Данный метод является сравнительно новой технологией нанесения цинкового покрытия, которая имеет преимущества над традиционными методами гальванического и горячего цинкования. В связи с чем популярность этого метода стремительно растет.
Способ термодиффузионного цинкования был изобретён сэром Луи Шерардом Купер-Коулсом (Sherard Cowper-Coles) и имеет название "шерардизация". Впервые он был применён в Англии в начале 20-го века.
В основе термодиффузионного способа нанесения лежит процесс диффузии в поверхностные слои деталей какого-либо металла при наличии высокой температуры. Обрабатываемое изделие помещается в контейнер с цинковым порошком и нагревается в течение определенного времени.
Получаемое покрытие электрохимически защищает сталь, поскольку является анодным по отношению к чёрным металлам.
Покрытие практически не подвергается скалыванию и отслаиванию при механическом воздействии, ударах и деформациях, т.к. имеет прочное сцепление за счёт взаимной диффузии железа и цинка. Перенос диффундирующего металла (цинка) на обрабатываемую поверхность происходит посредством паровой фазы, которая образуется при нагревании металла.
Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «Российские железные дороги» в декабре 2003 года выпустил инструкцию по применению термодиффузионного цинкования. Она распространяется на резьбовые детали, конструкции контактной сети, арматуру и другие изделия углеродистой и низкоуглеродистой стали.
С января 2008 года в ГОСТах на высокопрочный крепеж для металлических конструкций есть указания на применение термодиффузии для защиты от коррозии гаек, болтов и шайб.
Преимущества термодиффузионного цинкования
Данный процесс дает возможность с высокой точностью получать беспористые однородные покрытиязаранее заданной толщины в диапазоне от 15 до 150 мкм с высокой точностью (5 мкм).
Обеспечивается достаточно высокая коррозионная стойкостьтермодиффузионных цинковых покрытий (примерно в 3-5 раз), по сравнению с гальваническими, и в 1,5-2 раза выше, по сравнению с горячецинковыми.
Покрытие точно повторяет контуры обрабатываемых деталей, в том числе и сложной формы, например, резьбу или маркировку.
Возможностьпокрытия внешней и внутренней формы деталей.
Экологичность метода. Современные технологии получения термодиффузионных цинковых покрытий являются экологически чистыми, вредные отходы и испарения отсутствуют.
Безопасность эксплуатации установки и смесей подтверждена санитарно-эпидемиологических заключением.
Отсутствие водородного охрупчивания. Относительно низкая, по сравнению с горячим цинкованием, температура насыщения позволяет покрывать пружины и другие специальные детали.
Отсутствие склеиваниядеталей.
Возможность последующей обработки деталей разными видами красок, пластификаторов и т. п.
Экономичностьметода.
Простотаэксплуатации.
Область применения
термодиффузионного цинкования имеет ограничения в размерах покрываемых деталей, которые должны помещаться в рабочую камеру. В настоящее время, как правило, используются цилиндрические камеры (реторты) длиной 900-2000 мм и диаметром 300-1000 мм.
Чаще всего используют для покрытия мелких и среднего размера деталей, например, дверных петель, скоб, различного рода крепежа: гвоздей, болтов, гаек и пр.
Небольшая толщина, прочность и равномерность покрытия делает его оптимальным для покрытия резьбовых соединений, обеспечивая многократную свинчиваемость. Это преимущество является актуальным также в применении для соединительной арматуры, труб, фитингов, различных сантехнических изделий.
Термодиффузия используется для цинкования следующей продукции:
