粉末渗锌工艺介绍(简要).doc

渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念 。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(η相)和锌铁合金层组成。 :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。二、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 350~450 ℃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。三、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 15~ 130 μm。 2)热浸镀锌涂层厚度一般在 15~ 130 μm,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 5~ 25μm,平面镀层均匀性好,但对构件内部空腔, 镀层薄有时无镀层。 4)热喷涂锌层厚度一般为 84~ 300 μm,可达 3mm ,涂层厚度均匀性差,致密性低。 ,耐磨损和抗划伤能力最强 1)渗锌涂层硬度为 250 ~ 420HV 。 2) 热浸镀、电镀锌层硬度为 75~ 88HV (纯锌)。 3)热喷涂锌层也为纯锌并且有 1% ~ 15% 孔隙率,因而硬度更低。 4) 达克罗涂层硬度最低,仅为 2~ 6H(H 为铅笔硬度测量单位) 。 ,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。其涂层与母材界面拉伸强度: 600 ~ 700kg/mm 2 ;涂层表面层拉伸强度为 300~ 350kg/mm 2。 —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% 。 ,其复合涂层的耐腐蚀性均明显优于热浸镀、电镀锌和热喷涂锌层。 ,不影响构件机械性能,没有氢脆现象渗锌处理的温度在 350~450 ℃,此温度下吸入钢基体的氢原子已扩散逸出。 30% 、热浸镀锌的 60% 。 ,构件与渗剂在密闭的容器中进行扩散和分离, 没有锌蒸汽产生,热处理炉用电、燃油或燃气作为能源,对周围环境没有污染。而热浸镀锌有锌废料和锌蒸汽等污染,电镀锌有“三废”排放严重污染,达克罗涂层由于存在“ Cr 6+”对环境产生严重污染, 目前国外已限制达克罗涂层的工业应用。烧结镀层( 达克罗涂层): 是将浸涂和高温烧结( 300 ℃)相结合的方法, 在钢铁表面生成的锌铝的涂敷层。是我国 1993 年引进一种表面处理技术,主要适合于各种紧固件和小尺寸五金器具。镀层外观质量优于热浸镀锌。四、渗锌的质量要求及检测方法 :钢铁工件在渗锌前经过除油除锈处理以后,表面应无残锈迹、积炭和油污,焊接件的焊缝处应无焊渣,铸造件表面应无残留型砂。 :采用目测方法观察外观表面,其外观应达到以下要求。 1 )渗锌层表面应平整、均匀,采用旋转渗锌设备渗锌的工件表面允许有轻微的擦伤。 2)渗锌工件表面呈暗灰色或银灰色。 3 )经钝化、磷化和后处理的渗锌工件因工艺不同呈不同的颜