Регион:

Шерардизация металла

Шерардизация металла

К решению проблемы качественного покрытия для всех видов изделий более близок другой метод нанесения покрытия из порошка - метод шерардизации (термодиффузионное цинкование). Метод был открыт в 1900 г. случайно в ходе экспериментов по отжигу железа с использованием цинкового порошка в качестве инертной засыпки. Свое наименование он получил по имени первооткрывателя (Шерард Купер-Коль). Метод заключается в предварительной подготовке поверхности под шерардизацию, которая включает обезжиривание и удаление оксидных слоев (травление или дробеструйная обработка). Вид предварительной обработки существенно зависит от размера детали и формы ее поверхности. Литье, поковки, а также крупные штамповые изделия обычно подвергаются дробеструйной обработке, а обезжириваются нагреванием. После операций подготовки поверхности обрабатываемые детали помещают в специальный контейнер, куда насыпается также смесь цинкового порошка и инертного материала (песок, корунд).  Барабан, в свою очередь, помещается в печь, нагреваемую либо электричеством, либо газом и вращается с небольшой скоростью (несколько оборотов в минуту) при температуре чуть ниже температуры плавления цинка (380- 400°С). Эта температура недостаточно высока, чтобы вызвать какие-либо изменения физических свойств тех материалов, которые обычно подвергаются шерардизации. Однако для сталей закаленных и отпущенных, пружинных и других процесс может проводиться при более низких температурах (320°С). За часовое вращение барабана при температуре 380-400°С на изделии образуется покрытие толщиной 10-15 мкм. При меньшей температуре время вращения должно быть существенно больше.

Химические и физические свойства порошка цинка существенно влияют на качество покрытия. Тонкие порошки дают  более гладкие и менее пористые покрытия, чем крупные. В России, к сожалению, порошки дисперсностью менее 40 мкм не выпускаются.

Большим преимуществом метода является то, что шерардизованные покрытия очень однородны и примерно одинаковы по толщине как на внешней, так и на внутренней поверхности. Хотя у метода шерардизации имеется тот же недостаток, что и у метода напыления - высокая пористость покрытия, метод идеально подходит для изделий с резьбовыми соединениями.

Однако в целом метод шерардизации дает покрытия с толщиной, соизмеримой с толщиной электрохимического покрытия, что для большинства применений  недостаточно. Кроме того, метод дает достаточно много пыли при вскрытии контейнеров, а цинковый порошок к тому же взрывоопасен.

Несколько российских  исследователей, проанализировавших недостатки метода шерардизации, предложили несколько иное решение вопроса и, уехав на Запад, воплотили свои идеи в жизнь. Там они создали технологию Дистек в двух вариантах - бельгийском и израильском. Сейчас эта технология начала первые шаги на российской территории.

Суть изменений, по нашей оценке (секреты технологии авторы не сообщают), заключается в следующем. Выяснено, что вместо песка с размером частиц 0,2-0,8 мм следует использовать оксид алюминия (корунд), причем меньшей фракции. Этот материал обладает большей приемистостью по отношению к цинковому порошку, поэтому его надо добавлять в несколько раз меньше (при использовании песка это соотношение равно 1:1). Поскольку корунда требуется в несколько раз меньше, он добавляется в малых количествах в саму смесь. Рассчитывается на основании чертежа поверхность деталей в загрузке, по специальной формуле, выведенной из практики, рассчитывается количество порошковой смеси, которое необходимо добавить к изделиям, исходя из требуемой толщины покрытия. Так как используется меньшая фракция корунда, чем фракция рекомендованного ранее песка, можно получить покрытия толщиной 70 и даже 120 мкм без увеличения времени обработки.

Но это еще не все. В технологии тщательно продумана операция отделения оцинкованых изделий от остатков порошка, а затем поверхность оцинкованных изделий стабилизируется, вероятнее всего, методом фосфатирования. В технологии также продумана система окрашивания изделий в некоторые цвета (от стального цвета до черного), в связи с чем изделия приобретают более привлекательный вид. Поскольку изделия фосфатированы (то есть поверхность  является неорганической), они могут согласовываться с поверхностями большего количества металлов, чем чисто цинковые.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments