1、多元合金共渗防腐工艺简介 一、 多元合金共渗的 防腐机理 : 多元合金共渗是 在 真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺,是渗锌工艺的发展和创新 。 渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外,另加铝、镍、稀土金属等元素,在真空条件下进行一种复杂的物理化学反应,锌和其它金属元素渗入钢铁表层后,多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合,形成多种合金共渗层,除具备真空渗锌优点外,其厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高,是替代传统热镀锌、电镀锌 的 新工艺、新技术。 二、 多元合金共渗的 特点 : 1、 多元合 金共渗的 涂层特点 多元合金渗层均匀,金相组织致密,渗层厚度可达到
2、10m-100m,根据需要调控,符合国家常用标准 15m、 30m,是一层牢固的防腐屏障,抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。同时,多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力。 2、 多元合金共渗的基体特点 多元共渗没有氢脆现象,具有良好 的 耐热性能,因此多元共渗可满足对疲劳强度、耐磨性、韧性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构,也不影响其力学性能,其抗 拉、屈服强度还有所提高。 三、 多元合金共渗的 实际应用 由于 多元合金共 渗锌技术有诸多的优异性能,所以它已广泛地 应用 在室外钢铁结构、紧固件、高速
3、公路、 航空航天、 护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车 、 工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温 、耐冲击、 耐腐蚀 部件 。 如 装配、运输和使用过程中的 发生的 磨损 、 碰擦 、高温 及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的破坏而降低其防腐能力,由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力,因此,其综合性能在实际应用中更显示优势。 四、 多元合金共渗的 技术标准: 1、 厚 度: 一般在 10-100um 之间,可根据 基体 使用情况而定 ; 2、 渗层表面硬度 : HV380-400(相当于 HRC40-42); 3、 渗层表面状况: 均匀光洁、色泽银白或银灰色 ,不改
4、变零件尺寸,无氢脆。 4、 硫酸铜溶液试验 : 符合国家标准( GB2317-85)技术条件试验。 5、 中性盐雾试验 : 其试验条件按 GB/T10125-1997 技术条件,完全符合国家标准。耐热性好,共渗件在 600 中不会咬死。 6、 渗层结合力 实验: 结合力 强,系扩散冶金结合,经实验符合国家结合力试验标准( GB2694-81),其他试验薄片随炉共渗试 样做 90 弯曲不发生渗层剥落,锤击试验渗层无剥落,符合相关国家标准。 7、 其它 : 符合或优于国际标准化组织标准 ISO3768-76( E),英国钢铁渗锌制件标准 BS4921-88( E),中华人民共和国机械行业钢铁粉末渗
5、锌标准 JB5067-99。 多种工艺防腐处理的性能比较 电镀锌 热镀锌 内外侧喷 氯化橡胶 多元合金共渗 +封闭层 防腐层 形成机理 利用电解作用在钢铁表面沉积一层锌 将工件浸入融化状态的锌池中, 外表 粘附一层锌 在管壁内外面喷涂氯化橡胶涂层,外部刷防腐漆 在真空条件下,多元金属扩散到钢铁层中,改变金属成分 、 组织和结构,形成不同锌铁比的锌铁合金 。并在多元合金共渗的基础上加上封闭层,进一步提高抗氧化性及 其耐磨性 。 盐雾试验时间 150h 550h 大气环境下 耐蚀性 6 个月 3-5 年 5-8 年 10-15 年 氢脆影响 有 无 无 无 机械性能影响 有 有 无 无 硬度( H
6、V) 100 左右 100 300-380 300-380 对零件的配合影响 较小 较大 较小 基本无影响 涂层外观的均匀性 较好 差 较好 优 耐磨 性 一般 一般 较好 好 多种工艺价格 比较 单位:元 /平方 米 电镀锌 热镀锌 内外侧喷 氯化橡胶 多元合金共渗 +封闭层 95 105 170 120 多种工艺对环境的影响比较 电镀锌 热镀锌 内外侧喷 氯化橡胶 多元合金共渗 +封闭层 会产生电镀废水,包括含氰废水,含重金属废水等,污染较重,发达国家已经淘汰此工艺 与电镀锌基本相同 加工过程中会不可避免的产生四氯化碳,对人体有毒,且是大气臭氧层的耗物 不经过高温和酸洗,无三废排放,可以和
7、食物,饮用水在一起,无任何污染。日本 和德国 已经将此防腐耐抗技术全面应用,并 取代其他工艺 多种工艺长期经济效益比较 电镀锌 热镀锌 内 外 侧喷氯化橡胶 多元合金共 渗 +封闭层 加工成本比多元合金共渗 +封闭层技术少 15%左右 ,但是使用年限 一般不及 多元合金共渗 +封闭层技术的 1/10,且每年都需要维护,费用极高,很多国家都已经将其淘汰。 加工成本与 多元合金共渗 +封闭 层技术相当,使用年限约为多元合金共渗 +封闭层技术的 1/3,且平均 1.4 年需要 在外侧刷防腐漆涂层进行维护 ,费用很高。我国铁路 系统预埋件 、航天航空 、汽车制造等领域已将其淘汰。取而代之的是 多元合金共渗 +封闭层技术。 加工成本比多元合金共渗 +封闭 层技术较高 ,虽然使用寿命可达到 5-8年, 但期间还需多次刷防腐漆涂层进行维护 ,相比较多元合金共渗 +封闭层技术, 长期 经济效益不及其一半。 加工工艺一次成型,成本 较 传统电镀等工艺差别不大 ,但使用寿命 能达到 10-15年甚至更长 ,且 满足免维护的要求,这对于煤矿的生产来说 ,是一笔无形的经济效益。所以长期计算,经济效益非常显著,是科学和行之有效的