Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 9.316-2006 "Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия термодиффузионные цинковые. Общие требования и методы контроля" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 сентября 2006 г. N 204-ст)

Unified system of corrosion and ageing protection. Thermodiffusion zinc coatings. General requirements and control methods

Дата введения 1 июля 2007 г.

Взамен ГОСТ Р 51163-98

Введение

Термодиффузионное цинкование поверхностей изделий предназначено для повышения их коррозионной стойкости.

Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь от коррозии. Оно обладает прочным сцеплением (адгезией) с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллидных фазах, поэтому не происходит отслаивания и скалывания покрытия при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий. ГОСТ 9.302-88 не устанавливает метод испытания по оценке адгезии термодиффузионных цинковых покрытий. Установленные в ГОСТ 9.302-88 методы испытаний прочности сцепления (адгезии) цинковых покрытий широко используются и рекомендуются для оценки прочности сцепления между различными слоями термодиффузионного цинкового покрытия, однако в отдельных случаях могут оказаться более приемлемыми другие испытания, что должно быть установлено по согласованию с потребителем.

Преимущество термодиффузионной технологии покрытий по сравнению с гальваническими состоит не только в ее превосходстве по коррозионной стойкости, но и в том, что она не вызывает необратимого водородного охрупчивания металла во время процесса нанесения (непосредственно в контейнере). Обработка изделия до и после нанесения покрытия должна исключать возможность появления водородного охрупчивания. Водородное охрупчивание в высокопрочных стальных изделиях должно быть исключено, поэтому когда данное требование установлено потребителем, отсутствие водородного охрупчивания определяют в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Термодиффузионное цинковое покрытие точно повторяет контуры изделий, оно однородно по толщине на всей поверхности, включая изделия сложной формы и резьбовые соединения.

Термодиффузионное цинковое покрытие в основном состоит из железоцинковой фазы переменного состава, содержащей до 10% железа.

В связи с присутствием на поверхности покрытия примеси железа при воздействии повышенной влажности или конденсата на поверхности оцинкованного изделия может появляться бурый налет, который не является признаком появления очагов коррозии основного металла. В целях сохранения декоративных свойств и дополнительного увеличения коррозионной стойкости детали, покрытые методом термодиффузионного цинкования, подвергают последующей дополнительной обработке поверхности. Кроме того, дополнительная обработка цинковых покрытий предназначена для того, чтобы замедлить или предотвратить образование белых продуктов коррозии на поверхностях, подвергаемых воздействию атмосфер с высокой влажностью, соленой воды, морских атмосфер или циклам конденсации и высыхания.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на защитные цинковые покрытия (далее - покрытия), наносимые методом термодиффузионной обработки в порошковых смесях, предназначенные для обеспечения коррозионной стойкости изделий, деталей и другой металлопродукции из стали, в том числе повышенной прочности, а также из чугуна и медных сплавов (далее - изделия), и устанавливает общие требования к покрытиям и методы контроля их качества.

Покрытие не рекомендуется применять на изделиях, которые при работе достигают температуры 370°С и выше или контактируют с другими деталями, достигающими этих температур.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.008-82 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Термины и определения

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.032-74 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения

ГОСТ 9.054-75 Единая система защиты от коррозии и старения. Консервационные масла, смазки и ингибированные пленкообразующие нефтяные составы. Методы ускоренных испытаний защитной способности

ГОСТ 9.105-80 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Классификация и основные параметры методов окрашивания

ГОСТ 9.301-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования

ГОСТ 9.302-88 (ИСО 1463-82, ИСО 2064-80, ИСО 2106-82, ИСО 2128-76, ИСО 2177-85, ИСО 2360-82, ИСО 2361-82, ИСО 2819-80, ИСО 3497-76, ИСО 3543-81, ИСО 3613-80, ИСО 3882-86, ИСО 3892-80, ИСО 4516-80, ИСО 4518-80, ИСО 4522-1-85, ИСО 4522-2-85, ИСО 4524-1-85, ИСО 4524-3-85, ИСО 4524-5-85, ИСО 8401-86) Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля

ГОСТ 9.305-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий

ГОСТ 9.306-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Обозначения

ГОСТ 9.307-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.308-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы ускоренных коррозионных испытаний

ГОСТ 9.401-91 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов

ГОСТ 9.402-2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

ГОСТ 9.407-84 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида

ГОСТ 9.908-85 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости

ГОСТ 12.3.008-75 Система стандартов безопасности труда. Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических. Общие требования безопасности

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898-1-78) Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний

ГОСТ 12601-76 Порошок цинковый. Технические условия

ГОСТ 16093-2004 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором

ГОСТ 22356-77 Болты и гайки высокопрочные и шайбы. Общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Классификация и обозначение покрытий

Таблица 1 - Классы покрытий

Класс покрытия	Толщина покрытия, мкм, не менее
1	От 6 до 9 включ.
2	" 10" 15 "
3	" 16 " 20 "
4	" 21 " 30 "
5	" 40 " 50 "

Примечание - Толщина цинкового покрытия более 50 мкм - по согласованию с потребителем.

3.1 Классы покрытий в зависимости от толщины цинкового покрытия определяют по таблице 1.

3.2 Тип покрытия - цинковое с фосфатированием (далее - покрытие).

Дополнительная обработка покрытия маслами, смазками, восковыми составами и другими средствами временной противокоррозионной защиты, кремнийсодержащими составами, лакокрасочными покрытиями - по согласованию с потребителем в зависимости от изделия конкретного типа и условий эксплуатации.

3.3 Обозначение покрытия - по ГОСТ 9.306. Термодиффузионное цинковое покрытие обозначают буквами "ТД". По согласованию с потребителем в обозначении дополнительно указывают класс покрытия по таблице 1.

4 Общие положения

4.1 Для получения качественного покрытия учитывают следующие основные факторы:

- основной металл изделия, его прочностные (механические) характеристики, наличие остаточных напряжений и требования к их снятию;

- условия эксплуатации изделия, требуемую толщину цинкового покрытия и применяемую дополнительную обработку;

- ответственные* поверхности изделия;

- допустимые дефекты на поверхности изделия.

4.2 На поверхности изделий, поступающих для нанесения покрытия, не допускаются:

- коррозионные повреждения;

- окалина,заусенцы;

- шлаковые, флюсовые и другие включения;

- видимые слои смазки, эмульсии, пыли.

4.3 Термодиффузионной обработке подвергают изделия, соответствующие требованиям стандартов, технических условий или конструкторской документации (далее - НД). Покрытие наносят после того, как все термические и механические операции обработки изделий (резание, сварка, формовка, сверление и т.п.) будут закончены.

Не подлежат покрытию изделия, имеющие в своем составе припой или смолы.

4.4 Основные отклонения наружного и внутреннего диаметров резьбы - по ГОСТ 16093, при этом поля допусков при изготовлении резьбовых соединений должны быть сопоставимы с толщинами наносимого цинкового покрытия и обеспечивать свинчиваемость резьбовых изделий.

4.5 Термодиффузионное цинкование проводят при соблюдении требований ГОСТ 12.3.008.

5 Физико-химические показатели качества покрытия

5.1 Физико-химические показатели качества покрытия приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Показатели качества покрытия

Наименование показателя	Норма	Метод контроля
Внешний вид покрытия	Покрытие матово-серого цвета, равномерное, сплошное, гладкое или шероховатое*	По 7.4
Минимальная толщина цинкового покрытия, мкм	По таблице 1 с учетом 5.2	По 7.5
Прочность сцепления**	Не должно быть отслаивания, обдирки или шелушения покрытия	По 6.11.2
Остаточная (водородная) хрупкость**	Отсутствие растрескивания образца и наличия трещин	По 7.6
Коррозионная стойкость***	Отсутствие ржавчины основного металла	По 7.7
Защитные свойства покрытия	По ГОСТ 9.301 (таблица 1)	По 6.11.4.4

______________________________

* На покрытии допускаются поверхностные царапины, риски от соприкосновения изделий друг с другом, измерительным инструментом и подъемными приспособлениями без разрушения покрытия до основного металла.

