Одним из наиболее распространенных способов защиты от коррозии стальных изделий, эксплуатирующихся в агрессивных или влажных средах, является их цинкование. Цинкование применяется в автомобильной, авиационной, судостроительной отраслях промышленности, в энергетике, машиностроении, станкостроении, железнодорожном хозяйстве, агропроме.
Среди способов цинкования чаще всего используются гальваническое цинкование, горячее в расплаве цинка и термодиффузионное цинкование (ТДЦ). В последнее время, в связи с ужесточением требований по экологической безопасности как на Западе, так и у нас в РФ, особую актуальность приобретают вопросы защиты окружающей среды от токсичных соединений, поступающих со сточными водами гальванических производств, а также в результате недостаточной очистки и вредных выбросов в атмосферу при проведении работ по нанесению покрытий цинком. Кроме того, условия эксплуатации металлоконструкций во многих отраслях, таких как нефтедобывающая отрасль, судостроение, коксохимическая и атомная промышленность, мостостроение, электро- и гидроэнергетика, требуют защитных покрытий нового поколения с повышенной коррозионной и механической стойкостью. Такие покрытия могут быть получены способом термодиффузионного цинкования (ТДЦ), осуществляемого до настоящего времени в электрических печах сопротивления. Реторту с цинкуемыми деталями и цинкосодержащей порошковой смесью помещают в печь, в которой проводят нанесение покрытия при нагреве реторты до температуры от 290 до 450°С с последующей изотермической выдержкой в течение от 2 до 5 ч. При нагреве и выдержке реторта вращается со скоростью от 0,03 до 0,1 с-1.
Достоинства способа:
- детали цинкуются в герметически закрытых ретортах, поэтому процесс экологически безопасен и не требует создания очистных сооружений
- получаемое покрытие не имеет пор и за счет диффузионного слоя в виде твердого раствора цинка в железе имеет прочную адгезионную связь с подложкой
- защитная способность покрытия в 2-4 раза выше, чем у гальванических и горячецинковых покрытий
- диффузионный цинк покрывает детали равномерным слоем без наплывов, точно повторяя профиль цинкуемой поверхности, включая глухие отверстия, элементы сложной конфигурации, щели, полости, резьбу и т.п. изделия
- метод позволяет, в отличие от других способов, цинковать длинномерные трубы с обеих сторон, а при необходимости, цинковать только внутреннюю или только наружную поверхности труб, в зависимости от размещения порошковых цинксодержащих смесей – снаружи или внутри трубы
- отходы производства не требуют захоронения
- диффузионное цинковое покрытие сертификатом Госсанэпиднадзора № 78.1.3.315.П.17512.9.99 от 06.09.99г. допущено к контакту с водой питьевого и бытового водоснабжения
Недостатки традиционного ТДЦ с использованием радиационного нагрева:
- толщина покрытия металлоизделий цинком не более 100 мкм (при больших толщинах в покрытии возникают трещины)
- относительно небольшая производительность ТДЦ, лимитируемая объемами камер для цинкования
- большая продолжительность технологического процесса, вызванная длительностью прогрева в объеме печи реторты с цинкуемыми из-делиями
- значительный расход цинкового порошка и электроэнергии
- необходимость наличия массивного теплоизолирующего корпуса печи
