Способ механического цинкования стальных изделий. Механическое цинкование

Механическое цинкование — Цинковый портал

Технология механического цинкования основана на способности, находящихся в непосредственном контакте металлов (чистых, неокисленных), обмениваться электронами, устанавливая металлическую связь. Микроструктура поверхностного слоя формируется в результате сложения двух составляющих процесса:• механической, • химической.Процесс протекает на атомном уровне.

Механическое цинкование. Механизм образования цинкового покрытия

Метод основан на механизме интенсивного воздействия твердых предметов (стеклянных шариков) на обрабатываемую поверхность. Процесс протекает в специальной водной среде с добавлением цинкового порошка. Частицы цинка (высокодисперсные) находятся в рабочем растворе во взвешенном состоянии, что облегчает возможность захвата и переноса их. Сферическим предметам в результате вращения придается ускорение. Шарики, захватывая цинковую пыль, сталкиваются (ударяются) с обрабатываемой поверхностью. Кинетическая энергия ускоренных частиц при столкновении заставляет электроны цинка внедряться в кристаллическую решетку металлической основы, образуя адгезионную связь.

Для механического цинкования используется специальное оборудование (барабаны, колокола). В рабочее пространство последовательно загружаются• детали для оцинковки, • стеклянные шарики, • химикаты (активирующие добавки, цинковый порошок).

Процесс протекает в кислой водной среде, при непрерывном вращении рабочего приспособления. Цинкование происходит при комнатной температуре. Для стимуляции процесса не используется дополнительный нагрев, как при горячем цинковании, или электроэнергия («бестоковый» метод покрытия), как при гальваническом покрытии.

Технологические особенности механического цинкования

Органические добавки приводят к формированию адсорбирующих пленок (толщиной до 100 мкм) на поверхности обрабатываемых деталей, увеличивают коэффициент смачиваемости, что способствует процессу обезжиривания обрабатываемых изделий. Регулятор скорости осаждения способствует формированию мелкозернистой структуры цинкового слоя, уменьшает разницу разброса по толщине.

Чтобы получить хорошее сцепление подложки с цинковым покрытием, на обрабатываемые изделия накладывается промежуточный слой более мягкого и электроотрицательного металла (меди и олова). Слой обладает хорошими адгезионными свойствами. Промежуточный слой формируется толщиной не более 1 мкм. В результате химического и механического взаимодействия происходит диффузия металлов вглубь основания с образованием металлических связей. В последующем это приводит к образованию равномерного покрытия и исключает процесс наводораживания (охрупчивания) цинкового слоя.

В процессе производства используют цинковый порошок с фрикционными размерами частиц от 5 до 15 мкм. Для получения равномерного покрытия цинковый порошок не должен слипаться. Специальные активирующие добавки способствуют поддержанию цинковой пыли в диспергированном состоянии. Экспериментальным путем установлено, чтобы получить цинковый слой с однородной микроструктурой, необходимо порошок и активирующие добавки вводить в рабочую зону небольшими порциями.

При вращении в спецоборудовании инертные тела приобретают ускорение, поэтому при столкновении их с частицами цинка происходит, захват микрочастиц, их пластическая деформация и перенос к обрабатываемой поверхности, с последующим образованием химических и металлических связей. Предметы переноса должны иметь сферическую форму, т.к. она наиболее обтекаема и не позволяет повредить изначальную геометрию обрабатываемой детали. Шарики для механического цинкования изготавливают из материала, который химически стоик и обладает высокими прочностными характеристиками. При сложной конфигурации обрабатываемой детали в рабочее пространство засыпают смесь сферических предметов (размеры шариков от 0,2 до 5 мм), чтобы получить возможность зацинковать труднодоступные места. Объем шариков приблизительно равен объему загружаемых деталей.

Толщина получаемого цинкового слоя находится в интервале от 5 до 15 мкм (в особых случаях до 25 мкм).

Преимущества механического цинкования

1. Отсутствие водородной охрупчиваемости поверхностного слоя. 2. Возможность нанесения равномерного защитного слоя на детали различной конфигурации. 3. Экономичность технологического процесса. Отсутствие дополнительных затрат, связанных с нагревом (горячее цинкование) и электроэнергией (гальванопокрытие). 4. Простота обработки отходов производства (нейтрализация сточных вод). 5. Высокие прочностные характеристики получаемого цинкового слоя. 6. Простота технологического цикла.

www.zinkportal.ru

Механическое цинкование. Статья. | Родикон

Механическое цинкование относится к «бестоковым» способам нанесения металлических покрытий и применяется в тех случаях, когда требуется хорошая антикоррозионная защита деталей и необходимо предотвратить их наводороживание, которое обычно сопровождает электрохимическое цинкование.

Механически нанесенные цинковые покрытия в настоящее время нашли применение в промышленности и включены в спецификации автомобильных фирм, согласно которым для стальных деталей с прочностью более 1000 Н/мм2 рекомендуется применять «бестоковые» способы цинкования, при нанесении которых не происходит наводороживание покрываемых деталей.

Принцип цинкования заключается в механическом взаимодействии в водной среде покрываемой поверхности, высокодисперсных (2-5 мкм) частичек цинка, находящихся во взвешенном состоянии, и стеклянных шариков. Процесс осуществляется в барабанах или колоколах, куда последовательно загружаются покрываемые детали, стеклянные шарики и кислый водный раствор химических веществ. Сюда же дозируется цинковый порошок. При вращении барабана микронные частицы цинка прижимаются стеклянными шариками к металлической основе изделия. В местах их соприкосновения с основой возникает высокое контактное давление и образование адгезионных связей.

Определяющую роль в нанесении механических покрытий играют органические вещества, содержащиеся в водных растворах, в которых на поверхности покрываемых металлов возможно образование тонких адсорбционных плёнок. К таким веществам относятся амины, амиды, продукты конденсации с окисью этилена, четвертичные алифатические соли аммония, простые и сложные ароматические эфиры, спирты, альдегиды и ряд других.

Для улучшения адгезии цинкового покрытия с основой на изделие предварительно наносят химическим способом тонкий промежуточный слой (менее 1 мкм) более «благородных» металлов - меди и олова.

В кислом растворе цинковый порошок частично растворяется и на поверхности частиц выделяется водород, который в виде газа удаляется из раствора. Специально вводимые в раствор ингибиторы тормозят бурное взаимодействие цинка с кислым раствором и снижают выделение водорода, а подслой меди препятствует диффузии атомарного водорода в стальную основу. Таким образом, при механическом цинковании не происходит наводороживания основы, не возникает водородная хрупкость высокопрочных и закаленных сталей и отпадает необходимость в операции «обезводороживание».

Цинкование осуществляется в автоматических линиях или в однопозиционных колокольных установках, обслуживаемых ручным способом. Полученные покрытия можно хроматировать (пассивировать) и по коррозионной стойкости в солевом тумане они не уступают традиционным гальваническим покрытиям.

Механически нанесенные цинковые покрытия толщиной 7-12 мкм применяют в различных отраслях машиностроения для защиты от коррозии деталей из высокопрочных и закаленных, а также малоуглеродистых сталей. Для применения в строительстве толщина покрытия может быть 25 мкм и более.

rodikon.ru

Цинкование металла (стали) - Слесарное дело

Процесс горячего цинкования стали

Цинкование стали – это целый ряд технологий нанесения на сталь тонкого слоя цинка для её защиты от коррозии.

