Skip to content
  • Главная
  • О сайте
  • Контакты

Цинковый портал

все о цинковом покрытии и не только

  • Гальваническое цинкование
    • Электролиты цинкования
      • Кислые электролиты цинкования
        • Борфтористоводородные электролиты цинкования
        • Кремнефтористоводородные электролиты
        • Сульфатные электролиты цинкования
        • Хлоридные электролиты цинкования
      • Слабокислые электролиты цинкования
        • Сульфатно-аммонийный электролит
        • Хлоридно-аммонийные электролиты
      • Щелочные электролиты цинкования
  • Горячее цинкование
    • Технологический процесс горячего цинкования
  • Цинковая металлизация напылением
  • Термодиффузионное цинкование
    • Парофазное термодиффузионное цинкование
    • Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования
  • Механическое цинкование
  • Холодное цинкование
    • Технологический процесс холодного цинкования
    • Составы для холодного цинкования
    • Технологии холодного цинкования
    • Комбинированные цинксодержащие покрытия
  • Toggle search form
Порошковая смесь для термодиффузионного цинкования

Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования

Posted on 03.01.201813.05.2022 By Natallia

Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования используются в качестве насыщающей среды при формировании защитного слоя на матричной основе изделия. Основным компонентом насыщающей композиции является цинковый порошок или пусеьру (цинковая пыль). В зависимости от метода нанесения поверхностного слоя:

• в стационарной камере (печи),
• в приспособлении с вращающейся ретортой,

используется различный композиционный состав порошковых смесей для диффузионного цинкования.

При нанесении покрытия в стационарных печах в качестве насыщающей среды может применяться:

1) цинковый порошок с массовым содержанием Zn до 100%,
2) цинковая смесь с содержанием:

• Zn — 75 ÷ 89%,
• ZnO (оксида цинка) и примесей — 25 ÷ 11%.

Метод термодиффузионной обработки в печах стационарного типа относительно прост и экономически выгоден, т.к. чаще всего порошок цинка, используемый в технологическом процессе, является побочным отходом производственной операции (дистилляции цинка) при извлечении Zn из руды (огневой способ обработки).

В печах с вращающимся рабочим пространством приоритетно используются композиционные порошкообразные смеси.

Содержание

  • Виды порошковых смесей для диффузионного цинкования
    • Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования с активаторами
    • Цинковые диффузионные смеси с инертными материалами
      • Зернистость композиционных материалов в цинковой смеси
      • Приготовление порошкового состава для диффузионного цинкования
    • Повторное использование порошковых смесей для термодиффузионного цинкования

Виды порошковых смесей для диффузионного цинкования

Для улучшения процесса химико-термической обработки стальных и чугунных изделий и получения цинкового слоя с заданными технологическими характеристиками в производстве используют два вида порошковых, цинковых смесей:

1) композиционный состав из цинкового порошка (пыли) и активирующих элементов:

• аммония хлористого,
• аммония йодистого,
• цинка хлористого,

2) смесь цинкового порошка (пусеьра) с добавлением инертных, стимулирующих материалов:

• шамота,
• кварцевого (речного) песка,
• оксида алюминия.

Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования с активаторами

Хлористый аммоний (хлористый цинк) вводится в смесь для цинкования в объеме 1÷2% от общей массы композиционного состава. Хлористый цинк добавляется в порошковую смесь

• в готовом виде,
• путем обработки цинкового порошка соляной кислотой.

Диффузионная смесь перед непосредственным применением сначала подвергается интенсивному перемешиванию, затем, полученный порошок тщательно просушивается в специальных герметичных приспособлениях (без доступа воздуха, при температурном режиме до 400°C).

Термодиффузионное цинкование в порошковых смесях при наличии активирующих элементов протекает в температурном диапазоне от 300 до 400°C. Процесс химико-термической обработки при t= 360°C характеризуется

• малой толщиной цинкового слоя,
• серебристым цветом готового покрытия,
• хорошими показателями пластичности сформированного слоя.

Увеличение температуры диффузионного цинкования (до 420 градусов) приводит к

• росту толщины цинкового слоя,
• образованию светло-серого покрытия, имеющего гладкую поверхность,
• ухудшению параметров пластичности, увеличению хрупкости.

Химико-термическая обработка при температурном режиме выше 420 градусов стимулирует

• образование толстого, шероховатого цинкового покрытия,
• процесс частичного оплавления порошковой композиции и цинковой составляющей (могут образовываться на обрабатываемом изделии наплывы большой толщины).

Цинковые диффузионные смеси с инертными материалами

Чтобы получить толстое цинковое покрытие с хорошими технологическими свойствами, в порошковую смесь для термодиффузионного цинкования вводят инертные материалы. Это позволяет производить химико-термическую обработку при температурном режиме выше точки плавления цинка (t_(пл.Zn) = 419,4°C), препятствуя спеканию цинковой смеси и образованию наплывов на готовом изделии.

