Термодиффузионное цинкование​

ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ ЦИНКОВАНИЕ
Термодиффузионное цинкование является еще одной разновидностью цинкования.
Метод термодиффузионного цинкования (ТДЦ) известен достаточно давно. Впервые он был применен в Англии в начале ХХ века и получил название «шерардизация» (по фамилии изобретателя Шерарда), и впоследствии несколько подзабыт уступив место другим более высокопроизводительным на тот момент методам. Однако начиная с 90 –х годов интерес к нему вновь возрос.
Сущность метода состоит в образовании на поверхности железа цинкового покрытия за счет перехода атомов цинка при температурах выше 2600С в паровую фазу и проникновения в железную подложку; при этом образуется железноцинковый сплав сложной фазовой структуры. Образование такого покрытия возможно только при высоких температурах 400-4500С и в замкнутом пространстве реторт или муфелей, заполненных цинкуемыми деталями и цинкосодержащей порошковой смесью.
Общие требования к качеству покрытий и методы контроля устанавливаются в ГОСТ Р 51163-98. Покрытие также соответствует иностранным стандартам: BS 4921:1988, ASTM B633, ASTM B695.

Метод ТДЦ имеет ряд преимуществ перед вышеописанными методами нанесения цинковых покрытий:
• детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений;
• получаемое покрытие ровное беспористое и имеет высокую адгезию к подложке за счет диффузионного слоя;
• защитная способность покрытия в 3-5 раз выше чем у гальванических покрытий и сравнима с горячецинковыми покрытиями;
• толщина покрытия может варьироваться в широком интервале (обычно от 25 до 110 мкм.) и определяется временем ведения процесса;
• покрытие ровное, точно воспроизводящие форму деталей, в том числе и со сложной конфигурацией (внутренние поверхности, отверстия, полости, резьба, щели и т.п);
• отходы производства (отработанные цинксодержащие смеси) не требуют захоронения.
К недостаткам процесса следует отнести:
• отсутствие декоративных свойств у диффузионного цинкового покрытия (покрытие темно-серого серого цветов без блеска);
• относительно небольшая производительность, лимитируемая объемами реторт для цинкования.
• Наличие вредных аэрозолей цинковой пыли

Его используют, если нуждаются в толщине слоя цинка свыше 15 мкм. В данном случае металлические изделия проходят такие же стадии, как и при горячем цинковании, с одним лишь отличием. В конечном итоге, металлоизделия загружаются в барабанную вращающуюся печь. В этих барабанах металл покрывается цинком за не более чем 4 часа работы.
Более технологичный, хотя менее производительный, чем горячее цинкование метод, заключающийся в следующем: слой цинка вследствие диффузии образует защитный слой на обрабатываемой поверхности. Применяются различные смеси для термодиффузионного цинкования. Диффузия цинка в железо происходит при температурах от 450 до 600°С. Этим методом цинковые покрытия наносятся, когда повышены требования к внешнему виду цинковых покрытий и их толщине. Например, на мелкие крепежные изделия (шайбы), в том числе с резьбовыми соединениями (гайки, шурупы, мелкие винты), так как при горячем цинковании мелких изделий повышается расход цинка и существует трудность в обеспечении однородности поверхности. Однако, для цинкования крупных крепежных изделий (болтов, шпилек) предпочтительнее использовать цинкование горячее, а не термодиффузионное.
Дефекты при цинковании и причины их возникновения.
Если термодиффузионное цинкование проводится при повышенной температуре (порядка 600°С) процесс происходит быстрее, однако становится не управляемым. При высокой температуре образуются соединения, которые не отличаются высокой коррозионностойкостью, это приводит к тому, что появляются дефекты цинкового покрытия на поверхности обрабатываемого изделия.
Если термодиффузионное цинкование проводится при низких температурах (порядка 450°С) происходит коагуляция расплава покрытия, появляются такие дефекты цинкового покрытия, как отсутствие покрытия, или неравномерность по толщине.
Общие требования по проведению процесса термодиффузионного цинкования и методы контроля закреплены в ГОСТ Р 51163 «Покрытия термодиффузионные на крепежных и других мелких изделиях».