Preview

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ГОРЯЧЕЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОМОЩЬЮ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2020-4-25-33

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
Россия


К. Е. Добычина
Самарский университет
Россия


О. С. Бондарева
Самарский университет
Россия


Список литературы

1. Березовская В.В., Чижов И.А. Цинковые покрытия. Структура, свойства, прогнозирование эксплуатационной надежности. Саарбрюккен: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 136 с.

2. Проскуркин Е.В. Защитные цинковые покрытия: сопоставительный анализ свойств, рациональные области применения // Технический альманах Оборудование. 2005. № 3. С. 66-71.

3. Окулов В.В. Цинкование. Техника и технология. М.: Глобус, 2008. 252 с.

4. 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.

5. Kuklík V., Kudláček J. Hot-Dip Galvanizing of Steel Structures. Amsterdam: Elsevier, 2016. 234 p. DOI: 10.1016/C2014-0-03512-5.

6. Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник : в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.


Для цитирования:


Родина А.А., Добычина К.Е., Бондарева О.С. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ГОРЯЧЕЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОМОЩЬЮ ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2020;(4):25-33. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2020-4-25-33

For citation:


Rodina A.A., Dobychina K.E., Bondareva O.S. CHANGING THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF HOT-DIP ZINC COATINGS USING DIFFUSION ANNEALING. Science Vector of Togliatti State University. 2020;(4):25-33. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2020-4-25-33

Просмотров: 21


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)