Для покрытия стальной детали слоем цинка или цинкового сплава применяются различные технологии:

1) горячее цинкование (цинкование погружением)

2) шерардизация (диффузионное цинкование)

3) гальваническое (электролитическое) цинкование

4) механическое цинкование

5) ламельное цинкование

6) цинкование напылением.

В связи с большими различиями, существующими между различными технологиями, сам по себе термин «цинкование» является лишь ограниченно информативным.

1) Горячее цинкование

Под горячим цинкованием понимается нанесение на сталь металлического цинкового покрытия методом её погружения в жидкий расплав цинка, температура которого составляет около 450 °C. При этом следует различать штучное горячее цинкование, при котором чаще всего оцинковываются предварительно изготовленные стальные детали, например, элементы лестниц или поручни (перила), и непрерывное горячее цинкование (другие названия: конвейерное цинкование, цинкование по методу Сендзимира), при котором оцинковываются полуфабрикаты, например, стальные листы. Кроме того, технологии штучного и конвейерного горячего цинкования различаются между собой по толщине цинкового покрытия. Так, толщина слоя цинка при штучном цинковании, как правило, составляет 50 … 150 микрон, а при конвейерном цинковании – от 5 до 40 микрон. Срок службы деталей, оцинкованных методом штучного горячего цинкования, выше благодаря большей толщине защитного слоя цинка и может достигать более 50 лет.

2) Шерардизация

При шерардизации оцинковываемые стальные детали партиями нагреваются до высоких температур в закрытых вращающихся барабанах с цинковым порошком. При температурах от 320 °C до 500 °C цинк в результате диффузии соединяется с материалом основы. При этом образуются очень равномерные жаропрочные, твердые и износостойкие слои сплава цинка с железом, обладающие высокой антикоррозионной защитой.

3) Гальваническое цинкование

Суть этой технологии состоит в том, что заготовки погружаются не в расплав цинка, а в электролит цинкования, при этом оцинковываемая заготовка, подвешенная в растворе, служит катодом. В качестве анода используется электрод из как можно более чистого цинка. При гальваническом цинковании наносимый слой цинка пропорционален силе тока и продолжительности его протекания, при этом толщина слоя распределяется по всей поверхности заготовки в зависимости от её геометрии. Стальные листы, покрытые методом гальванического цинкования, особенно хорошо поддаются нанесению порошковых покрытий, так как практически не имеют поверхностной структуры (т.е. разводов, или так называемых «цветов»).

Оцинкованные стальные детали очень хорошо защищены слоем цинка от коррозии (красной ржавчины). Однако сам слой цинка подвержен воздействию коррозии, и особенно в условиях морского климата на его поверхности может относительно быстро происходить коррозия цинка (образование белой ржавчины). Однако с помощью соответствующих методов последующей обработки можно сильно отсрочить и замедлить коррозию цинка, благодаря чему действие всего комплекса антикоррозионной защиты дополнительно продлевается до начала коррозии стальной основы. К таким методам последующей обработки относятся технологии пассивации, которые могут применяться к деталям, покрытым методом как гальванического, так и горячего цинкования. Специально для деталей, оцинкованных гальваническим методом, были разработаны различные технологии хроматирования, различающиеся по степени антикоррозионной защиты и по цвету. Однако некоторые из таких слоев хромата содержат токсичный VI-валентный хром. Поэтому в последнее время были разработаны новые технологии без использования VI-валентного хрома.

Дуплексная система антикоррозионной защиты

Под дуплексной системой согласно стандарту EN ISO 12944-5 понимается система антикоррозионной защиты, состоящая из цинкового покрытия в сочетании с одним или несколькими последующими покрытиями. Таким образом, технология нанесения дуплексной системы антикоррозионной защиты представляет собой комбинацию цинкования и нанесения дополнительного покрытия, при этом слои цинка и дополнительного покрытия дополняют антикоррозионное действие друг друга. Слой цинка защищен расположенным над ним дополнительным слоем от атмосферных и химических воздействий. Благодаря этому увеличивается срок службы цинкового покрытия. И наоборот, благодаря своей высокой сопротивляемости к внешним воздействиям и износостойкости слой цинка защищает снизу поврежденные внешние покрытия, препятствуя образованию типичной для них подповерхностной коррозии. Благодаря так называемому эффекту синергии между слоем цинка и дополнительного покрытия общая продолжительность защитного действия дуплексной системы в 1,2 … 2,5 раза превышает простую сумму индивидуальных продолжительностей защитного действия слоя цинка и дополнительного покрытия.

4) Механическое цинкование

Для защиты закаленных деталей, чрезвычайно чувствительных к водородному охрупчиванию, в некоторых технических спецификациях предписывается механическое цинкование. При механическом цинковании покрываемые детали помещаются в смеситель, в котором цинковая пыль без термического воздействия «вбивается» в поверхность деталей под действием стеклянных шариков. Поскольку это не электролитический метод цинкования, не происходит выделение водорода, который мог бы проникнуть в стальную деталь.

При этом в зависимости от геометрии детали (например, внутренний шестигранник в головке винта) износостойкость цинкового покрытия может быть несколько ограничена. Кроме того, при механическом цинковании не может быть достигнут высокий глянец поверхности деталей, характерный для технологии гальванического цинкования. Методом механического цинкования можно получать цинковое покрытие толщиной приблизительно до 50 микрон.

Эта технология цинкования часто применяется для обработки тарельчатых пружин или клипс крепления обивки салона автомобиля.

5) Ламельное цинкование

Эта технология уже несколько лет существует в качестве альтернативы механическому цинкованию стали. Её суть состоит в том, что для нанесения покрытия на деталь используется суспензия из мелких хлопьев цинка и частично алюминия. Эти хлопья наносятся на погруженную в суспензию деталь методом центрифугирования, затем высушиваются и в зависимости от технической спецификации обжигаются при температурах от 250 до 350 °C. В процессе нанесения покрытия этим методом достигается толщина слоя около 4-5 микрон, к тому же полученный слой цинка является пористым. Поэтому при использовании метода ламельного цинкования покрытие обычно наносится дважды, а в последнее время стали дополнительно применяться силикаты для заполнения пор.

6) Цинкование напылением

Это – вариант газопламенного напыления. При цинковании напылением цинковая проволока расплавляется под действием пламени или электрической дуги и под напором сжатого воздуха напыляется на заготовку. При этом всё ещё жидкий цинк образует на поверхности заготовки, предварительно подвергнутой пескоструйной обработке, пористый слой цинка, который обладает хорошими антикоррозионными свойствами, сопоставимыми со свойствами слоя цинка, нанесенного методом горячего цинкования. Однако из-за большой удельной внутренней поверхности этот слой очень хорошо впитывает влагу. Поэтому при последующем окрашивании поверхности, оцинкованной этим методом, требуется очень большое количество грунтовки или заполнителя пор.

