粉末渗锌工艺介绍(简要)要点
11页1、渗锌表面处理工艺及应用介绍1、 介绍渗锌的基本概念1. 渗锌 是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。 渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成,而热镀锌层则是由纯锌层(”相)和锌铁合金层组成。2. 渗锌分类 :根据所采用的设备和工艺不同,渗锌可分为 固体渗锌(即粉末渗锌) 、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。3. 粉末渗锌的原理: 将渗锌剂与钢铁制件,共置于渗炉中,加热到400左右,活性锌原子则由钢铁制件的表面向内部渗透,同时铁原子则由内向外扩散,在制件表层形成了一个均匀的锌铁化合物即 渗锌层 。技术原理: 属于化学热处理工艺。国外,在欧洲的一些国家在1940 年推广并实现了工业化生产, 1970 年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。在我国 20 世纪 60 年代开展研究, 90 年代开始应用。2、 粉末渗锌工艺过程将 钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在 密封的不锈钢容器 中,并将容器放置在热处理炉中,在旋转容器下 加热到350450并保温一段时间,利用金属原子的热扩散作用,在构件表面形成Zn/Fe 合金保护涂层。工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热
2、处理, 粉末混合物与工件之间的机械摩擦、 冲击作用, 不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触,而且使得被加热介质温度场均匀化,并有效促进冶金扩散化学反应。目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境, 一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理, 因而热处理设备简单、 成本低,非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。工业化 粉末渗锌技术是指 包括前处理、 加热渗锌及后处理等完整的一种热扩 散涂层加工工艺过程。工5 滋锌后处理&S. 1渗锌后可选用抛光、钝化、磷化、有机涂层等后处理,以改善渗锌制件的外观或进f 提高浓 锌层的耐腐蚀性能.4 5.2高强度钢:舱渗锌后用化学抛光、钝化、磷化作为后处理时,是否需要进行消除氢处理和 奖用何种除组腑热处理工艺条件,由供需双方协商0Industrial Zinc Diffusion(a)(b)图2以色列DisTbk工艺扮末淮仲工业化热处理设备划(a)工业化粉末海锌热处理设备:(b)灌锌过程连续加热处理炉府处理生产线水洗 转硝化 水洗 iut油浸卸料和r爆蹄分隔装置完成前处理工艺滩程后图3英国Bodystc公司工业化粉末海
3、锌涂层生产战示意网图5 6 旋转式海锌炉示意图1-托轮,2一炉村 3 电炉丝, 4一旋转式漆钟踊,5 电机0360400440480520渗锌温度/t匕)港辞温度修溢辞层厚嗔的关系曲战 2bIM时间2h;曲一渗曾肘间4h4060802 I身、牌逆耍Ba2030 4812滓辞时间小M602 1昌融后睽次触(b)濯锌时间与净锌层厚度的关系曲埃138or; 2400七;3T20工4460X2; 5500 V图3-3掺锌层厚度与渗锌温度、时间的关系表7不同锌含的潘锌剂在不同濯锌温度下的港锌结果渗锌剂中锌含量.%_ 渗锌层厚度。m400 r4504c550七UQ27050 7080r=-160就|40E01053、 粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较,具有以下优势和特性:1 .涂层厚度均匀性好1)粉末渗锌涂层 厚度只取决于加热温度与保温时间,与构件的形状和不同位置基本无关。 一般厚度在15130仙m。2)热浸镀锌涂层厚度一般在15130 pm,构件平面与边角镀层厚度有明显差别, 均匀性差,不易控制。3)电镀锌涂层厚度一般在525 pm,平面镀层均匀性好,但对构件 内部空腔, 镀
4、层薄有时无镀层。4)热喷涂锌层厚度一般为84300 pm,可达3mm,涂层厚度均匀性差,致密性 低。2 .渗锌涂层硬度最高,耐磨损和抗划伤能力最强1)渗锌涂层硬度为250420HV。2)热浸镀、电镀锌层硬度为 7588HV (纯锌)。3)热喷涂锌层也为纯锌并且有1%15%1隙率,因而硬度更低c4)达克罗涂层硬度最低,仅为 26H (H为铅笔硬度测量单位)-1粉末渣层硬度试验二J材料类型 -度(H/建房内储漆层中部漆层外层一般碳钢.-140-165焦浸假碎26514771-88粉末添蟀404-5873 孙3 65224-2833 .渗锌涂层与基体金属的结合力最高粉末渗锌层为扩散冶金结合,具有 很好的附着强度,耐磨损抗划伤,涂层很 难剥离掉,只有用化学酸洗方法才能除掉。具涂层与母材界面拉伸强度:600700kg/mm2;涂层表面层拉伸强度为300350kg/mm2。4 .渗锌涂层耐腐蚀性最强粉末渗锌层为铁一锌合金组织,渗锌层与铁的电位差低于锌与铁的电位差。因而作为阳极性保护层,渗锌层具有更好的保护效果。比热浸镀锌的耐腐蚀性高 10% 30%表2元同尊涂层耐腐蚀性比较地区电镀锌热浸镇锋粕末演
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