Термодиффузия или горячее цинкование: отличия, плюсы и минусы

Термодиффузия или горячее цинкование

25 января 2023

Металлические конструкции со временем подвергаются коррозии, в результате чего образуется ржавчина, ухудшающая прочностные качества металла. От этого явления необходима эффективная защита.

Наиболее известным способом является покрытие металлических изделий цинковым слоем. Относительно новым медом служит термодиффузионная обработка. Следует рассмотреть вопрос – что лучше цинкование или термодиффузия.

Метод термодиффузии

Термодиффузионное цинкование

Различные методы цинкования металлов отличаются между собой приобретаемыми свойствами:

  1. Толщиной защитного покрытия.
  2. Равномерностью оцинковки.
  3. Прочностью покрытия.
  4. Внешним видом.
  5. Стойкостью к механическим повреждениям.

При горячем цинковании металлические детали погружают в расплавленный цинк. Термодиффузионное цинкование основано на технологии низкотемпературной обработки. Суть метода заключается в диффузии цинка в поверхностный слой деталей, протекающей при высокой температуре.

Наиболее часто Тдц покрытие используется для:

  • арматуры в нефтяной и газовой промышленности;
  • ограждающих дорожных и мостовых конструкциях;
  • строительной арматуры;
  • фурнитуры для мебели;
  • элементов транспортных средств;
  • частей линий электропередач.

Изделия помещают в контейнер с порошком цинка и в течение определенного времени нагревают. Более высокая температура обеспечивает лучшую равномерность покрытия.

Контейнер с деталями постоянно вращается, что обеспечивает равномерность и однородность покрытия на всей поверхности детали.

Технология нанесения покрытия:

  1. Предварительная подготовка деталей, очистка их от жиров, окалины и ржавчины.
  2. Помещение деталей в контейнер.
  3. Добавление в контейнер цинкосодержащего порошка.
  4. Герметизация контейнера.
  5. Установка контейнера в печь.
  6. Поддержание требуемой температуры.
  7. Вынимание обработанных деталей, удаление с их поверхности оставшихся частиц порошка.
  8. Мытье деталей.
  9. Пассивация изделий.

Время процесса зависит от площади деталей и заданной толщины слоя цинка. Помимо цинка в порошок могут входить активаторы в виде фторидов магния, кальция, калия. Это помогает формированию слоя необходимой толщины.

С помощью пассивационных растворов на поверхности деталей образуются оксидные пленки, усиливающие устойчивость металла к возникновению коррозии.

Оценить качество проведенной работы методом термодиффузии можно следующим образом:

  • поверхность не должна иметь наплывов;
  • не должно быть пробелов;
  • покрытие не должно вздуваться или отслаиваться;
  • на поверхности должны отсутствовать трещины, вкрапления, наросты.

Внешний вид обработанных изделий оценивается визуально.

Достоинства методов

Горячее цинкование

Термодиффузия

Небольшая стоимость

Равномерность покрытия

Высокая производительность

Высокая адгезия

Возможность обработки крупногабаритных конструкций

Выполнение покрытий любой толщины

Большой диапазон толщины защитного слоя

Отсутствие в углублениях и местах соединений наплывов цинка

Высокая прочность

Экологичность процесса

Стойкость к механическим повреждениям

Возможность регулировки толщины покрытия

Устойчивость покрытия

Экономичность

Долговечность покрытия

Легкая утилизация отходов

Оптимальное сочетание стоимости с получением высокой степени защиты

Химическая безопасность

Возможность дальнейшей эксплуатации при неблагоприятных условиях

Отсутствие необходимости подготовки деталей при помощи травления кислотой, что может привести к хрупкости

Способность к самовосстановлению

Простота оборудования и его обслуживания

Коррозионная устойчивость

Отсутствие повреждений покрытия при транспортировке

Надежность

Возможность обработки сложных по форме деталей любой конфигурации

Экологичность

Щадящий температурный режим, не приводящий к разрушению металла

Устранение таких дефектов, как поры, микротрещины

Возможность обработки деталей из стали, чугуна, меди, сплавов

Высокая производительность

процесса

Возможность дальнейшего окрашивания деталей для придания привлекательного внешнего вида

Недостатки методов

Горячее цинкование

Термодиффузия

Невозможность нанесения защитного покрытия слоем менее 45 мкм

Неэстетичный внешний вид обработанных деталей, имеющих серый матовый оттенок

Неравномерность получаемого покрытия

Трудности при обработке крупногабаритных деталей. Имеются ограничения в зависимости от размера печей

Невозможность использования в декоративном значении

Длительность процесса

Высокая цена по сравнению с другими методами

Сложность организации техпроцесса на производстве

Заключение

Горячее цинкование подходит для антикоррозийной защиты крупных и среднего размера металлоконструкций, не имеющих высокоточных поверхностей в виде отверстий, резьбы, фасок.

Применение термодиффузионного цинкования ограничено размерами деталей, которые должны поместиться в рабочую камеру. Такой способ отлично подходит для мелких и среднего размера деталей, в частности крепежа, труб, фитингов. Преимуществом этого метода является равномерность покрытия.

Качество защитного слоя и внешний вид находятся на одном уровне. Более высокая стоимость у термодиффузионного способа.

Вакансии