Преимущества цинкования напылением перед горячим цинкованием состоят в том, что заготовка подвергается очень слабой термической нагрузке, благодаря чему удается исключить деформацию даже при очень большой площади заготовки. Недостатком является то, что полости или труднодоступные места заготовки (например, внутренние полости резервуаров, места сгиба) недоступны для напыляемого цинка.

slesario.ru

Способ механического цинкования стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„ il 608245

А1 щ) С 23 С 26/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4361558/31-02 (22) 30. 11 ° 87 (46) 23. 11.90. Бюл. Р 43 (71) Институт химии и химической технологии АН ЛитССР и Всесоюзный научно вЂ” исследовательский и проектный институт поверхностно-активных веществ (72) В.A.Дикинис, В.К.Палецкене, И.П.Демченко, Ю.11.Волков, И.Н.Бушухина, С.А.Зеленая, А.A.ÏàâëoB, С. А. Колосов, B. В, Окулов, В. Г. Азиз бекян, Н. К. Зверева, Г.А.Гавенас и ?.А.Вайткус (53) 621.793.4 (088.8) (56) Патент СИА Р 3460977, кл. 427-242, 1969.

Патент США Ф 3531315, кл. 427-328, 1970. (54) СПОСОБ ИЕХАНИЧЕСКОГО ЦИНКОВАНИЕ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности нанесению защитных цинковых покрытий механическим способом, и может быть использовано в автомобиле-, приборои машиностроении и других отраслях

Изобретение относится к области защиты изделий металлов от коррозии, в частности к получению защитных цинковых покрытий на стальных изделиях механическим способом, и может быть использовано в автомобиле-, приборо-, машиностроении и других отраслях промышленности.

Цель изобретения вЂ” повышение прочности сцепления покрытия с основой.

2 промышленности. Цель изобретения повышение прочности сцепления покрытия с основой. Процесс осуществляют во вращающемся барабане в присутствии инертных ударных тел, например стеклянных шариков, куда загружают и покрываемые мелкие стальные детали.

При этом компоненты, необходимые для формирования покрытия, добавляют последовательно. Сначала детали подвергают очистке в растворе, содержащем кислое вещество вЂ” источник ионов водорода и продукт блок вЂ сополимеризации на основе моноспиртов с мол.мас.

1500-2000 общей формулы RO(C H 0)> х х (С Н 0)„ Н, где R вЂ” С -С„, m = c

= 10- 20, и = 12-18. Затем в раствор Е добавляют соль меди и Лапрол 2402 для образования иммерсионного медного покрытия, после этого соль олова и С ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 и/или ДОН-04 для формирования оловянного подслоя, после чего в состав постадийно вводят порошок цинка.

Указанная последовательность операции обеспечивает высокую прочность сцепления.

Стальные детали сначала обрабатывают в растворе, содержащем кислое вещество вЂ” источник ионов водорода и продукт блок-сополимеризации окисей пропилена и этилена на основе

MoH0cIIHpToB общей формулы RO(C Н О) х х (С Н О)п Н с мол.м. 1500-20 .О,где

R вЂ” С7-С, m = 10-20, n = 12-!8, затем обрабатывают в том же растворе с добавлением соли, меди и поверх1608245 ностно-активного вещества вЂ” Лапрола

2402 U, а затем с добавлением соли олова и ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04.

После этого в раствор добавляют постадийно порошок цинка и осушествляют нанесение цинкового покрытия,Процесс осуществляют при вращении в присутствии инертных ударных тел .

В качестве кислого вещества вЂ” источника ионов Н применяются лимонная, сульфаминовая, серная, соляная и другие органические и минеральные кислоты или их смеси, предпочтитель- 15 но серная и соляная кислоты.

В качестве компонентов для нане-, сения подслоя меди применяются медь двухлористая, медь сернокислая,медь лимонная, медь сульфаминовокислая, 20 медь уксусная и другие неорганичес" кие и органические соли или их смеси, В качестве компонентов для нанесения подслоя олова применяются олово сернокислое, олово двухпористое,оло- 25 во уксуснокислое, олово олеиновокислое и другие неорганические соли или их смеси.

Продукт блок-сополимериэации окисей пропилена и этилена на основе 30 моноспиртов синтезируют при использовании в качестве исходного вещества алифатических спиртов фракции С7-С к которым последовательно присоединяют окись пропилена с образованием блока (С Н О) „, где ш = 10-20, а затем окись этилена с образованием блока (С Н О), где и = 12-18. Процессы оксипропилирования и оксиэтилирования проводят в реакторе периодическо- 40 го действия в присутствии катализатора вЂ” гидроокиси калия при 120вЂ”

150 С. Полученный продукт имеет асимметрическое строение и представляет собой мягкую пасту. белого цвета хоро 45 шо растворимую в воде и кислотах.

Лапрол 2402 Ц выпускается по ТУ 605-2006-86 и представляет собой линейный блок-сополимер окисей пропилена и этилена с мол.м. 2500, содержит

507. оксиэтильных групп.

Ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 (ТУ 38.407304-85) и диамин

ДОН-04 (ТУ 38.50711-87) относятся к

55 классу аминов.

Количественное содержание компонентов, г/м покрываемой поверхносй ти, следующее:

Блок-сополимер окисей пропилена и этилена на ос5 вЂ” 15

0,1 вЂ” 0,2 нове моноспиртов

Лапрол 2402 Ц

Ингибитор бактериальной коррозии

ДОН-52 и/или диамин ДОН-04 0,5 вЂ” 2

Способ осуществляют следующим образом.

Во вращательную установку загружают стальные детали и инертные натирающие тела, добавляют воду, расчетные количества кислого вещества и блок-сополимера окисей пропилена и этилена на основе моноспиртов и приводят колокол во вращение, которое не приостанавливается при проведении последующих операций вплоть до окончания всего цикла цинкования.

В течение 5-15 мин детали очищаются от жировых загрязнений и окислов, после чего во вращательную установку добавляют расчетные количества соли меди и Лапрола 2402 Ц. B течение 5-10 мин детали покрываются подслоем иммерсионной меди, после чего в колокол добавляют расчетные количества соли олова, ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04, а через 1-3 мин вЂ” первичную порцию цинкового порошка. В течение 5-10 мин детали покрываются дополнительным подслоем контактного олова, после чего добавляют основную порцию цинкового порошка и вращение колокола продолжают в течение 20

30 мин до полного осаждения цинкового порошка на поверхность деталей.

После этого вращение . колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают, сушат и подвергают контрольному осмотру и испытаниям на адгезию.

Пример 1..В. колокол загружают стальные детали с общей площадью поверхности 0 5 м и 1 л смеси стек2 лянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 20 .r серной и 3 г соляной кислот 2

2,5 r (5 г/м ) блок-сополимеров окисей пропилена и этилена и приводят колокол во вращение. По истечении

15 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 3,5 г меди сернокислой и О,05 r (0,1 г/ь". ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 5 мин (детали!

Детали обезжирены полностью

Блестяшее мелВнешний вид медного подслоя козернистое светло-красно го цвета

Покрытие деталей медью

Детали покрыты полностью

Прочность сцепления цинкового покрытия методом нагрева

Вздутия и отслаивания не наблюдаются

Отслаивания не наблюдаются методом нанесения сетки

55 царапин

По крыти е де т алей цинком

Детали покрыты полностью. за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1,5 r олова двухлористого и 0,25 г (0,5 г/м ) диамина ДОН-04, а еще через I мин вЂ” 2 r цинкового порошка. По истечении

5 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добавляют

39 г цинкового порошка и продолжают вращение колокола 20 мин. Pîñëå этого вращение колокола прекращают, дета..и отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

П р и и е р 2, В колокол загружают стальные детали с общей плошадью поверхности 0 5 м и 1 л смеси стеклянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 20 г серной и 3 r соляной кислот, 7,5 г (15 г/м ) блок-сополимера окисей пропилена и этилена и приводят колокол во врашение. По истечении

5 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 3,5 г меди сернокислой и 0,1 r (0,2 г/м ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 10 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1,5 г олова двухлористого и 1 г (2 г/м ) ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52, а еще через 3 мин вЂ” 2 г цинкового порошка.

По истечении 10 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добавляют 39 r цинкового порошка и продолжают вращение колокола 30 мин.

После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Пример 3. В колокол загружают стальные детали с общей плошадью поверхности 0,5 м и 1 л смеси стеклянных шариков, добавляют 0,5 л воды, 16 г серной и 5 г сульфаминовой кислот, 5 r (10 г/м ) блок-сополимера а окисей пропилена и этилена и приводят колокол во врашение. По истечении 10 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 2,5 r меди сернокислой, 1,2 г меди двухлористой и 0,075 г (0,15 г/м ) Лапрола 2402 1 .

По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют 1 r олова двухлористого, 0,7 г олова сернокислого, 0,3 г (0,6 г/м ) диамина ДОН-04 и 0,3 r (0,6 г/м ) ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52, а еше через 2 минвЂ”

2 г цинкового порошка. По истечении

8245 6

7 мин (детали за зто время покрываются подслоем олова} добавляют 39 ? цинкового порошка и продолжают вращение колокола 25 мин. После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Пример 4. В колокол загружа- ° ют стальные детали с общей площадью

2 поверхности 0,5 м и 1 л смеси стеклянных шар :ков, добавляют 0,5 л воды, 15 г серной 3 r лимонной и 3 г соляЭ г ной кислот, 4 г (8 г/м ) блок-сополимера окисей пропилена и этилена и !

5 приводят колокол во вращение. По ис.течении 10 мин детали становятся чистыми от жировых загрязнений и окислов, после чего добавляют 2,5 г

2О меди сернокислой, 1 r меди уксуснокислой и 0,08 r (0,16 г/м ) Лапрола

2402 Ц. По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем меди) добавляют I г олова двухлорис25 того, 0,5 r олова уксуснокислого и

0,5 r диамина ДОН-04, а еще через

2 мин вЂ” 2 г цинкового порошка.По истечении 7 мин (детали за это время покрываются подслоем олова) добав ляют 39 г цинкового порошка и продолжают вращение колокола 25 мин.После этого вращение колокола прекращают, детали отделяют от стеклянных шариков, промывают и сушат.

Результаты по примерам 1-4 следующие.

Степень очистки поверхности деталей методом

40 смачивания водой

1608245

Внешний вид цинкового покрытия

Мелкозернистое светло-серого цвета.

Способ механического цинкования стальных изделий в водной суспензии, содержащий кислое вещество вЂ” источник ионов водорода, соль меди, соль

Составитель Л. Казакова

Редактор О.Юрковецкая Техред Л,Сердюкова Корректор H.Èóñêà

Заказ 3597 Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ механического цинкования позволяет значительно увеличить прочность сцепления цинкового покрытия по сравнению с известным, где после испытаний на 25-307. деталей наблюдаются вздутия и отслаива, ния покрытия, что указывает на недостаточную прочность сцепления. Прочность сцепления является результатом улучшения обезжиривания поверхности деталей и качества медного подслоя.

Формула и з о б р е т е н и я олова, при стадийном введении цинкового порошка и вращения стальных иэделий в присутствии инертных ударных тел,.отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с основой, стальные изделия сначала обрабатывают в водном растворе, содержащем кислое вещество вЂ” источник ионов водорода, в который вводят блок-сополимер окисей пропилена и этилена на основе моноспиртов общей Формулы НО(СэЧ О) х х (C F. О)п ° Н с мол.м. 1500-2000, где

15 R вЂ” С -С.,q ш вЂ” 10-20, h = 1"-18, затем обрабатывают в том же растворе с добавлением соли меди и поверхностно-активного вешества вЂ” Лапрола

2402 Ц, а затем с добавлением соли олова и ингибитора бактериальной коррозии ДОН-52 и/или диамина ДОН-04, после чего в раствор постадийно добавляют порошок цинка.

Способ механического цинкования стальных изделий

www.findpatent.ru

Диссертация на тему «Разработка процесса механического цинкования изделий из высокопрочных сталей» автореферат по специальности ВАК 05.16.01, 02.00.05 - Металловедение и термическая обработка металлов

1. Окулов В.В. Применение бесцианистых электролитов в гальванопроцессах в автомобилестроении / В.В. Окулов, В.Г. Азизбекян, Л.Ф. Усова // Обзорная информация. - Тольятти, 1979. - 83с.

2. Белоглазов С.М. Наводороживание стали при электрохимических процессах/ Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1975. 412с.

3. Мороз Л.С. Водородная хрупкость металлов / Л.С. Мороз, Б.Б. Чечулин// М.: Металлургия, 1967. 254 с.

4. Вшивцева Л.С, К вопросу о методике определения водорода в стали/ Л.С. Вшивцева, В.И. Мамаев, Т.М. Овчинникова // Сборник: «Наводороживание металла при электрохимических процессах». Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1974. С. 14-17.

5. Отчёт о научно-исследовательской работе «Изучение механизма водородного охрупчивания при гальванохимической обработке высокопрочных сталей» № гос. регистрации 77058638. Киров. - 1979. -86с.

6. Богорад П.Я. Пористое хромирование / П.Я. Богорад, Э.Л. Гакман // Л.: Металлургия, 1950. 120 с.

7. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия / М.: Высшая школа. 1984. 519 с.

8. Goltsov V.A. Hydrogen in metals / Nuclear-Hydrogen Energy And Technology. -M.: 1978.-P. 193-230.

9. Колачёв Б.А. Водородная хрупкость металлов / М.: Металлургия. 1985. -216 с.

10. Овчинникова Т.М. Наводороживание и водородное охрупчивание сталей в гальванохимических процессах/ Т.М. Овчинникова, Л.И. Ковязина, С.Н. Родников, В.М. Тимонюк// Учебное пособие. Горький, Изд. ГТУ. 1981. -С.68.

11. Smart R.F. Mechanical Platinig the safe alternative/ Surfacing Journal. - 1979. - V.10,№3.-P. 14-15.

12. Schroeder K.F. Mechanisches Verzinken. Teil I: Chemische Grundlagen, Technologe / Metalloberflache, 1975.- №.9. S. 429-434.

13. Белоглазов C.M. Наводороживание металлов и борьба с водородной хрупкостью/ Сборник. М.: Изд-е Московского Дома научно-техн. пропаганды им. Ф.Э. Дзержинского, 1968. - 218с.

14. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под ред. д-ра техн. наук А.М. Гинберга. М.:, Машиностроение, 1977. - С.21.

15. Stevanovic J. Hydrogen evolution at Zn-Ni alloys/ J.Stevanovic, S.Gojkovic, A.Despic, M.Obradovic, V.Nakic // Electrochim. Acta.- 1998.-V.43, No.7-P.705-711.

