typu zliatiny a jej kvality. Proces trvá v priemere 60 - 90 minút. Počas celého času sa vyhrievacie zariadenie otáča a zaisťuje zmiešavanie častí so saturačnou zmesou.
  4. Vykládka a čistenie. Po dokončení procesu saturácie sa časti vyložia. Odstránenie zvyškovej saturačnej zmesi.
  5. Pasivácia. Účelom tejto operácie je chrániť povlak pred oxidačnými účinkami vzduchu. Výrobky určené na farbenie sa spracúvajú jedenkrát. Tie, ktoré nie sú zafarbené, sa spracovávajú dvakrát. Po každej pasivácii nasleduje spláchnutie.
  6. Sušenie. Vlhkosť sa odstráni počas sušenia a časti sa ochladia.

Výhody a nevýhody

Počas aplikácie metódy antikoróznej ochrany boli identifikované jej charakteristické vlastnosti. Zinok s termickou difúziou má niekoľko výhod, medzi ktorými vynikajú:

  • vysoká priľnavosť vďaka tomu, že nepravidelnosti povrchu nezmiznú;
  • ziskovosť: nízke náklady na školenie a elektrinu, malý počet výrobných zariadení a personál údržby;
  • hrúbka povlaku je jednotná v celej oblasti produktu;
  • šetrnosť procesu k životnému prostrediu;
  • kontrola hrúbky počas vytvárania ochranného povlaku;
  • zvýšenie tvrdosti povrchu;
  • minimálne náklady;
  • nízke náklady;
  • ľahko udržiavateľné vybavenie;
  • nízka teplota nemení vnútornú štruktúru kovu;
  • na čistenie sa nepoužívajú žiadne chemikálie;
  • výsledný odpad sa prirodzene zlikviduje.

Na pozadí výhod tohto spôsobu sú tiež nevýhody:

  • na rozdiel od iných metód má aplikovaný povlak matnú šedú farbu;
  • nízka produktivita;
  • rozmery spracovaných výrobkov sú obmedzené veľkosťou objemu zariadenia.

Galvanizovanie častí rôznymi metódami a porovnávacia analýza ukázali nasledujúce údaje.

Č. P.p. Metóda galvanizácie
horúcogalvanickýTepelná difúzia
1Teplotný režim procesu, ° C450-54020280-470
2Hrúbka nanesenej vrstvy, mikróny30-606-155-100
3Aký materiál sa používaNízka kremíková oceľOceľ (obmedzenia pre vysokopevnostné stupne)Železné kovy a zliatiny na báze medi
4Veľkosť spracovaného hardvéruM10-50M4-50M4-90
5Druhy obrábaných otvorovslučkyslučkyCez hluché
6Obmedzenia spracovaniaVrecká, spojité zvaryVrecká, bez zvarovŽiadne obmedzenia
7Tvrdený hardvérNespracované (teplota procesu je blízko nízkému temperovaniu)Nespracované (úprava kyselinou, zvýšené krehnutie vodíka)Žiadne obmedzenia
8Odolnosť voči soliam (laboratórny test), hodina500961500
9Vlastnosti povrchovej úpravyZnížená adhézia, príprava náročná na zdrojeZnížená adhézia, príprava náročná na zdrojeVysoká priľnavosť
10pevnosťZnižuje saChýbaPlus 1 … 2 HRC
11Koeficient treniazvýšenýnízkyPri odskrutkovaní znížená
12Príprava na náterchemickýchemickýneutrálne
13Výbušné plynySilný dymExtrakcia chrómuŽiadny dym

Rozsah použitia

Táto metóda spracovania vytvára jednotnú vrstvu aj na ťažko dostupných miestach. Hrúbka mikrónovej vrstvy umožňuje spracovanie malých častí. Galvanizovanie termodifúziou je podrobené:

  • príslušenstvo pre ropný, plynárenský, stavebný a železničný priemysel;
  • ploty mostov, ciest;
  • hardware;
  • Nábytkové kovanie;
  • armatúry;
  • Dizajn elektrického vedenia;
  • automobilové prvky.

Zariadenia na galvanické zinkovanie difúziou

V priemyselnom meradle je termodifúzne galvanizované zariadenie mechanizované a samotný proces je v maximálnej možnej miere automatizovaný. Použité jednotky:

  • nakladač častí a nasýteného prostriedku;
  • dopravné zásobníky na dopravu do pece;
  • rotačné pece;
  • vykladací dopravník;
  • screener;
  • vibrátor;
  • magnetický separátor;
  • nádrže na pasiváciu a umývanie;
  • sušičky;
  • prijímač hotového produktu.

Požiadavky na ochrannú vrstvu

Na povlak sa kladú prísne požiadavky. GOST zaisťuje, že po tepelnom rozptylovom zinkovaní nedochádza na povrchu častí k nasledovným chybám:

  • hrče;
  • lúpanie;
  • trhliny;
  • spálené zvyšky;
  • dutiny;
  • škrupiny;
  • inklúzie tretích strán;
  • nedostatočné pokrytie.

V moderných podmienkach sa tento typ ochrany proti korózii považuje za efektívny a ekonomicky uskutočniteľný.

Kategórie:

Konštrukcia a opravy