RU2139366C1 - Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования - Google Patents
Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139366C1 RU2139366C1 RU98123433A RU98123433A RU2139366C1 RU 2139366 C1 RU2139366 C1 RU 2139366C1 RU 98123433 A RU98123433 A RU 98123433A RU 98123433 A RU98123433 A RU 98123433A RU 2139366 C1 RU2139366 C1 RU 2139366C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retort
- temperature
- products
- heating
- coating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005479 sherardizing Methods 0.000 title abstract 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 16
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 titanium hydride Chemical group 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 229910000048 titanium hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в химической промышленности, приборостроении, а также в любой отрасли машиностроения. Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования заключается в том, что изделия или партию изделий загружают в реторту поворотной электрической печи, засыпают насыщающую смесь, герметизируют реторту, нагревают ее до температуры 150-200oС производят сброс давления из реторты, вновь ее герметизируют и производят дальнейший нагрев до температуры свыше 300°С, необходимой для протекания процесса термодиффузионного цинкования и осуществляют выдержку при этой температуре в течение заданного времени, необходимого для образования требуемой толщины покрытия, после чего изделия выгружают из реторты. Для насыщения используют смесь, содержащую не более 99% цинка. Сброс давления из реторты в атмосферу осуществляют с использованием фильтра. Техническим результатом реализации изобретения является упрощение и сокращение длительности процесса при обеспечении высокого качества диффузионного покрытия в широком диапазоне толщин (от 5 до 100 мк). 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к технологическому процессу химико-термической обработки металлических изделий, в частности, к термодиффузионному цинкованию, и может быть использовано в химической промышленности, приборостроении, любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности.
Известен способ нанесения цинкового покрытия путем диффузионного цинкования, предназначенный для обработки стальных изделий, включающий загрузку их в контейнер с насыщающей смесью, нагрев и выдержку при температуре насыщения, которые осуществляют при подаче в контейнер водяного пара под избыточным давлением 0,2-0,5 атм. (см. патент РФ N 2025541, МПК C 23 C 10/00, опубл. 30.12.94).
К недостаткам известного способа относится его сложность из-за необходимости использования специальной системы, подающей под давлением водяной пар и поддерживающей его заданное значение.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования по авторскому свидетельству N 1130620, МПК C 23 C 10/28, опубл. 23.12.84. Данный способ включает загрузку в контейнер насыщающей смеси и изделий, его герметизацию, нагрев и выдержку в водородной среде, которая создается путем разложения гидрида титана с выделением газообразного водорода. Выделившийся водород вытесняет из контейнера воздух и создает у поверхности обрабатываемого изделия восстановительную среду, препятствующую окислению цинка и поверхности изделия.
Способ, описанный в наиболее близком аналоге, достаточно прост, так как не требует специального оборудования и систем, но к его недостаткам можно отнести высокую стоимость за счет использования гидрида титана (до 19% от массы насыщающей смеси) и возможность возникновения водородной хрупкости покрытия изделия, а также необходимость предварительной очистки поверхности изделий перед началом процесса диффузионного цинкования без чего невозможно обеспечение качественного покрытия.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение и сокращение длительности технологического цикла, описанного в способе, при обеспечении высокого качества диффузионного покрытия в широком диапазоне толщин (от 5 до 100 мк), и воспроизводимости характеристик покрытия при менее жестких требованиях к очистке поверхности деталей, поступающих на диффузионную обработку: допущение как наличия на поверхности легких смазок и СОЖ, так и коррозии не более 50% от общей поверхности детали.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования, включающем загрузку изделия или партии изделий в реторту поворотной электрической печи, засыпку насыщающей смеси, содержащей не более 99% цинка, герметизацию реторты, нагрев до температуры 150-200oC, сброс избыточного давления из реторты, повторную герметизацию реторты, дальнейший ее нагрев до температуры свыше 300oC, необходимой для протекания процесса термодиффузионного цинкования, выдержку при этой температуре в течение заданного времени для образования требуемой толщины покрытия и выгрузку изделий из реторты.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен главный вид установки дня нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования.
На фиг. 2 - вид сбоку на установку.
На фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1.
На фиг. 4 - блок конечных выключателей.
Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования изделий, преимущественно из черных металлов, осуществляют на установке для нанесения цинкового покрытия, которая содержит станину 1 с установленной на ней поворотной балкой 2 и приводом 3 наклона. На поворотной балке 2 смонтированы поворотная электропечь 4, включающая корпус 5, нагревательные элементы 6 и теплоизолятор 7, реторту 8 и ложемент 9. Реторта 8, установлена в электропечи 4 с возможностью вращения, а привод 10 вращения реторты 8 закреплен на поворотной балке 2. Реторта 8 имеет герметичную крышку 11, в которую вмонтировано устройство 12 для сброса давления из полости реторты, выполненное например, в виде клапана или вентиля. Сброс давления в атмосферу может осуществляется через фильтр 13 или непосредственно в атмосферу. Крышка 11 снабжена теплоизолирующей прокладкой. Между ретортой 8 и теплоизолятором 7 имеется зазор.
Для размещения обрабатываемых изделий во внутреннем объеме реторты 8 используется перфорированный контейнер 14, в который предварительно, до загрузки его в реторту, помещаются изделия (или изделие) и насыщающая смесь. После установки контейнера 14 в реторту герметизация последней осуществляется посредством прижимного устройства крышки.
Для поворота балки 2 с электропечью 4 используется привод наклона 3, обеспечение трех фиксированных положений реторты 8 вертикального загрузочного, горизонтального рабочего и наклонного разгрузочного осуществляет блок конечных выключателей 15, взаимодействующий с кулачками 16, установленными на оси вращения поворотной балки 2.
Процесс диффузионного цинкования изделий включает следующие технологические операции:
- со склада изделий, предназначенных для обработки, требуемую партию доставляют на участок входного контроля;
- производят проверку соблюдения требований к чистоте поверхности деталей, поступающих на диффузионную обработку: наличие на поверхности только легких смазок и СОЖ и коррозии не более 50% от общей поверхности детали;
- засыпают годные для обработки изделия в перфорированный контейнер 14;
- с помощью грузоподъемного устройства 17 переносят перфорированный контейнер 14 с изделиями к установке и устанавливают его в полость реторты 8;
- производят процесс термодиффузионного цинкования;
- выгружают изделия из реторты 8;
- осуществляют отмывку и пассивацию изделий с нанесенным покрытием в комплексе ванн;
- производят контроль качества и толщины покрытия на соответствующем участке технологической линии.
- со склада изделий, предназначенных для обработки, требуемую партию доставляют на участок входного контроля;
- производят проверку соблюдения требований к чистоте поверхности деталей, поступающих на диффузионную обработку: наличие на поверхности только легких смазок и СОЖ и коррозии не более 50% от общей поверхности детали;
- засыпают годные для обработки изделия в перфорированный контейнер 14;
- с помощью грузоподъемного устройства 17 переносят перфорированный контейнер 14 с изделиями к установке и устанавливают его в полость реторты 8;
- производят процесс термодиффузионного цинкования;
- выгружают изделия из реторты 8;
- осуществляют отмывку и пассивацию изделий с нанесенным покрытием в комплексе ванн;
- производят контроль качества и толщины покрытия на соответствующем участке технологической линии.
Ниже приведено более подробное описание операций способа.
Электропечь 4 поворачивают в вертикальное загрузочное положение, при котором горловина реторты обращена вверх, с помощью привода 3 наклона по команде с пульта управления. Перфорированный контейнер 14 с загруженными в него изделиями с помощью грузоподъемного устройства 17, перемещающего его со склада изделий, предназначенных для обработки, устанавливают в полость реторты 8 и засыпают насыщающую смесь, содержащую не более 99% цинка.
После этого закрывают крышку 11 и герметизируют реторту 8, затем переводят ее с помощью привода 3 наклона в горизонтальное рабочее положение и по сигналу с пульта управления приводят реторту 8 во вращение, обеспечивая нагрев ее нагревательными элементами 6. При достижении температуры 150-200oC и соответствующего повышения давления в герметизированной реторте 8 автоматически или оператором осуществляется сброс давления из полости реторты через устройство 12 непосредственно в атмосферу или через фильтр 13. Эта операция позволяет создать в полости реторты 8 оптимальные условия для проведения процесса термодиффузионного цинкования. При сбросе давления из полости реторты обеспечивается создание внутри реторты давления и состава атмосферы, необходимых дня оптимального протекания процесса, за счет того, что происходит выброс образовавшихся паров воды, паров легкой смазки и СОЖ и т. д. Этим объясняются менее жесткие требования к предварительной обработке поверхности подлежащих нанесению покрытия деталей, а также отсутствие необходимости в подаче извне защитной атмосферы внутрь реторты или наличия посторонних инертных и активирующих добавок в насыщающей смеси. При этом использование фильтра позволяет избежать загрязнения окружающей установку атмосферы порошком насыщающей смеси и парообразной составляющей выброса.