16. Coleman D.H. Hudrogen inhibition permeation by thin layer Zn-Ni alloy electrodeposition / D.H. Coleman, B.N.Popov, R.E. White //J. Appl. Electrochem. 1998. - V.28, №5 - P.889-894.

17. Casanova T. Hydrogen absorption during zinc plating on steel / T.Casanova, F.Soto, M.Eyraud, J. Crouser //Corrosion Scince. 1997.-V.39, №3. - P.529-537.

18. Морозов A.H. Водород и азот в стали / М.: Металлургия. 1968. - 280 с.

19. Гельд П.В. Водород в металлах и сплавах / П.В. Гельд, Р.А. Рябов// М.: Металлургия. 1974. - 272 с.

20. Арчаков Ю.И. Исследование влияния небольших добавок титана, ниобия, ванадия и молибдена на водородоустойчивость стали / Ю.И. Арчаков, Н.Д. Гребешкова, Ю.И. В.М. Звездина // Защита металлов. 1973. - Вып. 3. - С. 288-290.

21. Склюев П.В. Водород и флокены в крупных поковках / М.: Машиздат. -1963.- 188 с.

22. Мороз JI.C. Водородная хрупкость металлов / JI.C. Мороз, Б.Б. Чечулин// М.: Металлургия. 1967. - 255 с.

23. Ажогин Ф.Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей / М.: Металлургия. 1974. - 255 с.

24. Носырева С.С. Влияние структуры на диффузию водорода в стали / М.: Сталь. 1948. - №8. - С. 542-544.

25. Коваленко В.А. Влияние структуры стали на проницаемость и поглощение водорода / ФХММ. 1970. - Вып.З. - С. 115-117.

26. Потак Я.М. Высокопрочные стали / М.: Металлургия. 1972. - 208 с.

27. Берг Дж. Ф. Влияние обработки поверхности на коррозию нержавеющих сталей / Труды 3-го Международного конгресса по коррозии металлов, т. 1. М.:, 1968. - С. 405-410.

28. Клячко Ю.А. Влияние поверхностной обработки на водородное охрупчивание металла / Ю.А. Клячко, Л.Г. Барт, В.Г. Старчак// Защита металлов. 1971. - Вып. 3. - С. 330-332.

29. Миндюк А.К. О роли заряда поверхности в процессах наводороживания, водородного охрупчивания и коррозионного растрескивания металлов / ФХММ. 1974. - Вып. 1. - С. 30-34.

30. Сидоренко В.М. Влияние деформаций и напряжений на диффузионные характеристики водорода в металлах / В.М. Сидоренко, Б.Ф. Качмар, Н.С. Борисова // ФХММ. 1973. - Вып. 3. - С. 14-17.

31. Миндюк А.К. Влияние холодной прокатки стали на её водородопроницаемость / А.К. Миндюк, М.Ф. Бережницкая, Е.И.Свист // ФХММ. 1973. - Вып. 6. - С. 100-102.

32. Козырева В.Н. Влияние холодной прокатки стали на стойкость сталей к расстрескиванию в наводороживающих средах / В.Н. Козырева, Е.В. Переничка, В.П. Коваль // ФХММ. 1976. - Вып. 1. - С. 112-114.

33. Суворин В.Я. Наводороживание титановых сплавов при фрезеровании / В.Я. Суворин, И.Ф. Дубровин // ФХММ, 1974. вып.6. - С. 19-22.

34. Kit C.D. The kinetics of hydrogen absorption into iron during catodic hydrogen évolution / C.D. Kit, B.E. Widle // J. Elecrtochem. Sos. 1977. - №2, P. 202-206.

35. Родников C.H. Влияние условий обезжиривания и травления стали 30XFCA на её наводороживание при кадмировании / С.Н. Родников, Л.И. Ковязина, Т.М. Овчинникова // Ж. прикл. химии. 1978, Вып. 5. - С. 1053 - 1056.

36. Багоцкая И.А. Исследование влияния диффундирующего водорода на потенциал железа в щелочных растворах / ДАН СССР. - 1956. - Т. 107, Вып. 6.-С. 843-846.

37. ГОСТ 9.047-75 ЕСТД. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий.

38. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под ред. А.М. Гинберга. NJ.: Машиностроение, 1977. 512 с.

39. Шейдер А.В. Влияние водорода на химическое и нефтяное оборудование / А.В. Шейдер, И.С. Шнарбер, Ю.И. Арчаков // М.: Машиностроение, 1976. 144 с.

40. Barth C.F. Cathodic protection and hydrogen in stress corrosion erarcking / C.F. Barth, F.K.Troiano // Corrosion. 1972. - V.28, p. 259-263.

41. Шрейдер A.B. Водород в металлах / M.: Знание, 1979. 64 с.

42. Никольский И.В. Наводороживание стали при кислотном травлении / М.: Просвещение, 1968. 135 с.

43. Родников С.Н. Влияние условий обезжиривания и травления стали ЗОХГСА на её наводороживание при кадмировании / С. Н. Родников, Л.И. Ковязина, Т.М. Овчинникова // Журнал прикладной химии. 1978, Вып.5. - С. 10531056.

44. Афанасьев А.С. Влияние состава травильных сред на механические свойства стали / А.С. Афанасьев, Е.Н. Чанкова, С.Г. Тьер, Л.Д. Григорьева // ФХММ. 1973, Вып.2. С. 104-106.

45. Роденфельд И.Л. Ингибиторы коррозии / М.: Химия. 1977. - 352 с.

46. Иванов Е.С. Ингибиторы кислотной коррозии и их влияние на механические характеристики высокопрочной стали / Е.С. Иванов, С.А. Балезин, С.С. Иванов // Защита металлов. 1980. - Вып. 1. С. 80-83.

47. Балезин С.А. Об определяющих факторах коррозии и ингибирования / Журнал физической химии. 1973. Вып. 12. - С. 2961-2964.

48. Козлов Е.И. Некоторые особенности наводороживания сталей 08КП и 65Т в серной кислоте и влияние на этот процесс ингибиторов / Е.И. Козлов, Л.И. Антропов // Тезисы докладов УШ Пермской конференции по защите металлов от коррозии. Пермь. - 1974. - С. 7-9.

49. Харьковская Н.Л. Производные тиомочевины как ингибиторы кислотной коррозии / Н.Л. Харьковская, Н.И. Подобаев, Л.Ф. Лященко II Сборник «Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности». 1976. - Вып. П. -С. 14-16.

50. Миндюк А.К. Влияние ингибиторов, анионов и их совместное действие на наводороживание стали в условиях сернокислотной коррозии при повышенных температурах / А.К. Миндюк, Е.И. Свист// ФХММ. -1975. Вып. 4. - С. 11-23.

51. Миндюк А.К. О роли природы хлоридов при совместной с ингибиторами защите стали от коррозии и наводороживания в серной кислоте / А.К. Миндюк, О.П. Савицкая, JI.H. Гопаненко, О.Н. Юркеев // ФХММ. 1975. -Вып.2. -С. 65-71.

52. Миндюк А.К. О защитном действии ингибитора ХОСП-Ю при коррозии, наводороживании и коррозионном растрескивании стали в серной кислоте / А.К. Миндюк, Е.И. Свист, О.П. Савицкая, С.Б. Гоян, А.Н. Гопаненко // ФХММ. 1975. - Вып. 4. - С. 12-15.

