Покрытие болтов цинком заключается в нанесении на крепежные изделия состава, содержащего цинк. Он окисляется при взаимодействии с кислородом и образует на металлической поверхности устойчивый слой, состоящий из продуктов коррозии.
Стандартное цинковое покрытие толщиной около 10 микрометров защищает болты от коррозии в легких и средних условиях эксплуатации: в сухом помещении при температуре до +70 °С. В условиях влажности и более высоких температур детали защищены только от механических повреждений.
Для усиления защитных характеристик цинкового покрытия увеличивают его толщину. В сложных условиях эксплуатации она может превышать 100 микрометров. Это значительно сказывается на конечных размерах детали.
Оптимальная толщина и способ нанесения покрытия определяются исходя из целей, условий эксплуатации, материала болтов.
Рис. 1. Оцинкованные болты
Методы нанесения цинкового покрытия
Гальваническое покрытие болтов цинком подразумевает нанесение цинкового состава на болты в растворе электролита. Цинк оседает на металле ровным слоем толщиной примерно 5-20 микрометров.
Горячее цинкование производится путем погружения деталей в цинк, нагретый до +400 °С. В результате создается покрытие толщиной около 40 микрометров с высокими антикоррозионными свойствами.
Однако данный метод не подходит для деталей с точными допусками, так как защитный слой является неравномерным. Также не рекомендуется применять горячее цинкование для обработки металлов, меняющих свои свойства при высоких температурах и для крупногабаритных элементов.
Диффузное цинкование представляет собой обработку деталей горячим цинковым порошком или парами цинка, нагретыми до +900 °С. Данный способ позволяет создавать равномерное покрытие любой толщины, не меняя при этом технологический процесс.
Диффузный метод требует больших затрат для его проведения, поэтому используется достаточно редко.
Покрытие болтом цинком: преимущества и недостатки
Среди положительных характеристик покрытия цинком выделяют его невысокую стоимость и возможность усиления антикоррозионных свойств в зависимости от задач.
Но у такого покрытия есть и минусы:
- Вредные испарения при обработке крепежа
- Риск водородного охрупчивания деталей при горячем и гальваническом цинковании – попадание водорода в структуру металла, что ведет к растрескиванию крепежных изделий
- Ежегодное разрушение защитного слоя
- Сложное нанесение
Альтернативы цинку: хромирование, антифрикционные покрытия, никелирование
Антифрикционные твердосмазочные покрытия разработаны с учетом сложных условий эксплуатации болтов. Материалы MODENGY 1014 и MODENGY 1011 обладают повышенной несущей способностью, широким диапазоном рабочих температур (до +255 °С), высокими антикоррозионными и противозадирными свойствами. В отличие от цинкового покрытия, составы MODENGY обеспечивают возможность многократной сборки-разборки соединения.
Рис. 2. Фундаментный болт с покрытием MODENGY 1011
Никель обладает хорошими антикоррозионными и декоративными функциями, повышает устойчивость деталей к механическим повреждениям. К тому же он не выделяет вредных испарений.
При химическом никелировании получается ровное и прочное покрытие, устойчивое к воздействию некоторых кислот и щелочей.
Покрытие хромом обеспечивает антикоррозионную защиту болтов даже при малой толщине – 5 микрометров. Такой способ обработки деталей отличается эстетичным внешним видом.
Однако очень существенный минус хромирования – высокая цена крепежа с таким покрытием.
Независимо от выбора покрытия важна предварительная подготовка поверхности. Необходимо очистить и обезжирить детали, удалить ржавчину, соли и окалину при их наличии. Например, перед гальваническим цинкованием производят процедуру травления металла соляной кислотой, а перед нанесением антифрикционных твердосмазочных покрытий проводят пескоструйную обработку поверхности.