На покрытии не допускаются:

- вздутия, раковины, трещины, наросты, отслоения, вкрапления;

- отсутствие покрытия на ответственных поверхностях, а также на отдельных частях (местах) поверхности или полостях изделий, если это отсутствие не установлено в НД на изделие;

- несмываемые остатки технологических смесей.

** Испытание проводят по требованию потребителя.

*** Испытание проводят в рамках приемосдаточных испытаний по требованию потребителя и периодических не реже одного раза в год.

Примечание - Номенклатура контролируемых физико-механических (химических) показателей для покрытий с дополнительной обработкой по 3.2 - по НД на конкретный материал (состав, покрытие), применяемый для дополнительной обработки.

5.2 В деталях и арматуре, имеющих глухие отверстия и пазы шириной до 12 мм, а также сквозные гладкие и резьбовые отверстия и пазы шириной до 6 мм, толщину покрытия на глубине более одного диаметра или одной ширины не нормируют, при этом на этих участках не допускается отсутствие покрытия. Наличие покрытия в данных местах, а также в резьбах и глухих отверстиях контролируют металлографическим методом по ГОСТ 9.302.

6 Технология нанесения цинкового покрытия

6.1 Технологический процесс цинкования состоит из следующих стадий:

- подготовки поверхности;

- термодиффузионного цинкования (нанесения цинкового покрытия);

- фосфатирования;

- дополнительной обработки покрытия (см. 3.2).

6.2 Участки помещений для нанесения покрытия располагают с учетом ограничения или исключения проникания агрессивных газов и пыли.

6.3 Работы проводят при температуре окружающей среды не ниже 15°С и относительной влажности воздуха не более 70% в условиях, исключающих образование конденсированной влаги.

6.4 Перерыв между стадиями подготовки поверхности и нанесения покрытия должен быть не более 24 ч для условий по 6.3, при этом для медных сплавов допустимый перерыв устанавливают по НД.

6.5 При наличии на поверхности изделий средств временной противокоррозионной защиты перед нанесением покрытия проводят их расконсервацию по ГОСТ 9.014.

6.6 Требования к контролю качества основного металла - по ГОСТ 9.301 (раздел 3).

6.7 Подготовка поверхности

6.7.1 Подготовку поверхности в зависимости от вида загрязнений проводят по ГОСТ 9.402. Степень очистки - 2 по ГОСТ 9.402.

6.7.2 На поверхность изделий, подготовленную к цинкованию, не допускается попадание масел, пыли, влаги и образование на ней конденсата.

6.7.3 Контроль качества подготовленной поверхности для нанесения покрытия проводят по приложению А.

6.8 Нанесение цинкового покрытия

6.8.1 Изделия, подвергаемые термодиффузионному цинкованию, помещают в герметически закрываемый контейнер с цинкосодержащей смесью. Массу насыщающей смеси устанавливают в зависимости от заданной толщины покрытия, общей площади защищаемой поверхности изделий с учетом влияния на толщину процесса фосфатирования.

6.8.2 Контейнер помещают в печь, в которой проводят нанесение покрытия при температуре от 290°С до 390°С при вращении контейнера со скоростью от 0,03 до 0,1 в течение от 2 до 3 ч. После окончания термодиффузионной обработки контейнер извлекают из печи и охлаждают, при этом при температуре свыше 60 °С контейнер не открывают.

6.8.3 После охлаждения контейнера изделия вынимают и очищают поверхности от остатков порошка.

6.8.4 Для получения покрытия используют насыщающую смесь на основе цинкового порошка по ГОСТ 12601 влажностью не более 1,5%. Могут быть использованы цинкосодержащие смеси импортного производства по качеству не ниже отечественных.

6.9 Фосфатирование

После нанесения цинкового покрытия по 6.8 проводят фосфатирование по ГОСТ 9.305. Под лакокрасочные покрытия фосфатирование проводят по ГОСТ 9.402.

6.10 Дополнительная обработка

Дополнительную обработку покрытий (см. 3.2) проводят:

- маслами, смазками, восковыми составами и другими средствами временной противокоррозионной защиты в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014 с учетом НД на конкретный материал;

- лакокрасочными покрытиями в соответствии с требованиями ГОСТ 9.105 с учетом НД на конкретный лакокрасочный материал; при этом применяют лакокрасочные материалы по ГОСТ 9.401;

- кремнийсодержащими составами по НД на конкретный состав.