53. Балезин С.А., О диффузии водорода при растворении стали в кислотах / С.А. Балезин, Д.Я. Соловей // Сборник «Учёные записки МГПИ им. В.И. Ленина». М.: 1951. - Вып.4. - С. 102-106.

54. Козлов Е.И. Применение смеси ингибиторов при кислотном травлении стали / Е.И. Козлов, В,Д. Болотова, В.Ф. Панасенко // Вестник Киевского политехнического института, сер. хим. машиностроения и технологии. -1975.- №12. С. 45-48.

55. Hudson К.М. Limiting hydrogen absorption by and dissolution of steel during pickling / K.M. Hudson, K.J. Kindy // Metal Finishing. 1978. - C. 276

56. Никольский И.В. Наводороживание стали при кислотном травлении / М.: Просвещение. 1968. - 135 с.

57. Anderson К.Н. Uptake of hydrogen by certain organic inlubitors during pickling of steel in hydrochloric acid / K.H. Anderson, E.K. Allen, P.A. McUlen // Corrosion. 1961. - №1. - P. 106-108.

58. Кудрявцев B.H. Наводороживание сталей при электроосаждении кадмия и цинка из цианистых электролитов / Итоги науки и техники. Электрохимия. -М.: 1972.-Т.8.- С. 156-214.

59. Кудрявцев В.Н. Влияние термообработки на разводороживание и механические свойства кадмированных сталей / В.Н. Кудрявцев, А.Т. Ваграмян, К. С. Педак // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по электрохимии. Тбилиси, 1969. - С. 136-137.

60. Кудрявцев В.Н. Влияние микроструктуры покрытий на абсорбцию и диффузию водорода в электролитическом кадмии / В.Н. Кудрявцев, Н.Ф.

61. Решетникова, A.A. Колесниченко, А.Е. Городецкий, К.С. Педан // Электрохимия. 1978.- Вып. 12.-С. 1800-1805.

62. Schroeder K.F. Mechanisches Verzinken. Teil II: Einflus der Oberflächenbehandlung auf die Wasserstoflverspodung; Wirtschaftlichkeitsberechung / Metalloberfläche, 1975. -№.11. S.544-551.

63. Coch L. Tin-Top mechanical plating. cadmium' 79 / Int. Cadmium Conf. Cannes, 1979, London. 1980. - P. 47-51.

64. Coch L. Mechanical plating beats hydrogen embrittlement increases corrosion resistance / Anti-corrosion, 1978. V.25, №7. - P.14-15.

65. Pennisi M.S. / Mechanical zincs // Metals Australisia 1981, V.13, №3, P.18-20.

66. Beardsley G.P. Mechanical Plaiting: Theory and Practice // Plating and surface finishing. 1970, V.57, №7, P.711-713.

67. Новое покрытие цинком "Daeromet 320" для соединительных деталей автомобиля / Сборник НИИТАВТОПРОМ: «Защитные декоративные покрытия. Окраска. №1 (154) 1978. - С.37-38.

68. Sjonkes F., Verzinken in Oberflächenschutzvirfahren fur Schrauben und Kleintelle / W. Baaltes, S. Sherald // Draht-Welt. 1973. V.59, №6, c. 230-264.

69. НПП "ЭГО" /Материалы для антикоррозионной защиты стали методом холодного цинкования // http://www.ego-npp.spb.ru/products/hz.shtml. 2002.

70. НПП "ЭГО" Цинкование метизов термодиффузионным методом // http://www.ego-npp.spb.ru/phroducts/tdz.shtml .2003.

71. Пат. ЕР0040090 США, IPC Classification С23С5/00, publication date 1981-1118. Composition for mechanically depositing heavy metallic coatings.

72. Макарова H.A. Металлопокрытия в автомобилестроении / H.A. Макарова, M.А. Лебедева, В.Н. Набокова // М.: Машиностроение, 1977. С.4.

73. Вансовская K.M. Металлические покрытия, нанесённые химическим способом/Л.: Машиностроение, 1985 103с.

74. НПП "ЭГО" Цинкование метизов термодиффузионным методом // http://www.ego-npp.spb.ru/phroducts/tdz.shtml .2004.

75. Холодное цинкованиие стали долговременная защита металлоконструкций / Группа СПЕКТР - http://www.orcci.ru/gs/zmg.htm 2002.

76. Документы и сертификаты на процесс «Холодное цинкование» Группа СПЕКТР- http://www.orcci.ru/gs/docs.htm 2002.77., Холодное цинкование / Mediakompas. Справочник строителя №10 http://www.mediakompas.ru/liter/spst/000/hc/ .2002.

77. Антикоррозионная защита стали ООО «Интервал» http://home.udmnet.ru/sirius/interval.htm. 2002.

78. Zinga-антикоррозионное покрытие / http://www.zinga.ru/index.htm http://www.zinga.ru/ga.htm. 2002

79. Brooks A. Mechanical Plating / Metal Finishing. V.81, № 8, P.53-57.

80. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / М.: Глобус, 2002.-352с.

81. Глушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных сточных водах / JI.: Химия, 1979. 160с.

82. Глушко Я.М. Вредные органические соединения в промышленных сточных водах. /Л.: 1976,- 128с.

83. Беспамятное Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. / Г.П. Беспамятное, Ю.А. Кротов // Л.: Химия, 1985.

84. Пат. US3531315 США, PC Classification С23С24/04, publication date 197009-29. Mechanical plating.

85. Пат. US4389431 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 198306-21. Process for mechanically deposition heavy metallic coatings.

86. Meyer U. Mechanical Plating. Die Entwicklung des Ferfarens / Galvanotechnik. -1982.-V.73.-#9. P.994-996.

87. Brooks A. Mechanical Plating / Metal Finishing. V.81, № 8, -P.53-57.

88. Пат. US3141780 США, PC Classification C23C18/38, publication date 196407-21. Copper coating compositions.

89. Пат. US3400012 США, PC Classification C23C18/54, C23C24/04B, publication date 1968-09-03. Mechanical plating.

90. Никандрова А.Б. Способы получения металлических покрытий / Л.: Машиностроение. 1971. 103с.

91. Davis Е.А. Mechanically platted fasteners in bimetallic assemblies / SAE Technical Papers Series. 1978. №» 780253, P. 1-8.

92. Пат. US3023127 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 196202-27. Metal plating.

93. Пат. US2640001 США, PC Classification C23C24/04, publication date 195406-22. Metal plating.

94. Пат. US2640002 США, PC Classification С23С24/04, publication date 1953-05-26. Cladding metal.

95. Пат. US2689808 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 195409-21 Metal plating.

96. Пат. US3132043 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 196405-05. Metal plating.

97. Пат. US3287157 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 196611-22. Method of plating metal article with metal.

98. Пат. US3443985 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 196905-13. Metal plating by a wet mechanical process.

99. Пат. US2999767 США, PC Classification C23C24/04, publication date 196109-12. Coating process and coating promoter compounds for bullets.

100. Пат. US3479209 США, PC Classification C23C24/04, publication date 196911-18. Mechanical plating.

101. Пат. US3268356 США, PC Classification C23C18/38, C23C24/04B publication date 1966-08-23. Metal plating by successive addition of plating ingredients.

102. Пат. US3328197 США, PC Classification C23C24/04B, publication date 196706-27. Mechanical plating.

