» » Цинкование чугунных изделий
11.12.2014

Защита изделий из чугуна с помощью цинковых покрытий имеет большое практическое значение для народного хозяйства, так как эти изделия дешевле стальных и при надежной защите от коррозии могут найти широкое применение.
В целях проверки возможности нанесения цинкового диффузионного покрытия в порошковых смесях на чугунные изделия цинкованию подвергали серый машиноподелочный чугун с перлитной основой и ковкий чугун, используя для этого диффузионную смесь из цинковой пыли (пусьеры) с 25% речного кварцевого песка. Процесс вели при разных температурах и продолжительности по технологии, принятой для малоуглеродистой стали.
Для сравнения вместе с образцами чугунов подвергали цинкованию и образцы из малоуглеродистой (0,2% С) и эвтектоидной (У8) стали.
Результаты исследований, целью которых было установить зависимость толщины слоя покрытия от температуры цинкования при постоянной продолжительности (4 ч), приведены на рис. 36. Как видно из рисунка, серый чугун с перлитной основой цинкуется аналогично стали У8, но несколько медленнее, чем малоуглеродистая сталь.
Цинкование чугунных изделий

Для получения на сером чугуне и эвтектоидной стали У8 покрытия такой же толщины, как и на малоуглеродистой стали, необходимо процесс цинкования вести при более высокой температуре. Кроме того, установлено, что при более высоких температурах (480—540° С) покрытие на чугунах получается более равномерным и сплошным, чем при 380—420° С. При температурах цинкования ниже 500° С на оцинкованной поверхности изделий местами наблюдаются черные точки. Это, по-видимому, связано с наличием в сером чугуне структурно свободного углерода — графита, препятствующего равномерному образованию покрытия при низких температурах.
На рис. 37 приведена микроструктура серого и ковкого чугунов, оцинкованных при 500° С, а на рис. 38 — микроструктура того же серого чугуна, но оцинкованного при 420° С.
Как видно из рис. 38, в цинковом покрытии, полученном на сером чугуне при 420° С, имеются включения графита, в то же время такие включения в покрытиях, полученных при 500° С, на сером и особенно ковком чугуне практически отсутствуют. Следовательно, при более высоких температурах цинкования происходит интенсивная взаимная диффузия железа и цинка, способствующая образованию покрытия из железоцинкового сплава без графита. Это дает возможность получить однородное и сплошное покрытие, внешне ничем не отличающееся от цинкового покрытия на стали.
Цинкование чугунных изделий

Исследование микроструктуры цинкового покрытия на чугунах показало, что в таком покрытии практически отсутствует слой Г-фазы.
Цинковые покрытия на чугунах, как и на стали, имеют микротрещины, но сколов не наблюдается.
Таким образом, следует считать, что серый и ковкий чугуны можно цинковать диффузионным способом в порошковых смесях так же, как и углеродистую сталь, только процесс цинкования необходимо проводить не ниже 500° С. Это обеспечивает получение однородного и сплошного покрытия.
Исследования показали, что серый перлитный чугун, оцинкованный диффузионным способом в порошковой смеси, состоящей из пусьеры и 25% кварцевого песка, обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях Каспийского моря как в зоне периодического смачивания [скорость коррозии~0,028 г/(м2*ч)], так и при полном погружении в морскую воду [скорость коррозии — 0,005 г/(м2*ч)].