Диффузионные цинковые покрытия для защиты от коррозии деталей строительных конструкций в свете требований международного стандарта ISO/FDIS 17668:2015

Abstract

RU: Цель. Исследование защитных свойств диффузионных цинковых покрытий (ДЦП) для крепёжных изделий строительных конструкций под влиянием механических нагрузок резьбовых соединений в слабоагрессивных коррозионных средах. Методика. В качестве материала для данного исследования были выбраны образцы с резьбой М10 и реальные болты М24 из высокопрочной стали марки 40Х без покрытия, с ДЦП, гальваническим цинковым покрытием толщиной 22-24 мкм. Исследовалось влияние подготовки поверхности и способов нанесения цинковых покрытий на физико-механические свойства образцов с резьбой М10 из стали 40Х. Результаты. На основании полученных данных показано, что длительные коррозионные испытания продолжительностью до 18 месяцев под нагрузкой 0,7 предела прочности образцов М10 с диффузионным покрытием не привели к значительным изменениям прочности и пластичности, а также содержанию остаточного водорода в стали. Химическое травление и нанесение гальванического покрытия приводит к снижению пластичности и повышению содержания остаточного водорода в стали. Диффузионное цинкование при температуре 450оС восстанавливает пластичность стали за счёт удаления диффузионно-подвижного водорода.. Научная новизна. Установлены закономерности коррозионного поведения диффузионных цинковых покрытий нового поколения на металлоизделиях, работающих под напряжением. Практическая значимость. Понимание механизма и получение количественных закономерностей коррозионного процесса защитных диффузионных цинковых покрытий с целью увеличения срока службы и эксплуатационной надёжности крепёжных изделий строительных конструкций.

UK: Мета. Дослідження захисних властивостей дифузійних цинкових покриттів для виробів кріплення будівельних конструкцій під впливом механічних навантажень, нарізних з’єднань у слабоагресивних корозійних середовищах. Методика. В якості матеріалу для дослідження були вибрані зразки з нарізкою М10 та болти М24 з високоміцної сталі марки 40Х без покриття, з ДЦП, гальванічним цинковим покриттям 22-24 мкм. Досліджувався вплив підготовки поверхні та способів нанесення цинкових покриттів на фізико-хімічні властивості зразків з нарізкою М10 зі сталі марки 40Х. Результати. На підставі отриманих даних показано, що довготривалі корозійнї випробування тривалістю до 18 місяців під навантаженням 0,7 граничної міцності зразків М10 з дифузійним цинковим покриттям не призвели до значних змін міцності та пластичності, а також вмісту залишкового водню у сталі. Хімічне травлення та нанесення гальванічного покриття призводить до зниження пластичності та підвищенню вмісту залишкового водню у сталі. Дифузійне цинковання при температурі 450оС відновлює пластичність сталі за рахунок видалення дифузійно-рухомого водню. Наукова новизна. Встановлені закономірності корозійної поведінки дифузійних цинкових покриттів нового покоління на металовиробах, що працюють під навантаженням. Практичне значення. Розуміння механізму та одержання кількісних даних корозійного процесу захисних дифузійних цинкових покриттів з метою збільшення строку експлуатації та надійності виробів кріплення будівельних конструкцій.

EN: Purpose. Study of protective properties of diffusion zinc coatings (DZC) on fasteners for structural elements under mechanical loads applied to threaded tube joints in weak corrosive media. Proceeding. As the test material, specimens with M10 thread and actual bolts M24 of high-strength 40X grade steel with no coating, with diffusion zinc coating and with 22-24 µm thick electroplated zinc coating were taken for this study. Effect of surface preparation and methods of application of zinc coatings on physical-mechanical properties of threaded specimens made of 40X steel was studied. Results. Based on the obtained data, it was shown that long-term tests during 18 months under loads equal to 0.7 of ultimate strength of M10 specimens with diffusion zinc coatingь did not lead to considerable changes in strength and plasticity and in residual hydrogen content in steel. Chemical etching and electroplating operations result in a decrease of plasticity and in an increase of the content of residual hydrogen in steel. Diffusion zincing at temperature of 450 оС restores steel plasticity due to removal of diffusion-mobile hydrogen. Scientific novelty. Regularities of corrosion behavior of diffusion zinc coatings of a new generation applied on metal products working in stress conditions were established. Practical significance. Appreciation of the mechanism and acquisition of qualitative regularities of the corrosion process in protective diffusion zinc coatings with the objective of improvement of service life and reliability of fasteners for structural elements.