» » Диффузионное цинкование в водороде и в атмосфере аммиака
11.12.2014

Диффузионное насыщение изделий цинком можно осуществлять в токе водорода. Водородная атмосфера оказывает также восстановительное воздействие на поверхность покрываемого металла и наносимого материала.
Принципиальная схема установки для нанесения покрытий в токе водорода приведена на рис. 23. Перед использованием водород сушат, а затем тщательно очищают, пропуская через слой медных опилок, нагретых до 600° С. После этого водород снова сушат при помощи концентрированной серной кислоты, а последние следы влаги удаляют P2O5.
Принципиальная схема установки для нанесения Диффузионных цинковых покрытий в атмосфере разложившегося аммиака приведена на рис. 24. Установка включает тигельную электрическую печь, в которую помещают металлический контейнер (муфель). В крышке муфеля имеются две трубки для заполнения его аммиаком. Покрываемые изделия помещают в муфель и засыпают диффузионной смесью, после чего муфель закрывают крышкой.
Диффузионное цинкование в водороде и в атмосфере аммиака

Аммиак из баллона поступает в осушитель, а затем в муфель. Диссоциометром определяют степень разложения аммиака, которая зависит от температуры и скорости пропускания газа.
Процесс диффузионного образования цинковых покрытий в атмосфере водорода и аммиака изучали на образцах из армко-железа, которые перед нанесением покрытий подвергали обычным операциям подготовки поверхности (травление в растворе соляной кислоты, промывка в воде, сушка).
Исследовали влияние состава исходной диффузионной смеси на толщину образующихся цинковых покрытий. Исходным материалом для образования покрытий служил цинковый порошок, а также смесь его с окисью алюминия.
Диффузионное цинкование в водороде и в атмосфере аммиака

Состав диффузионных смесей, использованных в исследованиях, приведен ниже:
№ 1. Цинковый порошок.
№ 2. 50% цинкового порошка +50% окиси алюминия.
№ 3. 25% цинкового порошка +75% окиси алюминия.
Толщину образующихся диффузионных цинковых покрытий определяли металлографическим способом.
В табл. 5 и на рис. 25 приведены данные о толщине цинковых покрытий, образующихся в зависимости от температуры и продолжительности процесса цинкования в водородной восстановительной атмосфере при использовании диффузионной смеси, состоящей из цинкового порошка.
В указанной таблице даны также значения толщин диффузионных цинковых покрытий, вычисленные по уравнению (5). Постоянные A и B уравнения (5) найдены по экспериментальным данным (в табл. 5 эти данные взяты в скобки).
Диффузионное цинкование в водороде и в атмосфере аммиака

Как видно из таблицы, имеется удовлетворительное согласие между значениями толщины диффузионных слоев цинка, найденными экспериментально и путем расчета.
В табл. 6 приведены результаты, полученные при цинковании в атмосфере аммиака, в зависимости от состава исходной диффузионной смеси и температуры процесса нанесения цинковых покрытий; продолжительность процесса 4 ч.
Диффузионное цинкование в водороде и в атмосфере аммиака