粉末滲鋅技術(shù)的原理是,將滲鋅劑與鋼鐵制件置于滲鋅爐中,加熱到400 ℃左右,活性鋅原子則由表及里地向鋼鐵制件滲透。與此同時(shí),鐵原子由內(nèi)向外擴(kuò)散,這就在鋼鐵制件的表層形成鋅鐵金屬間化合物,即鍍鋅層。粉末滲鋅技術(shù)源于英國和前蘇聯(lián)。20世紀(jì)90年代以來,我國有關(guān)部門的專家經(jīng)過潛心研究與實(shí)驗(yàn),成功地開發(fā)出粉末滲鋅 技術(shù)、系列成套設(shè)備和粉末滲鋅產(chǎn)品,獲得了粉末滲鋅設(shè)備、爐體回轉(zhuǎn)式粉末滲 鋅設(shè)備及粉末滲鋅螺紋鋼、管材和型材等五項(xiàng)實(shí)用新型國家專利,為在我國全面 推廣這項(xiàng)新技術(shù)提供了技術(shù)保證。
中文名稱 | 滲鋅 | 外文名稱 | Zinc impregnation |
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性????質(zhì) | 專業(yè)術(shù)語 | 特????點(diǎn) | 耐磨、耐腐蝕性強(qiáng) |
滲鋅產(chǎn)品的性能優(yōu)勢,決定其應(yīng)用廣闊,效益顯著。如室外鋼結(jié)構(gòu)及緊固 件、高速公路護(hù)欄、橋梁,水暖器具和建筑五金、汽車、工程機(jī)械等零部件,粉末冶金制品以及化工、海洋、冶金、發(fā)電等工程中的耐蝕、耐高溫零部件都可采 用滲鋅鋼材產(chǎn)品,其經(jīng)濟(jì)效益是很可觀的。如熱鍍鋅護(hù)欄的使用年限一般為6 年,而滲鋅護(hù)欄(滲層厚度90~100微米)可保30年不腐蝕,不用大維 修。據(jù)估算,以每公里高速公路護(hù)欄(雙向車道4排護(hù)欄)使用30年計(jì),其總 熱鍍鋅為68萬多元,滲鋅僅用23萬多元,前者為后者近3倍。據(jù)有關(guān)部 門前些年統(tǒng)計(jì),全國7萬公里鐵路每年用于鐵道釘澆油維修費(fèi)用達(dá)4億多元,若
采用滲鋅道釘,30年免大修,可為國家節(jié)省120多億元。由此看出,粉末滲鋅技術(shù)可為國家創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,如加上提高資源使用率、保護(hù)環(huán)境等各方面的收益,粉末滲鋅技術(shù)的貢獻(xiàn)十分顯著。
粉末滲鋅產(chǎn)品的性能良好,概括起來有以下特點(diǎn):
一是耐腐蝕性強(qiáng)。腐蝕、銹蝕是鋼鐵材料的天敵。據(jù)估算,世界鋼產(chǎn)量約有 十分之一損耗于腐蝕、銹蝕。腐蝕對我國造成的經(jīng)濟(jì)損失每年至少在400億元 以上。實(shí)踐證明,在海洋大氣、惡劣的工業(yè)大氣等多種環(huán)境下,滲鋅層的耐蝕性 優(yōu)于熱、電鍍鋅和不銹鋼。在同一種工業(yè)大氣中,不銹鋼腐蝕600天,表面就 布滿銹點(diǎn),而鍍鋅產(chǎn)品腐蝕1600多天,其表面沒一點(diǎn)銹跡。
二是耐磨、抗擦傷性能好。滲鋅層表面硬度能達(dá)到Hv250~400,而 熱、電鍍鋅制件表面為純鋅,鍍層硬度僅為Hv70左右,因此滲鋅比熱、電鍍
鋅耐磨和抗擦傷性能好得多。
三是生產(chǎn)基本無污染。在一般情況下,滲鋅生產(chǎn)的前處理只采用拋丸機(jī)除銹 清油,且用布袋除塵,能達(dá)到國家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)中以油燃料作為主要能源,采 用循環(huán)燃燒無煙排放技術(shù),粉末滲鋅技術(shù)為鋅固體滲,沒有鋅蒸氣產(chǎn)生,工件與 助劑又在密閉的器具中進(jìn)行滲透和分離,對周圍環(huán)境沒有污染。
四是鋅消耗量比較低。據(jù)了解,熱鍍鋅的鋅消耗量噸產(chǎn)品為100公斤左 右,而粉末滲鋅僅為30公斤左右,只占熱鍍鋅的30%。另外,也沒有鋅鍋腐
蝕這一熱鍍鋅的老大難問題。
五是涂漆后能實(shí)現(xiàn)復(fù)合防護(hù)。滲鋅產(chǎn)品的滲鋅層均勻且與油漆的結(jié)合力為一 級(jí),其復(fù)合防護(hù)層的耐腐蝕性均優(yōu)于熱、電鍍鋅和滲鋅層。
六是經(jīng)滲鋅處理的鋼材制件不影響材料的機(jī)械性能。滲鋅處理的溫度比熱鍍 鋅低100~280℃,此溫度下吸入鋼基體的氫原子已擴(kuò)散逸出。因此在應(yīng)用中沒有氫脆的危害,也能避免彈簧等一些高強(qiáng)度件因處理溫度高造成機(jī)械性能下 降的弊端。
鍍鋅與滲鋅的區(qū)別是:1、滲鋅是要加熱的物理化學(xué)反應(yīng)。是將工件、鋅粉及催滲 劑裝在封閉的爐罐內(nèi)加熱,使鋅粉原子加速運(yùn)動(dòng),滲入工件組織,表面可形成鋅+鋅鐵層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。加熱溫度可能在500度左右,溫度高...
