Отправить статью по E-mail ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ГОРЯЧЕЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОМОЩЬЮ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА
- Авторы: Родина А.А.1, Добычина К.Е.1, Бондарева О.С.1
-
Учреждения:
- Самарский университет
- Выпуск: № 4 (2020)
- Страницы: 25-33
- Раздел: Статьи
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/55
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2020-4-25-33
- ID: 55
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цинковые покрытия широко применяются для защиты стальных изделий от коррозии. Физическая сущность методов нанесения цинка на сталь определяет морфологию покрытия. Горячецинковые и термодиффузионные покрытия образуются на стали по диффузионному механизму и содержат интерметаллидные фазы согласно диаграмме Fe-Zn, однако имеют различное фазовое строение, коррозионную стойкость и, соответственно, разные рабочие коррозионно-активные среды. Наибольшей коррозионной стойкостью обладают термодиффузионные покрытия. Однако технология их нанесения накладывает ограничение на размеры изделий в связи с небольшими размерами камеры, а также требует гораздо больше времени - несколько часов, по сравнению с нанесением горячецинковых покрытий в течение нескольких минут. В связи с этим было предложено использовать диффузионный отжиг изделий, оцинкованных погружением в расплав, для получения полностью интерметаллидной структуры покрытия. Целью работы было изучение влияния режимов диффузионного отжига на микроструктуру и свойства горячецинковых покрытий. В работе показано изменение микроструктуры и элементного состава фаз цинкового покрытия в результате выдержки 5 и 10 мин при температурах 500 и 600 °С. Исследовано влияние режимов отжига на пористость покрытия и его микротвердость. Проведены ускоренные испытания на коррозионную стойкость покрытий в исходном состоянии и после термической обработки. В результате диффузионного отжига цинковое покрытие становится полностью интерметаллидным, более однородным, выравнивается его химический состав. Установлено, что для получения оптимального сочетания физико-механических и технологических свойств можно рекомендовать режим диффузионного отжига с температурой 500 °С и выдержкой в печи 5 мин.
Об авторах
А. А. Родина
Самарский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: frolovaannushka97@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6868-2920
студент
РоссияК. Е. Добычина
Самарский университет
Email: kristalimova9@gmail.com
аспирант
РоссияО. С. Бондарева
Самарский университет
Email: osbond@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4273-2483
кандидат технических наук, доцент кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения
РоссияСписок литературы
- Березовская В.В., Чижов И.А. Цинковые покрытия. Структура, свойства, прогнозирование эксплуатационной надежности. Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 136 с.
- Проскуркин Е.В. Защитные цинковые покрытия: сопоставительный анализ свойств, рациональные области применения // Технический альманах Оборудование. 2005. № 3. С. 66-71.
- Окулов В.В. Цинкование. Техника и технология. М.: Глобус, 2008. 252 с.
- Smith W.J., Goodwin F.E. Hot Dipped Coatings // Reference Module in Materials Science and Materials Engineering. 2017. P. 1-19. doi: 10.1016/B978-0-12-803581-8.09214-6.
- Kuklík V., Kudláček J. Hot-Dip Galvanizing of Steel Structures. Amsterdam: Elsevier, 2016. 234 p. doi: 10.1016/C2014-0-03512-5.
- Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996.
- Проскуркин Е.В., Геловани В.А., Сонк А.Н., Петров И.В., Ярема И.П., Сухомлин Д.А. Цинковые покрытия - основные современные системы защиты труб от коррозии // Сталь. 2018. № 6. С. 32-37.
- Бондарева О.С., Таразанов И.В., Петрова К.Н. Исследование физико-механических и коррозионных свойств горячих цинковых покрытий на строительных профилях // Известия Самарского научного центра РАН. 2015. Т. 17. № 6-2. С. 397-401.
- Thierry D., Persson D., Le Bozec N. Atmospheric corrosion of zinc and zinc alloyed coated steel // Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry. Elsevier, 2018. P. 55-78.
- Проскуркин Е.В., Поликарпов М.П., Петров И.В., Журавлев А.Ю., Сухомлин Д.А. Диффузионные цинковые покрытия для защиты труб и других металлоизделий // Сталь. 2016. № 4. С. 31-34.
- Biryukov А.I., Galin R.G., Zakharyevich D.А., Wassilkowska A.V., Batmanova Т.V. The effect of the chemical composition of intermetallic phases on the corrosion of thermal diffusion zinc coatings // Surface and Coatings Technology. 2019. Vol. 372. P. 166-172.
- Проскуркин Е.В., Петров И.В., Журавлев А.Ю., Филиппова М.И., Пучков А.В., Большаков В.И., Сухомлин Д.А. Вопросы качества диффузионных цинковых покрытий в свете требований международного стандарта ISO/FDIS 17668:2015 // Сталь. 2016. № 10. С. 40-43.
- Бирюков А.И., Захарьевич Д.А., Галин Р.Г., Путилова А.В. Коррозионная стойкость термодиффузионных цинковых покрытий в средах горячего и холодного водоснабжения // Практика противокоррозионной защиты. 2016. № 4. С. 7-13.
- Проскуркин Е.В., Сухомлин Д.А. Исследование коррозионной стойкости насосно-компрессорных труб с диффузионным цинковым покрытием в осложненных условиях газодобывающих скважин // Коррозия: материалы, защита. 2016. № 5. С. 41-48.
- Сотсков Н.И. Термодиффузионное цинкование - эффективный метод антикоррозионной защиты высокопрочного крепежа. Методы контроля // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С. 1066-1077. doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-1066-1076.
- Biryukov A., Zakharyevich D., Kolesnikov A., Batmanova T., Galin R., Wassilkowska A. A layer-by-layer analysis of the corrosion properties of diffusion zinc coatings // Archives of Metallurgy and Materials. 2020. Vol. 65. № 1. P. 99-102. doi: 10.24425/amm.2019.131101.
- Петрова Л.Г., Тимофеева Г.Ю., Косачев А.В., Морщилов М.В. Повышение надежности коррозионной защиты стальных изделий с цинковыми покрытиями путем азотирования // Технология металлов. 2020. № 4. С. 27-34.
- Wang J.-Q., Wang S.-M., Liu H.-W., Zhao X.-J., Huang G.-X. Effect of heating temperature on microstructure and property of mechanical galvanized diffusion layer // Cailiao Rechuli Xuebao/Transactions of Materials and Heat Treatment. 2018. Vol. 39. № 2. P. 125-131. DOI: www.doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2017-0444.
- Kania H., Sipa J. Microstructure characterization and corrosion resistance of zinc coating obtained on high-strength grade 10.9 bolts using a new thermal diffusion process // Materials. 2019. Vol. 12. № 9. P. 1400. doi: 10.3390/ma12091400.
- Petrova L.G., Demin P.E., Barabanov S.I., Kosachev A.V. Application of diffusion techniques for formation of zinc coatings to improve corrosion resistance of structural steels // Polymer Science - Series D. 2017. Vol. 10. № 2. P. 179-184. doi: 10.1134/S1995421217020162.
- Сенин А.В., Винник Д.А., Чернуха А.С., Забейворота Н.С. Физико-химические методы исследования материалов. Состав, структура. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2018. 119 с.
Дополнительные файлы
