粉末渗锌工艺介绍(简要).doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————粉末渗锌工艺介绍( 简要) 渗锌表面处理工艺及应用介绍一、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( η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。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/F e 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。------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 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 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)。 3. 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。其涂层与母材界面拉伸强度: 600 ~ 700kg/mm2 ;涂层表面层拉伸强度为 300 ~ 350kg/mm2 。 4. 渗锌涂层耐腐蚀性最强粉末渗锌层为铁—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% 。 5. 渗锌涂层涂覆性能最好粉末渗锌层均匀与油漆和高分子涂层材料之间具有很好附着强度, 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。 6. 渗锌过程温度低,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。 7. 渗锌过程节约锌粉粉末渗锌工艺耗锌量是热喷涂锌的 30% 、热浸镀锌的 60% 。----------------------