Далее вновь герметизируют реторту 8, закрывая устройство 12 в крышке 11, и осуществляют дальнейший нагрев реторты до температуры 300-600oC (преимущественно 420oC), при которой осуществляется процесс термодиффузионного цинкования. Производят выдержку изделий с насыщающей смесью при указанной выше температуре в течение заданного времени, которое определяется требованиями к толщине покрытия.
Получаемое покрытие в точности воспроизводит профиль поверхности изделия в целом и отдельных деталей на ней (резьбу, маркировку, другой тонкий рельеф поверхности). Размеры изделий, на которые может быть нанесено покрытие, находятся в пределах от 9 до 650 мм.
После завершения процесса термодиффузионного цинкования останавливают вращение реторты 8, открывают ее крышку, освободив ее от прижимного устройства, и переводят электропечь 4 в разгрузочное наклонное положение с помощью привода 3 наклона. При этом горловина реторты 8 находится ниже ее днища и готовые изделия свободно высыпаются из находящегося в реторте 8 перфорированного контейнера 14 в подведенную к электропечи 4 емкость (на чертежах не показана).
Электропечь 4 переводится в вертикальное загрузочное положение и из нее извлекается пустой перфорированный контейнер 14.
Выгрузку готовых изделий можно осуществлять и из загрузочного вертикального положения электропечи 4, вынимая из полости реторты 8 перфорированный контейнер 14 с готовыми изделиями с помощью грузоподъемного устройства 17, то есть в порядке, обратном действиям при загрузке реторты.
Таким образом, результатом использования изобретения является упрощение технологического цикла нанесения антикоррозионного цинкового покрытия, обеспечение высокого качества покрытия, обеспечение воспроизводимости характеристик покрытия при менее жестких требованиях к очистке поверхности деталей, поступающих на диффузионную обработку.
Claims (3)
1. Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования, заключающийся в том, что загружают изделия или партию изделий в реторту поворотной электрической печи, засыпают насыщенную смесь, герметизируют реторту, нагревают ее до температуры, необходимой для протекания процесса термодиффузионного цинкования, и выдерживают при этой температуре, отличающийся тем, что в процессе нагрева реторты при достижении температуры 150 - 200oC производят сброс давления из реторты, вновь герметизируют ее и производят дальнейший нагрев реторты до температуры свыше 300oC, необходимой для протекания процесса термодиффузионного цинкования, и осуществляют выдержку при этой температуре в течение заданного времени, необходимого для образования требуемой толщины покрытия, после чего выгружают изделия из реторты.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют насыщающую смесь, содержащую не более 99% цинка.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сброс давления из реторты в атмосферу осуществляют с использованием фильтра.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98123433A RU2139366C1 (ru) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98123433A RU2139366C1 (ru) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139366C1 true RU2139366C1 (ru) | 1999-10-10 |
Family
ID=20213875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98123433A RU2139366C1 (ru) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139366C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2182935C1 (ru) * | 2001-12-17 | 2002-05-27 | Евдокимов Валерий Владимирович | Способ термодиффузионного нанесения покрытий на сложнопрофильные металлические изделия и технологическая линия термодиффузионного нанесения покрытий на сложнопрофильные металлические изделия |
| RU2198956C1 (ru) * | 2001-11-20 | 2003-02-20 | Мамлеев Рашит Фаритович | Способ термодиффузионного цинкования стального проката |
| RU2201995C1 (ru) * | 2001-10-08 | 2003-04-10 | Мамлеев Рашит Фаритович | Способ термодиффузионного цинкования |
| RU2383656C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2010-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИКА-ГАЛ" | Устройство для термодиффузионного легирования изделий |
| RU2527593C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-09-10 | Виктор Иванович Кубанцев | Способ термодиффузионного цинкования изделий из ферромагнитных материалов |
| RU2644092C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2018-02-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Волнар" | Способ термодиффузионного цинкования изделий из высокопрочных алюминиевых сплавов |