103. Пат. US3460977 США, PC Classification C23C24/04, publication date 196908-12. Mechanical plating.

104. Ивпщн Я.В. О технологических характеристиках процесса механоэлектро-химического цинкования / Прикладная электрохимия: Межвузовский сборник/КХТИ. 1980. - С. 26-27.

105. Ившин Я.В. Исследование процесса механоэлектрохимического цинкования / КХТИ. Казань, 1984. - Деп. в ОНИИТЭХИМ 11.05.85, № 445хп-85Деп.

106. Ившин Я.В. Механоэлектрохимическое цинкование мелких и крупных изделий / КХТИ. Казань. - 1988. - 10 с. - Деп. в ОНИИТЭХИМ, № 738-хп88.

107. Спринт С. Очистка поверхности металлов / М.: Мир, 1966. 229с.

108. JanuSevi6iene J. Koloidu chemijos laboratoriniai darbai / Vilnius, 1985.

109. Самсонова Г.В., Борисова A.JI. Состояние и перспективы использования защитных покрытий в народном хозяйстве. Защитные покрытия на металлах / Киев, 1977. - Вып. 11. -С. 3-13.

110. Максимович Г.Г., Шатинский В.Ф., Копылов В.И. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушение материалов с покрытиями /- Киев: Наукова думка, 1983.

111. ПЗ.Вествуд А. Влияние среды на процессы разрушений. В кн.: Разрушение твердых тел , М.: Металлургия, 1967. С. 344-349.

112. Шоршоров М.Х., Алехин В.П. Влияние среды и состояния поверхности на процесс пластической деформации кристаллов (обзор) / Физика и химия обработки материалов. 1976, №1. -С.61-76.

113. Livesay В. R., Strake Е.А. Interaction of dislocation with interfaces / Acta met. 1973. -V. 21.-N 3. -P. 247-254.

114. Дубинин Г.И. Структурно-энергетическая гипотеза влияния диффузионного слоя на объемные свойства сплавов. Защитные покрытия на металлах/ Киев, 1976. -Вып. 10. -С. 86-90.

115. Подстригая Я.С., Шевчук П.Р. Влияние тонких покрытий и промежуточных слоев на диффузионные процессы и на напряженное состояние в твердых телах. Защитные покрытия в металлах / Киев, 1971. -Вып. 5. -С. 180-185.

www.dissercat.com

Технологии холодного цинкования — Цинковый портал

Технологии холодного цинкования — это специальные способы нанесения на металлическую основу изделия защитных покрытий, основным компонентом которых является цинковая составляющая. Разнообразие технологий холодного цинкования позволяет улучшить технологические параметры цинкового покрытия, расширить области использования цинконаполненных составов, придать презентабельный внешний вид обработанному изделию.

Технологии холодного цинкования — распыление, покраска

Технология холодного цинкования методом покраски заключается в нанесении на подготовленную, очищенную поверхность цинконаполненного раствора.

Готовый состав для цинкования включает в себя высокодисперсный цинковый порошок и связующий лакокрасочный компонент. Наносится цинксодержащий раствор на специально подготовленную, обрабатываемую поверхность. Способы нанесения защитного покрытия:

• безвоздушный способ, • с использованием пневматического оборудования. • частичная (местная) оцинковка производится валиком, кисточкой. способы нанесения цинкового покрытия

Мелкодисперсные частицы цинка, попадая на обрабатываемую поверхность, образуют междиффузионную связь между матричной, стальной основой и наносимым цинковым порошком. Чем меньше дисперсные составляющие, тем лучше, крепче металлическая связь.

Температурный режим цинкования определяется наносимым технологическим составом и может находиться в диапазоне от – 20 до + 40 °C.

«Dacromet 320» — технология холодной оцинковки мелких деталей, крепежа

Технологический состав для холодного цинкования данным методом представляет собой суспензию в водном растворе

• цинковых частиц, прошедших предварительную обработку в хроматном растворе, • органических и неорганических соединений.

Оцинковка производится путем погружения деталей, находящихся в специальном приспособлении, в рабочий раствор.

Предварительная сушка и удаление излишков цинковой суспензии производится при помощи центробежной силы в центрифуге. ценрифуга(холодное цинкование)

Окончательное формирование цинкового слоя происходит в результате многоступенчатого нагрева. Циклический нагрев начинается с 80 °C и заканчивается при температуре 300 °C.

Цинковый слой при такой технологии обладает высокими прочностными свойствами, т.к. микронные цинковые частицы находятся в нем в виде «хлопьев», которые плотно связаны между собой. Толщина цинкового покрытия — 8 ÷10 мкм. Цвет защитного слоя – серебристо-серый. Наличие хроматов в цинковом слое увеличивает процент коррозионной стойкости.

Технология холодное цинкования. «Цинкламельное» покрытие

Методика заключается в последовательном формировании на матричной (стальной) основе нескольких промежуточных слоев. Базовый (основной) слой состоит из тончайших цинковых и алюминиевых ламелей (чешуек). Основной слой обеспечивает защиту изделия, дополнительные подслои увеличивают технологические параметры цинкового покрытия (коррозионную и химическую стойкость, пластичность, прочность), улучшают внешний вид.

Холодное цинкование может производиться путем

• окунания предварительно очищенного изделия в рабочий раствор, • напыления технологической суспензии.

Технологический состав — суспензия мелкодисперсного цинково-алюминиевого порошка и связующего компонента.Сушка обработанного изделия производится при температуре 80°C, окончательная обработка — при 240°C. После чего поверхностный слой полностью отвердевает. Сушка и полимеризация покрытия производится в специальных печах. печь для полимеризации (холодное цинкование)

Защитный слой после обработки состоит из

• цинкового порошка (70%), • алюминиевого порошка(10%).

Микроструктура цинкового покрытия состоит из микроскопических слоев, расположенных параллельно относительно друг другу и соединенных между собой связующим, композиционным материалом.

Толщина цинкового слоя после «цинк-ламельной» обработки находится в диапазоне от 4 до 8 мкм. Полученное покрытие защищает металлическую основу при негативном воздействии электрохимическим способом.

Основными преимуществами «цинк-ламельной» оцинковки является:

1) высокая химическая(коррозионная) стойкость, 2) не использование в технологии Vl –валентного хрома, 3) возможность получения надежного, защитного покрытия на мелких, резьбовых деталях, 4) разнообразие цветового решения при финишной обработке.

«Цинкрометалл» — метод холодной оцинковки рулонной полосовой стали

Технология процесса заключается в ступенчатом нанесении двух защитных цинковых слоев с последующей высокотемпературной обработкой. Нижний слой («дакромет») формируется толщиной до 3 мкм, верхний слой («цинкромет») – до 15 мкм.

Первоначальный слой наносится на предварительно очищенную поверхность. Рулонная стальная полоса обрабатывается в водном дисперсионном растворе. В состав рабочей суспензии входят следующие компоненты:

• цинковый порошок, • хромовая кислота, • различные стимулирующие добавки органических веществ.

Окончательное формирование слоя «дакромет» происходит после высокотемпературного воздействия. Покрытие затвердевает, образуя нерастворимую защиту.

Для формирования слоя «цикромент» используется следующий состав:

• эпоксидная смола, • цинковый порошок (сформированный слой состоит на 95% из цинковой составляющей).

Покрытие застывает и отвердевает после повторного высокотемпературного нагрева.

Для получения равномерных, плотных защитных слоев используется цинковый порошок со сферической формой составляющих частиц.

Цинковое покрытие наносится с использованием специальных автоматических поточных линий.

Защитное покрытие «дакромет-цинкромет» обладает

• высокой электропроводностью, • хорошей коррозионной устойчивостью, • высокими технологическими и механическими показателями (обработанный материал хорошо штампуется, формуется, сваривается, окрашивается).

Технология «Цикрометалл» активно используется в машиностроении, автомобилестроении (для оцинковки кузовных деталей автомобилей).

«Уэлкот». Япония. Фирма «Ниппон стил»

Цинковое покрытие, полученное согласно технологии «Уэлкот», представляет собой комбинацию из двух слоев:

1) нижний слой – покрытие, электролитическое, цинковое (толщина слоя – 2,8 мкм), 2) слой «уэлкот» (верхний слой) – специальное лакокрасочное покрытие (толщина слоя – до 10 мкм).

Слои последовательно наносятся на хорошо подготовленную и очищенную поверхность путем окунания или распыления.

Промежуточное и окончательное формирование покрытия происходит при высокотемпературном нагреве.

«Уэлкот -2» :

1) нижний слой – электролитическое, цинкникелевое покрытие (толщина слоя – 2,1 мкм), 2) верхний слой – лакокрасочный слой «уэлкот» (толщина слоя – 5 мкм).

Технология «Металлогал МЕ III »

Технология холодного цинкования методом «Металлогал МЕ III » заключается в нанесении на обрабатываемую поверхность однокомпонентного покрытия (цинкового порошка).

Технологический состав:

• цинковый порошок, • полиуретан (связующий элемент).

Способ нанесения цинкового покрытия:

• разбрызгивание, • покраска роликом, кистью.

После высыхания «металлогал» затвердевает, образуя ровный, плотный, беспористый слой, состоящий на 95% из цинковой пыли.Технология позволяет наносить защитные слои толщиной от 25 до 75 мкм.

Способ холодного цинкования «Металлогал МЕ III » активно используется для защиты металлических изделий и конструкций от водной (морской) коррозии.

Разнообразие технологий холодного цинкования расширяет возможности технологической защиты различных по своей конструкции изделий, цинкнаполненное покрытие может наносится как на полуфабрикаты – ленты, полосы, листы, так и на готовые детали, приспособления и конструкции.

www.zinkportal.ru

Цинковая металлизация напылением — Цинковый портал

Цинковая металлизация напылением производится за счет нанесения расплавленного материала на обрабатываемую поверхность при помощи специального оборудования. Процесс цинковой металлизации напылением основан на технологии газотермического распыления. Защитный поверхностный слой формируется из дискретных частиц (чешуек), находящихся в расплавленном или пластичном состоянии.

Цинковая металлизация напылением. Технология нанесения покрытия

Газотермическое распыление включает в себя несколько последовательных технологических операций:

1) нагрев или расплавление каким-либо источником теплоты (в зависимости от используемого оборудования) напыляемого материала, 2) перенос дисперсионных (конденсированных) частиц газовым потоком, 3) формирование на обрабатываемой поверхности защитного слоя.

На обрабатываемую поверхность напыляемый цинк попадет в виде расплавленных или пластифицированных части. Газовый поток ускоряет движение распыляемого материала. При столкновении частиц с обрабатываемой (металлической) поверхностью происходит их деформация, остывание и формирование защитного слоя. Структура поверхностного покрытия имеет чешуйчатое, слоистое строение.

Сформированный цинковый слой характеризуется высокой пористостью (0,5 – 30%) и прочностью сцепления напыляемого материала с подложкой (до 280 МПа). Поэтому данная технология чаще всего используется для восстановления и упрочнения ответственных деталей и конструкций.

Классификация способов цинковой металлизации напылением

1. В процессе ГТН(газотермического напыления) затрачивается определенное количество энергии, которая необходима для расплавления напыляемого материала и придания ускорения образованным частицам. В качестве источника тепловой энергии может использоваться:

• энергия химических процессов, которая получается

1) в результате процесса окисления (сгорания) топливных газов в атмосфере,2) при детонации взрывчатой смеси,3) в результате горения топливной смеси в камере (при повышенном давлении),

• электрическая энергия:

1) дуга электрическая,2) плазменный, газовый поток,3) нагреватель омический,

• энергия колебаний (электромагнитных):

1) электромагнитное высокочастотное поле,2) генератор, квантовый, оптический.

2. Напыляемый материал может использоваться в различном агрегатном состоянии, иметь различный вид:

• порошкообразная смесь, • проволока, • шнур, • стержень.

3. Скоростные характеристики распыляемых частиц оказывают различное влияние на формирование поверхностного слоя (пористость, шероховатость, прочность сцепления).

4. Газотермическое напыление может производиться в различной среде:

• в воздухе, • в вакууме, • в контролируемой атмосфере.

Перечисленные критерии определяют большое разнообразие способов нанесения защитного покрытия напылением, создают возможности для формирования поверхностного слоя с различными технологическими характеристиками.

Преимущества метода цинковой металлизации напылением

1. Напыление можно производить на детали и конструкции, имеющие различные габаритные размеры и конфигурации. Площадь покрытия может быть различной. 2. В процессе покрытия можно варьировать толщину цинкового слоя (0,01 – 10 мм). 3. Технологическим процессом можно задать различные параметры пористости сформированного покрытия (до 30% и выше). 4. В качестве подложки для напыления может использоваться различный материал: металл, стекло, керамика, пластмасса. 5. Нанесение покрытия может производиться в различных климатических, температурных и агрегатных (вода, воздух, вакуум) условиях. 6. Метод ГТН цинком является практически экологически чистым и безвредным (в процессе работы используются специальные фильтры, которые способны адсорбировать вредные продукты технологического процесса). 7. В процессе работы используется простое, переносное оборудование. 8. Напыление можно производить в несколько слоев, что позволяет получить покрытие, обладающее специальными технологическими характеристиками. 9. В процессе газотермического напыления основа покрываемой детали или конструкции мало деформируется. 10. Технологический процесс ГТН цинком характеризуется небольшой трудоемкостью и высокой производительностью.

Области применения изделий после оцинковки

Метод газотермического напыления цинком активно используется в промышленном производстве, для восстановления изношенных деталей станков и оборудования. Технология позволяет экономить производственные ресурсы. Восстановленные детали имеют все изначальные технологические параметры и характеристики. Газотермическое напыление позволяет также производить восстановление деталей, имеющих видимые трещины и сколы. В процессе технологической операции поверхностные разрушения полностью устраняются. Высокие параметры сцепления основы и напыляемого слоя позволяют восстановить прочностные характеристики поврежденного изделия.

Основная задача газотермического напылением цинком (ГТН) – это защита металлических конструкций от коррозионного разрушения. Технология цинковой металлизации напылением позволяет производить оцинковку деталей, конструкций и сооружений, имеющих различные габаритные размеры и формы. Неограниченная возможность наносить покрытие на обрабатываемые поверхности методом цинковой металлизации напылением позволяет защитить мосты, краны, высоковольтные электромачты, рекламные щиты и сооружения, дорожные конструкции и многое др. от коррозии и продлить их срок полноценной эксплуатации.