6.11 Контроль процесса цинкования

6.11.1 Контроль качества технологического процесса цинкования осуществляют соблюдением всех стадий цинкования в соответствии с требованиями настоящего стандарта и проведением периодических испытаний по следующим основным показателям:

- прочность сцепления цинкового покрытия;

- остаточная (водородная) хрупкость (водородное охрупчивание)** изделий;

- коррозионная стойкость (защитные свойства) покрытия.

Примечание - Если форма, размеры или стоимость изделия не позволяют использовать его для контроля разрушающими методами, то испытания проводят на образцах-свидетелях, изготовленных из того же материала и с той же шероховатостью поверхности, как у изделия, и оцинкованных по одной технологии, в одном контейнере с контролируемыми изделиями. Образцами - свидетелями являются пластины размерами не менее 15 х 8 см; для контроля остаточной (водородной) хрупкости - образцы формой и размерами по Б.2 (приложение Б), для контроля толщины труднодоступных поверхностей (5.2) - образцы, согласованные с потребителем.

6.11.2 Прочность сцепления цинкового покрытия определяют в зависимости от типа изделия по ГОСТ 9.302 (раздел 5) методами, указанными для цинкового покрытия, или по ГОСТ 9.307.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов выясняют причины возникновения и устраняют их.

Примечание - Допускается по согласованию с потребителем использовать другие методы определения прочности сцепления или исключать контроль данного показателя.

6.11.3 Контроль остаточной (водородной) хрупкости (водородного охрупчивания)

6.11.3.1 Для контроля остаточной (водородной) хрупкости изделий не реже одного раза в месяц проводят механические испытания на четырех изделиях, выбранных из четырех индивидуальных партий (или на четырех образцах-свидетелях), сформированных в течение не более одной недели. При получении неудовлетворительных результатов испытаний выявляют причины и устраняют их.

6.11.3.2 Контроль остаточной (водородной) хрупкости (водородного охрупчивания) изделия проводят после фосфатирования по приложению Б. Изделия с пределом прочности более 1000 МПа перед испытанием рекомендуется выдержать 48 ч при комнатной температуре, с более низким пределом прочности - 24 ч.

6.11.4 Ускоренные коррозионные испытания

6.11.4.1 Ускоренные коррозионные испытания проводят для определения:

- коррозионной стойкости покрытия без дополнительной обработки (см. 3.2);

- защитных свойств покрытия.

6.11.4.2 Ускоренные коррозионные испытания проводят первый раз при освоении производства и периодически для подтверждения качества покрытий. При получении неудовлетворительных результатов периодических испытаний изготовитель переводит испытания по этому показателю в категорию приемосдаточных до получения положительных результатов не менее чем на трех партиях подряд.

6.11.4.3 Испытания на коррозионную стойкость проводят в камере нейтрального соляного тумана по ГОСТ 9.308 в течение времени, приведенного в таблице 3.

Образцы считают не выдержавшими испытаний при появлении продуктов коррозии основного металла (ржавчины) хотя бы на одном из испытуемых образцов до истечения времени, указанного в таблице 3. При этом образование продуктов коррозии покрытия на кромках (торцах) образцов не считают браковочным признаком, если потребителем не установлено иное.

При получении неудовлетворительных результатов технологический процесс приостанавливают, выявляют причины, устраняют их и проводят повторные испытания.

6.11.4.4 Контроль защитных свойств покрытий проводят по ГОСТ 9.302 методом нанесения капли испытательного раствора. Оценка защитных свойств - по ГОСТ 9.301 (таблица 1).

6.11.4.5 Защитные свойства покрытий с дополнительной обработкой (см. 3.2) определяют в соответствии с требованиями:

- ГОСТ 9.054 для средств временной противокоррозионной защиты;

- ГОСТ 9.401 для лакокрасочных покрытий с оценкой декоративных и защитных свойств по ГОСТ 9.407;

- ГОСТ 9.308 (раздел 1) для кремнийсодержащих составов, при этом продолжительность испытания должна быть не менее 750 ч.

