CN102443809A - 一种渗锌合金的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渗锌合金的制备工艺，特征在于具体制备工艺，具体制备工艺如下：取工件喷砂除油除锈→敷金属锌粉→装炉密闭加温渗透固化→出炉→高压水洗→阳极电解抛光→钝化封闭→烘干→成品。利用本发明工艺处理的工件不仅处理工艺简单、生产中不用化工原料、不污染环境、不损害操作者身心健康，而且使用多元合金种类少，节省能源。

Description

一种渗锌合金的制备工艺

技术领域

本发明属于金属热处理与冶金结合技术领域，具体是与金属表面防腐层有关的一种渗锌合金的制备工艺。

背景技术

渗锌合金的本体为钢铁制件产品，涉及到电力,铁路,公路汽车及军工设备等多个行业的必用配件。如常用户外标准件、螺钉、螺母、汽车外露部分使用的螺钉螺母。铁路及公路户外使用的标准件等，不仅要求工件的内在质量好，还要求工件15年不能生锈，并且对螺纹间拉力也有很高要求。为了防止标准件生锈以便以后维修方便。原始的方法是在工件表面热镀锌或热渗锌来解决此问题。公知的对工件热镀锌热渗锌的方法是：工件（如标准件）→碱性除油→酸性除锈磷化→敷多种合金粉→装炉加温渗透固化→出炉→硝酸出光→铬酸钝化→成品。上述方法处理的钢铁制件虽然防锈能力有所提高，但是盐雾试验也只能达到两百小时（即实际防腐五年左右）远达不到15年的防腐要求。其缺点主要有二：一、除油除锈工序中需要化工产品，在后面的硝酸出光铬酸钝化工序中也用化工重金属产品，不仅污染环境还损害操作者身心健康；二、更重要的是在热镀过程中液体金属和金属粉涂覆在工件（螺纹）表层，影响了螺纹间的公差尺寸，使施工当中拧不上螺母，必须把螺母加大，但螺母加大后使螺纹间松动、拉力不够安全上大大没有保证。

因此，提供一种处理工艺简单，且在生产过程中不用化工原料，不污染环境、不损害操作者身心健康，而且使用多元合金种类少，节省能源的渗锌合金的制备工艺，已经是一个急需解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种渗锌合金的制备工艺，利用该工艺处理的工件不仅处理工艺简单、生产中不用化工原料、不污染环境、不损害操作者身心健康，而且使用多元合金种类少，节省能源。

本发明的目的是这样实现的：

一种渗锌合金的制备工艺，该工艺为：取工件喷砂除油除锈→敷金属锌粉→装炉密闭加温渗透固化→出炉→高压水洗→阳极电解抛光→钝化封闭→烘干→成品。

本发明所述的金属锌粉比例为工件的千分之十五到二十五且只需一种金属锌粉。

本发明所述的阳极电解抛光和电镀锌所用的溶液一样，酸性或碱性的电镀溶液都可以。电镀锌时的工件为阴极现在换成了阳极，电镀锌时的锌板为阳极现在换成了阴极铁板，电解出多余的锌离子置换到了阴极铁板上。

本发明所述的置换出铁板上多余的锌离子，通过转换阴阳极可再次被电镀锌利用。

所述的装入炉内密闭后加温值范围为：340℃至380℃时，加温保温时间为1—1.5小时。

所述的钝化时间为10到30秒。

积极有益效果：本发明加热渗透固化→出炉后不经过酸洗、铬酸钝化采用了阳极电解抛光工艺，①电解抛光去除了表层多余的金属锌和杂质，露出本体的锌铁合金层，使有螺纹的部分无需加大螺母内径尺寸，就能使有螺纹的部分上丝更加顺畅，绝对解决了热镀需加大或减小螺纹公差尺寸的问题更是拉力得到了大大的安全保证。②电解抛光去除了表层的金属锌和杂质露出本体的锌铁合金层，使钝化更充分防腐效果得到很大的提高，盐雾试验可以从两百个小时提高到八百个小时以上（及二十年以上）。防腐效果可以和不锈钢媲美，③同时也解决了不锈钢在受力后容易咬死的问题，给安装造成很大的不便。④电解出多余的金属锌可以利用阴极电镀的办法，重新利用多余的锌原子。使废物重新得到了利用，充分节省了能源。本发明用简单成熟的技术,进行巧妙的变更结合,能做出不可想象的高耐腐蚀的高端产品,是我们的一大亮点,希望能得到大力推广使用,为国家节省能源造福于社会。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明：

取工件（如标准件）若干，喷砂除油除锈，接着敷金属锌粉一同装入炉内密闭后加温至340℃至380℃时保温1小时到1.5小时，渗透固化。然后出炉，高压水洗，利用电镀原理进行阳极电解，把原来电镀工件时的阴极换成阳极，挂锌板的阳极换成阴极铁板，电解二十到五六十分钟（根据工件表面积而定时间）提出工件，在配置好的水溶性漆（市面上可随处买到）溶液里钝化10到30秒钟后，提出工件用离心机脱出多余的水溶性漆封闭剂，再经干燥即为成品。

实施例1

取电力铁塔螺栓、高速公路护栏丝一百公斤，常规喷砂除油除锈，敷1.5公斤锌粉装入炉内加温至380度时保温1.5小时渗透固化，然后出炉经过高压水洗装入电镀用的滚筒内，滚筒一方为阳极，挂锌板一方为阴极，电解20到60分钟提出滚筒倒出工件，水洗。下一步把工件装入提篮内在配制好的水溶性漆封闭剂里钝化封闭，用离心机脱出多余的封闭剂再烘干即为成品。

从上述处理工艺可以看出，该工艺工序少，工艺简单成熟，生产速度快，生产效率大大提高。处理工序中无需化工重金属，不造成环境污染，不对操作工人造成身心伤害；而且使用金属粉种类少。该工艺电解过程简单、工艺成熟，电解出的锌离子右可被回收利用节省了能源。同时用该方法处理的工件（螺丝）其表面光洁度亮度和耐腐蚀程度都远远超过了原来的热镀锌和热渗锌；同时内在的强度·韧性·表面尺寸都得到了非常好的保证，施工中的安全系数大大提高。合金层如保证在6μm以上时，耐腐蚀程度可通过600小时以上盐雾试验（15年以上），最高合金层可以做到15μm，盐雾试验1800小时30年以上。防锈能力绝不亚于不锈钢，成本远远低于不锈钢，此工艺能用到各行各业，能代替原来的各种防腐工艺，有广阔的发展前景。

以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。

Claims (6)

1.一种渗锌合金的制备工艺，特征在于具体制备工艺，其具体制备工艺如下：方法为：取工件喷砂除油除锈→敷金属锌粉→装炉密闭加温渗透固化→出炉→高压水洗→阳极电解抛光→钝化封闭→烘干→成品。

2.根据权利要求1所述的一种渗锌合金的制备工艺，其特征在于：所述的金属锌粉比例为工件的千分之十五到二十五且只需一种金属锌粉。

3.根据权利要求1所述的一种渗锌合金的制备工艺，其特征在于：所述的阳极电解抛光和电镀所用的溶液一样，电镀锌时的工件为阴极现在换成了阳极，电镀锌时的锌板为阳极现在换成了阴极铁板，电解出多余的锌离子置换到了阴极铁板上。

4.根据权利要求3所述的一种渗锌合金的制备工艺，其特征在于：所述的置换出铁板上多余的锌离子，通过转换阴阳极可再次被电镀锌利用。

5.根据权利要求1所述的一种渗锌合金的制备工艺，其特征在于：所述的装入炉内密闭后加温值范围为：340℃至380℃时，加温保温时间为1—1.5小时。

6.根据权利要求1所述的一种渗锌合金的制备工艺，其特征在于：所述的钝化时间为10到30秒。