Российская Ассоциация ЛитейщиковЛитье и литейное оборудованиеСистема РАЛ-Инфо для металлургов, машиностроителей, заказчиков литых и формованных изделий из металлов, пластмасс, эластомеров и композитов
Главная страница
О проекте «РАЛ-Инфо». Контакты.
РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЛИТЕЙЩИКОВ ( РАЛ ). Журнал "Литейщик России"
Производители литых и формованных изделий
Плавка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Литейное производство - инжиниринг, литейное оборудование, технологии, программное обеспечение
Материалы для металлургии (плавки, литья, обработки давлением и термообработки), машиностроения и эксплуатации оборудования
Термическая, электрохимическая и плазменная обработка, спекание, пропитка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Обработка давлением, сварка, пайка, резка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Очистка, подготовка поверхности, механическая обработка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Лабораторное оборудование и приборы контроля
Электрооборудование, автоматизация, гидравлика, пневматика, газовая и вакуумная техника, экологическое и теплотехническое оборудование
Производство изделий из пластмасс, резины, полиуретана и композиционных материалов
Технологическая оснастка и инструмент
Услуги
Обучение, переподготовка и подбор персонала, вакансии
Проекты, выставки, конференции, объявления партнеров РАЛ-Инфо
Восстановленное и б/у оборудование
Продаем, примем заказы на изготовление, механическую и термообработку, антикоррозионную защиту
Купим, разместим заказы на изготовление и обработку
09.11.2017
Поездка в Индию для участия в работе Форума стран BRICS, конгресса литейщиков Индии и специализированной Международной выставке,
13.10.2017
О проведении семинара "Инновационные технологии неразрушающего контроля в машиностроении"
10.08.2017
Программа работы 13-го Съезда литейщиков России и выставки "Литье-2017"
Все новости

Поиск:

ТЕРМОДИФФУЗИОННЫЕ ЦИНКОВЫЕ ПОКРЫТИЯ - НАДЕЖНЫЙ ЩИТ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ГУСЕВ В.М., К.Т.Н., ДОЦЕНТ, ООО «НПО «Неоцинк»

 

Ежегодно по причине коррозии выходят из строя 30% стальных и чугунных изделий, что приносит ущерб в десятки миллиардов долларов. Особенно существенно эти потери сказываются в транспортном и железнодорожном машиностроении, электроэнергетике, дорожном, промышленном и гражданском строительстве и нефтегазодобывающей отраслях.

За одни сутки в мире в ржавчину превращается почти тысяча тонн металла. Для защиты от коррозии используется множество способов, основанных на принципе создания барьера между изделиями и агрессивной средой. В качестве средств для создания таких барьеров используются минеральные масла, слои краски, фосфатов или коррозионностойких металлов. Надежная защита от коррозии должна обеспечивать эксплуатацию конструкций и деталей без ремонта или восстановления защитных слоев.

Одним из наиболее эффективных и дешевых методом предупреждения коррозии черных металлов является оцинкование.

Цинк- металл с низкой температурой плавления (419˚С) удельным весом 7,2, и нормальным потенциалом 0,76В. Во влажном воздухе цинк покрывается белой пленкой из углекислых и оксидных соединений, защищающей его от дальнейшей коррозии. В сероводородной среде или в контакте с сернистыми соединениями чистый цинк разрушается достаточно быстро. В сухом воздухе цинк обладает высокой устойчивостью и, являясь анодным покрытием, защищает железо электрохимически.

Имеется несколько способов создания цинковых слоев, наиболее старым может считаться горячее оцинкование, известное с 1742 г.

Гальванические покрытия имеют более позднее происхождение и определяются временем создания гальванических элементов и изучения электрического тока.

Еще более позднее использование получили различные методы напыления цинковых покрытий - газопламенный, плазменный, электродуговой и динамический.

Все перечисленные методы нанесения цинковых слоев имеют три общих недостатка: во первых невысокую адгезию, во вторых недостаточный ресурс работы в агрессивных средах и, наконец, плохую сопротивляемость механическим воздействиям.

В начале прошлого столетия появился новый процесс создания диффузионных покрытий, получивший название «шерардизация» от фамилии его автора. Сущность метода заключается в диффузионном насыщении цинком поверхности железных изделий.

При нагреве изделий в цинкосодержащей смеси происходит внедрение цинка в поверхностный слой металла с образованием химических соединений (интерметаллидов Ζn – Fe различного состава), обладающих, в сравнении с другими покрытиями повышенной коррозионной стойкостью (в 3-5 раз выше гальванических и в 1.5-2 раза лучше горячеоцинкованых). Кроме того, микротвердость интерметаллидных соединений находится на уровне термообработанных сталей, поэтому термодиффузионные слои обладают хорошей износостойкостью. Внедрение цинка в основной металл происходит практически без изменения линейных размеров деталей, что позволяет использовать этот метод для защиты от коррозии прецизионных изделий и метизов.