Инертные добавки в диффузионной смеси цинкования составляют от 25 до 90% от общей массы композиции. Готовое изделие после обработки имеет гладкое, сплошное, светло-серое цинковое покрытие. Увеличение содержания в порошковой смеси инертного материала может привести к уменьшению толщины цинкового слоя и формированию крупно кристаллической микроструктуры покрытия.

Зернистость композиционных материалов в цинковой смеси

Эффективность процесса цинкования определяется размерами зерен составляющих компонентов порошковой смеси. Этот фактор является приоритетным при химико-термической обработке в стационарных, неподвижных печах. Для получения однородного по толщине и качественному составу покрытия порошковая взвесь в рабочем пространстве печи должна быть равномерна распределена. Чтобы достичь такого распыления, консистенция (размер зерен) рабочего порошка должна быть одинакова.

Порошковая смесь для диффузионного цинкования

На основании практических результатов, цинковое покрытие с хорошими технологическими характеристиками получается при использовании диффузионного порошка с размером зерен от 0,15 до 0,2 мм. Увеличение зернистости насыщающей смеси приводит к

• росту толщины цинкового слоя,
• ухудшению пластичности,
• увеличению шероховатости.

Оптимальные размеры зернистости композиционных материалов подбирают, учитывая их плотности и концентрацию в рабочем пространстве.

Приготовление порошкового состава для диффузионного цинкования

1. Тщательно просушить цинковый порошок (пыль). Сушка производится в специальных приспособлениях (контейнерах) при t = 300 ÷ 400°C, время выдержки до 3 часов.
2. Инертный композиционный материал прокаливают при t = 600 ÷ 800°C, время выдержки – 2 часа.
3. Составляющие компоненты тщательно перемешиваются. Порошковая смесь готова к употреблению.

Хранение готовой цинковой композиции осуществляется в металлических, герметических емкостях. Допустимый процент влажности порошковой смеси – 1%.

Повторное использование порошковых смесей для термодиффузионного цинкования

Цинковые смеси после термодиффузионного цинкования можно использовать повторно. Однако следует учитывать, что каждое последующее применение приводит к уменьшению содержания цинковой составляющей, т. к.

• цинк расходуется на формирование цинкового слоя,
• цинк окисляется в процессе химико-термической обработки.

При повторном использовании насыщающей смеси увеличивается коэффициент жаростойкости рабочей цинковой композиции, что способствует

• увеличению температурного режима обработки,
• формированию толстых цинковых слоев,
• затруднению процесса оплавления и спекания порошковой рабочей смеси.

Для восстановления содержания цинковой составляющей в композициях для термодиффузионного цинкования и поддержания изначальной активности химико-термического процесса рабочая смесь периодически подвергается корректировке: цинковый порошок вводится в объеме 5 ÷10% от общей массы и тщательно перемешивается.

Изменение интенсивности порошковых смесей при их многократном применении

Показатель окисляемости цинка в порошковых смесях, содержащих активаторы, выше, чем в порошках, содержащих добавки инертных материалов, согласно приведенному рисунку. Это объясняет причину более длительного эксплуатационного периода порошковых смесей для термодиффузионного цинкования с инертными компонентами, чем с активаторами.

Цинкование в порошковых смесях (термодиффузионное цинкование)

Навигация по записям

Previous Post: Парофазное термодиффузионное цинкование
Next Post: ГОСТ Р 9.316-2006. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля

Материаловедение

  • Цинк — химический элемент
  • Физические свойства цинка (Zn)
  • Электродный потенциал цинка
  • Степень окисления цинка
  • Электролиз цинка и его соединений: основные методы и уравнения реакций
  • Какой металл цинк
    • Металлический цинк
    • Чистый цинк: свойства, методы получения и производители
    • Электролитический цинк: свойства, применение и производство
  • Соединения цинка
    • Оксид цинка: физические и химические свойства, методы получения и области применения
    • Сульфид цинка: свойства, реакции, методы получения и применение
    • Гидроксид цинка: свойства, реакции, методы получения и применение
    • Цинковые белила: применение, особенности и отличия
    • Хлорид цинка: свойства, применение и реакции

Рубрики

  • ГОСТы (12)
  • Для чего нужен человеческому организму цинк? (2)
  • Коррозия и защита от нее (10)
  • Материаловедение — цинк (15)
  • Методики определения химического состава электролитов и растворов для цинкования (20)
  • Спецоборудование для цинкования (1)
  • Цинкнаполненные покрытия (3)
  • Цинкование борофтористое/ анализы (3)
  • Цинкование в порошковых смесях (термодиффузионное цинкование) (4)
  • Цинкование диффузионное/анализы (4)
  • Цинкование сернокислое/анализы (10)
  • Цинкование хлораммонийное/ анализы (3)
  • Цинкование электролитическое (6)
  • Электролиты/составы и режимы цинкования (6)

© 2022 Цинковый портал. Все права на опубликованный материал принадлежат сайту "Цинковый портал". Перепечатка материала допускается при наличии активной ссылки на сайт "Цинковый портал".

Powered by PressBook WordPress theme