К основным методам диффузионного
цинкования относятся: цинкование в расплавленном цинке, в порошке цинка и
в парах цинка. При горячем цинковании протравленное и промытое
изделие через слой флюса погружают в расплавленный цинк (430—460 С) и
выдерживают в нем 15—90 с, получаемая толщина слоя 0,02— 0,03 мм.
Цинкование в порошке цинка (75—90% 2п) выполняется в в контейнерах
или в печах с вращающейся ретортой при температуре 350—450° С
в течение 1—10 ч; толщина слоя 0,03—0,08 мм, Цинкование в парах
цинка проводится при 700—1000° С в печи, через которую пропускается
водород; для получения паров цинка в печь вводится цинковая пыль в
смеси с 20—40% глинозема; толщина слоя 0,15—0,2 мм и более.
В зависимости от режима насыщения
в диффузионном слое на поверхности железа может образоваться т]-фаза
(твердый раствор железа в цинке), далее слой интерметаллндных фаз
Ре2п13, ГеХп^
Ре32п10, а ближе к сердцевине —
твердый раствор цинка в железе.
Для повышения коррозионной
стойкости различных изделий (листы, трубы, проволока, посуда, аппаратура
для получения спиртов, холодильников, газовых компрессоров и т. д.) чаще
применяют цинкование путем погружения изделий в расплав
цинка.
6. СИЛИЦИРОВАНИЕ
Силицированием называется
химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насыщении
поверхности сплавй кремнием при температуре 950—1100° С в соответствующей
среде (табл. 26).
У силицированного слоя высокая
устойчивость против коррозии в морской воде, в кислотах (НгЮ3,
Н25С>4, НО и др.) при комнатной и
повышенных температурах; окалиностойкость до 800° С (на аустенитных
сталях до 1000° С) и повышенная износостойкость (после
предварительной проварки в масле при 175— 200° С).
Насыщение кремнием возможно в
результате реакции обмена [55]:
Строение силицированного слоя
зависит от метода силицироваиия. После электролизного и жидкостного
силицироваиия, а также газового силицироваиия в моносплаве (см. табл. 26),
диффузионный слой состоит из а-фазы (кремнистого феррита, рис. 72, а),
которая не пориста, пластична и обладает высокой кислото- и
жаростойкостью 1. Микротвердость а-фазы около Н £00.
Углерод уменьшает глубину слоя, но увеличивает твердость. Большинство
легирующих элементов (Сг, XV, Мо, Мп) повышает твердость (до Н
500—600) и глубину слоя а-фазы [55]. Никель уменьшает глубину слоя
а-фазы. Кристаллы кремнистого феррита имеют столбчатую форму (рис. 72).
При газовом силицировании в порошках (контактный способ) на
поверхности образуется а'-фаза, представляющая собой упорядоченный
твердый раствор (сверхструктуру Ре351), под который
располагается а-фаза. В а-фазе нередко можно наблюдать развитую
пористость, возникновение которой объясняется эффектом Киркендалла
(диффузионная пористость) 2. Плотные слои а'-фазы, по
сравнению с а-фазой обладают более высокой микротвердостью Н
500, жаростойкостью и кислотостойкостью, но меньшей вязкостью. Слой
хрупок. Пористость резко снижает кислотостойкость а'-фазы. При
силицировании в четыреххлористом кремнии с азотом, диффузионный слой
состоит из нескольких силицидов (рис. 72, б) Ре512, Ре51
(е-фаза), Ре351 (а'-фаза) и обладает высокой микротвердостью
(Н 700—
800).