На графике и в таблице приведены результаты сравнения различных технологий нанесения цинковых покрытий:

Структура покрытий позволяет изделиям выдерживать значительные механические и тепловые воздействия без разрушения слоя. Даже при проведении сварочных работ выгорание цинка происходит только в 2-3мм. от сварочного шва.

Оцинкование чаще всего проводят при температуре 360 - 480˚С в барабанах, наполненных порошковой средой, содержащей цинк. Толщина покрытий регулируется составом и объемом смеси, температурой и временем процесса от 5 до 150 мкм. Объем цинкосодержащей смеси определяется площадью покрываемых деталей (ориентировочно 7 грамм цинка на квадратный метр при толщине покрытий 1мкм.).

Процесс термодиффузионного оцинкования происходит без применения вредных веществ и представляет собой практически безотходное производство.

Многолетний опыт ООО «НПО «Неоцинк» промышленного использования деталей с термодиффузионными цинковыми (ТДЦ) покрытиями свидетельствует об экономической и технической целесообразности использования их в различных отраслях промышленности.

Например, водопроводные трубы и фитинги с ТДЦ покрытиями имеют скорость коррозии в проточной воде в 50 раз меньше, чем без покрытий.

Испытания муфт НКТ с термодиффузионными покрытиями на нефтедобывающих скважинах показали, что повышение коррозионной стойкости и микротвердости поверхности деталей увеличивает количество операций свинчивания-навинчивания при спускоподъемных операциях с 12 до 36-50 раз. Присутствие цинка в виде интерметаллидов обеспечивает коррозионную стойкость покрытий даже в сероводородных средах, что не гарантируют другие методы оцинкования. Кроме того, эти покрытия уменьшают скорость образования железосальниковых пробок в трубах нефтепровода, что положительно сказывается на дебете скважин.

Нанесение ТДЦ покрытий на высокопрочные метизы, используемые для сооружения мостов или других ответственных конструкций, позволяет не только повысить коррозионную стойкость деталей, но и сохранить их механические свойства. При нанесении цинка гальваническим методом происходит наводораживание поверхности и охрупчивание деталей, а при горячем оцинковании невозможно сохранить геометрию резьбы. Таким образом, термодиффузионный метод является единственным приемлемым методом для защиты от коррозии высокопрочных метизов.

Столбы парковочных ограждений в процессе эксплуатации подвергаются не только воздействию осадков, но и жестким контактам с транспортными средствами, в результате которых возможна деформация ограждений. Гальванические покрытия и горячеоцинкованые в результате таких столкновений разрушаются. Термодиффузионные покрытия сохраняют свои защитные свойства даже в таких условиях.

Согласно требованиям, предъявляемым к элементам опор и натяжения электроконтактной сети, антикоррозионные защитные покрытия должны сохранять свою работоспособность в течение 30 лет. Неоднократные лабораторные и натурные испытания показали, что горячее оцинкование обеспечивает этот ресурс только при толщине покрытий более 120 мкм., в то время как ТДЦ покрытия этого результата достигают при толщине 50-60мкм.

Ни одна стройка не обходится без использования закладных элементов. Термодиффузионные покрытия обеспечивают необходимую защиту их при толщине 25-40мкм. Конструкции, эксплуатируемые в атмосферных условиях, сохраняют свою работоспособность в течение нескольких десятков лет. Кроме того, ТДЦ покрытия очень хорошо удерживают лакокрасочные слои даже без грунтовки.

Приведенные примеры подтверждаются данными иностранных разработчиков в частности Европейскими стандартами ASTMB 633, ASTMB 695, BS4921.

Разработки в области оборудования и технологии, проведенные нашим предприятием, позволяют проводить процессы ТДЦ крупногабаритных изделий (длиной до 12 метров) с получением равномерного распределения толщины покрытий по всей их поверхности. Выход на новый уровень технологии термодиффузионного оцинкования позволяет надеяться на увеличение спроса со стороны нефтяников, железнодорожного и автомобильного транспорта, строителей и энергетиков.

Сдерживающим фактором рынка сбыта является недостаток нормативной документации на применение термодиффузионного оцинкования в различных отраслях промышленности.

ООО «НПО «Неоцинк» в настоящее время активно проводит согласование такой документации с предприятиями нефтедобывающей отрасли, Росавтодором, предприятиями коммунального хозяйства и другими заинтересованными организациями.

Контакты: ООО «НПО Неоцинк» Тел.: +7 (495) 644-34-67; E-mail: neozinc@neozinc.ru

Сайт: www.neozinc.ru

Copyrights © 2005-2011 РАЛ-Инфо
Rambler's Top100