7 Контроль качества покрытия

7.1 Оцинкованные изделия предъявляют к приемке партиями. Партией считают изделия одного типа и размера, изготовленные из металла (сплава) одной марки и одной термической обработки и подвергнутые термодиффузионному цинкованию в одном контейнере по одной и той же технологии.

Таблица 3 - Продолжительность испытаний

Класс покрытия	Время испытаний, ч, не менее
1	96
2	144
3,4	192
5	250

7.2 Число изделий (или образцов-свидетелей) для испытаний должно составлять не более 10% партии, но не менее четырех. Единичные изделия и конструкции (кронштейны, консоли, опоры, блоки жестких поперечин и т.п.) подвергают сплошному контролю при применении неразрушающих методов; при применении разрушающих методов контроля используют образцы-свидетели по 6.11.1.

7.3 Качество покрытия контролируют на соответствие требованиям таблицы 2.

7.4 Контроль внешнего вида покрытия проводят невооруженным глазом при освещении не менее 300 лк на расстоянии 25 см от контролируемой поверхности.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов проводят повторный контроль на удвоенной выборке из той же партии. При получении неудовлетворительных результатов повторного контроля партию бракуют.

7.5 Контроль толщины цинкового покрытия проводят только после стадии фосфатирования.

Примечание - При фосфатировании растворяется небольшое количество цинка, поэтому толщину покрытия контролируют после фосфатирования, чтобы убедиться, что его минимальная толщина соответствует указанной в таблице 1.

Контроль проводят:

- на участках поверхности, не имеющих накатки и резьбы, в нескольких местах на расстоянии не менее 5 мм от ребер, углов, отверстий;

- на резьбовых деталях - в трех точках: на плоскости головки болта, гладкой части болта и торцевой части болта со стороны резьбы, на торцах гаек.

Толщину покрытия измеряют магнитным (магнитными толщиномерами) или металлографическим методами по ГОСТ 9.302 с учетом требований 5.2, при этом металлографический метод является арбитражным. По согласованию с потребителем допускается измерять толщину покрытия другими методами по ГОСТ 9.302, обеспечивающими погрешность измерений не более 10%. Пример сопоставимости толщины покрытий, измеренных магнитным и рентгенофлюоресцентным методами, приведен в приложении В.

За результат измерений толщины покрытия, указываемой в НД, принимают среднеарифметическое значение результатов измерений не менее чем на десяти различных участках поверхности изделия. Результаты считают неудовлетворительными, если хотя бы при одном измерении толщина покрытия менее указанной в таблице 1.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов партию бракуют.

7.6 Контроль остаточной (водородной) хрупкости при приемосдаточных испытаниях проводят в соответствии с 6.11.3.2 по требованию потребителя.

При получении неудовлетворительных результатов хотя бы на одном из испытуемых образцов партию бракуют.

7.7 Ускоренные коррозионные испытания при приемосдаточных испытаниях проводят в соответствии с 6.11.4.3 по требованию потребителя, а также в условиях, оговоренных 6.11.4.2. При получении неудовлетворительных результатов повторные испытания не проводят, а партию бракуют.

7.8 При сертификации продукции испытания проводят по всем показателям таблицы 2 и 6.11.4.5.

8 Упаковка, транспортирование и хранение

8.1 Для хранения и транспортирования готовых изделий с покрытием используют негерметичную упаковку (тару), исключающую прямое попадание на покрытие коррозионно-агрессивных веществ и обеспечивающую естественную вентиляцию изделий для исключения образования на их поверхности конденсированной влаги. При этом необходимо соблюдать меры защиты покрытия от механических повреждений.

Допускается упаковка изделий с покрытием в герметичную тару с применением средств временной противокоррозионной защиты по ГОСТ 9.014.

______________________________

* Ответственными считают видимые поверхности, определяющие внешний вид или работоспособность изделия в сборе, или которые могут быть источником возникновения коррозии. При необходимости такие поверхности указывают в конструкторской документации или наносят соответствующую маркировку на образцы изделия.

** Контроль проводят в случае, если потребитель предъявляет к изделию данное требование.