兩者各有優(yōu)點(diǎn),主要應(yīng)用領(lǐng)域有區(qū)別,但是滲鋅相比而言質(zhì)量要好一點(diǎn),但是價(jià)格相比昂貴一點(diǎn),應(yīng)用領(lǐng)域有如下區(qū)別:彩鋼廣泛用于建筑家電和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè),對于建筑業(yè)主要用于鋼結(jié)構(gòu)廠房、機(jī)場、庫房和冷凍等工業(yè)及商...
真空滲鋅技術(shù)是一種新的鋼鐵制件防腐蝕處理的新工藝,它代表了鋼鐵防腐處理技術(shù)發(fā)展的新趨勢。傳統(tǒng)的電鍍鋅工藝流程是:(表面清理)酸洗→鍍鋅→鈍化→烘干→成品。在酸洗和鈍化工序過程中會(huì)產(chǎn)生酸洗和鈍化廢水,需...
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部分表面滲鋅雙頭螺栓在安裝過程中斷裂。通過對斷裂螺栓、同批螺栓及調(diào)質(zhì)處理后待加工的同批棒料進(jìn)行理化檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)斷裂螺栓所用材料為45Cr鋼,而非規(guī)定的40Cr鋼;材料中硅酸鹽夾雜多且呈塊狀集中分布;在螺栓縱、橫面有多處顯微縮孔,顯微組織出現(xiàn)半網(wǎng)狀鐵素體和針狀鐵素體,同時(shí)材料強(qiáng)度和硬度值偏高,而塑性和韌性值偏低;斷裂螺栓斷口及高倍金相檢查均發(fā)現(xiàn)有明顯腐蝕產(chǎn)物及腐蝕特征。分析認(rèn)為,腐蝕造成組織間結(jié)合力降低是螺栓斷裂的主要原因,調(diào)質(zhì)處理工藝不當(dāng),材料冶金缺陷是造成螺栓斷裂的次要原因。提出了相應(yīng)的改進(jìn)及預(yù)防建議。
根據(jù)Zn—Fe二元相圖,普通低碳合金鋼在標(biāo)準(zhǔn)熱浸鋅溫度(450℃~470℃)時(shí),可能形成四個(gè)相層:Γ相、δ1相、ξ相和η相。
1、Γ相:Γ相直接附著在鋼基體表面,其化學(xué)成分相當(dāng)于Fe5Zn26,為體心立方晶格,它是硬而脆的合金相。
2、δ1相:在Γ相的上部.其化學(xué)成分相當(dāng)于FeZn7,為復(fù)雜的六方結(jié)構(gòu),具有較好的塑性。
3、ξ相:在δ1相的上部,其化學(xué)成分相當(dāng)于FeZn13,,具有單斜結(jié)構(gòu),其結(jié)晶的對稱性差,性能較硬且脆性大。
4、η相:η相是熱浸鋅層的表層.以鋅液的成分為主,溶有極少量的鐵(<0.003%),具有密排六方晶格,塑性較好。
1
材料
2
金屬
3
表面處理
4
鋅鋼
熱浸滲鋅工藝后的鋼材
5
鋁鋼
熱浸滲鋁工藝后的鋼材
6
熱浸滲工藝
一種加工工藝
7
熱浸滲鋅
以鋅為浸滲材料的熱浸滲工藝
二、機(jī)械技術(shù)網(wǎng)
三、維普資訊
本發(fā)明公開了一種防腐蝕的螺栓螺母組件及其制備方法,上料:將螺栓螺母組件和鋅粉均注入滲鋅罐內(nèi)部,滲鋅罐會(huì)順著斜向行進(jìn)軌道進(jìn)入處理箱體內(nèi)部,且滲鋅罐會(huì)位于驅(qū)動(dòng)輪和輔助輪之間,滲鋅:轉(zhuǎn)動(dòng)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)桿分別帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪和輔助輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而滲鋅罐隨之轉(zhuǎn)動(dòng),滲鋅罐內(nèi)部的螺栓螺母組件相互碰撞促進(jìn)鋅粉滲透,在處理箱體內(nèi)部對滲鋅罐內(nèi)的螺栓螺母組件進(jìn)行高溫加熱,使得混雜的鋅粉滲入組件并形成保護(hù)膜,同時(shí)在加熱過程中驅(qū)動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)滲鋅罐進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使得螺栓螺母組件在滲鋅罐內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)并相互撞擊,提高了鋅粉滲入組件的效率,且使得螺栓螺母受熱更加均勻,保證同一批次的螺栓螺母組件的表面保護(hù)膜防腐蝕效果和硬度相同。
滲鋅主要用在鐵基體材料上。把工件、鋅粉和填料放在滾桶中滾動(dòng),并加熱到350~400℃,約3~12小時(shí)即可獲得滲層。滲層厚度在25~37.5微米間時(shí),基體圓柱形工件直徑會(huì)脹大0.01~0.04毫米,所以組合件滲鋅時(shí),應(yīng)留一定的空隙量,便于滲后不加工即可裝配。滲鋅層的最大特點(diǎn)是厚度均勻,抗蝕性極好,滲鋅方法簡單,效果也好,但裝入和卸出時(shí),粉塵飛揚(yáng),不僅污染大氣,而且還會(huì)使一部分鋅粉氧化。