| RU2651087C1 (ru) * | 2017-08-28 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Аквамодуль" | Порошковая смесь для термодиффузионного цинкования изделий из титановых сплавов, способ термодиффузионного цинкования изделий из титановых сплавов |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2401233A1 (fr) * | 1977-08-22 | 1979-03-23 | Anvar | Procede de traitement superficiel de l'acier par le zinc |
| RU2025541C1 (ru) * | 1989-02-09 | 1994-12-30 | Галин Рашит Галимович | Способ диффузионного цинкования |
-
1998
- 1998-12-22 RU RU98123433A patent/RU2139366C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2401233A1 (fr) * | 1977-08-22 | 1979-03-23 | Anvar | Procede de traitement superficiel de l'acier par le zinc |
| RU2025541C1 (ru) * | 1989-02-09 | 1994-12-30 | Галин Рашит Галимович | Способ диффузионного цинкования |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. - М.: с. 248 - 250. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201995C1 (ru) * | 2001-10-08 | 2003-04-10 | Мамлеев Рашит Фаритович | Способ термодиффузионного цинкования |
| RU2198956C1 (ru) * | 2001-11-20 | 2003-02-20 | Мамлеев Рашит Фаритович | Способ термодиффузионного цинкования стального проката |
| RU2182935C1 (ru) * | 2001-12-17 | 2002-05-27 | Евдокимов Валерий Владимирович | Способ термодиффузионного нанесения покрытий на сложнопрофильные металлические изделия и технологическая линия термодиффузионного нанесения покрытий на сложнопрофильные металлические изделия |
| RU2383656C1 (ru) * | 2008-07-07 | 2010-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИКА-ГАЛ" | Устройство для термодиффузионного легирования изделий |
| RU2527593C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-09-10 | Виктор Иванович Кубанцев | Способ термодиффузионного цинкования изделий из ферромагнитных материалов |
| RU2644092C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2018-02-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Волнар" | Способ термодиффузионного цинкования изделий из высокопрочных алюминиевых сплавов |
| RU2651087C1 (ru) * | 2017-08-28 | 2018-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Аквамодуль" | Порошковая смесь для термодиффузионного цинкования изделий из титановых сплавов, способ термодиффузионного цинкования изделий из титановых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2139366C1 (ru) | Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования | |
| CA2225537A1 (en) | Hot dip coating apparatus and method | |
| RU2117717C1 (ru) | Способ нанесения цинкового покрытия и технологическая линия для его осуществления | |
| US1931144A (en) | Treatment of metals | |
| US4638134A (en) | Device for evacuating, filling and closing final storage containers for radioactive materials | |
| CN111593217B (zh) | 一种铝合金熔炼真空动态精炼装置及真空动态精炼方法 | |
| CN101942631A (zh) | 一种气体氮化不停炉取样检测方法及其使用的氮化炉 | |
| RU8966U1 (ru) | Установка для нанесения цинкового покрытия | |
| RU2293791C1 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
| US20040154539A1 (en) | Metal vapor coating | |
| KR19990064309A (ko) | 출탕구를 폐쇄하기 위한 방법 및 장치 | |
| GB796242A (en) | Coating of strand-like metal bodies with molten metal | |
| RU74637U1 (ru) | Установка для нанесения термодиффузионного покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана | |
| CA2282771A1 (en) | Method and apparatus for boronizing a metal workpiece | |
| KR910006641B1 (ko) | 금속밴드에 두개의 상이한 피복물을 연속적으로 코팅하는 공정 | |
| JPH05293634A (ja) | 鋳造用等の溶湯運搬炉 | |
| RU2032762C1 (ru) | Установка для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность труб | |
| RU2367717C2 (ru) | Способ нанесения термодиффузионного титанового покрытия на поверхность реторты для получения губчатого титана и установка для его осуществления | |
| DE3369259D1 (en) | Device for the metallurgical treatment of liquid metals | |
| US3018190A (en) | Method and apparatus for treating metallic strands in hot dip coating | |
| GB2109822A (en) | Metal diffusion process | |
| CN212041849U (zh) | 加工耐热合金锻件用的旋转式表面处理装置 | |
| RU2198956C1 (ru) | Способ термодиффузионного цинкования стального проката | |
| US3216106A (en) | Process and apparatus for covering thin metal plates | |
| CN222492149U (zh) | 一种车用镁合金缸盖铸造用保温组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081223 |