[发明专利]一种多元合金共渗剂及其共渗工艺

说明书

本发明涉及金属防腐领域，具体为一种多元合金共渗剂及其共渗工艺，共渗剂包括以下组分：Zn、Al、La₂O₃、C₂Cl₆，采用锌‑铝‑镧多元合金共渗法在基材上制备长效防腐层；本发明的有益效果是：采用本发明多元合金共渗剂制备的锌‑铝‑镧多元合金共渗层，外观平整、无锌瘤、毛刺等缺陷，厚度可控制在10‑100微米范围内，多元合金共渗层厚度均匀，误差在±10﹪以内；制得的共渗层结构致密，与钢铁基体结合牢固，在运输、装配和拆卸使用过程中涂层不易磨损、擦伤、脱落；制得的共渗层腐蚀速度低，耐腐寿命长。

技术领域

本发明涉及金属防腐领域，具体为一种多元合金共渗剂及其共渗工艺。

背景技术

铁路轨道设备、螺栓、道钉、轨道扣件和接触网金具等安装在露天环境，风吹日晒雨淋，严寒、高温、雨水、风沙、严重空气污染、特别是酸雨地区工作条件恶劣，现有的防腐蚀工艺、方法不能满足产品的要求。尤其我国高速铁路快速发展的今天，对轨道设备防腐性能提出了更高的要求。钢筋混凝土结构的桥梁同样存在腐蚀问题。其原因主要有冰冻破坏、化学腐蚀、钢筋锈蚀和碱骨料反应等，特别是由于湿度、温度和二氧化碳的作用,会引起混凝土的碳化，再加上腐蚀性介质的作用会导致钢筋锈蚀，进而破坏混凝土结构。

中国专利库中公开了一种针对铁路道轨扣件、螺栓、弹条、混凝土预埋件等普通钢铁零件表面防腐而设计的多元合金共渗剂及其制备共渗层的方法。多元合金共渗剂由锌粉、铝粉、氧化铝粉、氢氧化镧粉和氯化铵组成。制备共渗层的工艺路线：工件预处理→工件装炉、加入共渗剂→转炉加热保温进行共渗→到温冷却工件出炉。在确定的工艺规范下热渗，从而在工件表面形成一定厚度的结构致密的耐蚀耐磨的多元合金共渗层。本发明工艺简单、易于实施，更加节能、高效。常规工艺操作获得的锌-铝-铁-镧多元合金共渗层厚度约100μm，硬度可达240-320HV，盐雾腐蚀达680小时。

针对铁道设备现有的防腐措施主要有涂油漆、涂装达克罗、氮化、热镀锌和单纯渗锌。这些方法中涂油漆的耐蚀效果差，涂层结合不好，易剥落；达克罗的耐蚀效果很好，但涂层薄而软，不耐磨，易剥落；氮化硬度高耐磨，结合好，但耐蚀性能不够；热镀锌可以获得厚镀层，但表面质量不高，易结瘤，尤其是螺纹件沟槽易被填平而不能使用。同时热镀锌污染严重，温度高能耗大，弹条等一些零件不宜使用；热渗纯锌层耐蚀达不到要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种多元合金共渗剂及其共渗工艺，共渗剂包括以下组分：Zn、Al、La₂O₃、C₂Cl₆，采用锌-铝-镧多元合金共渗法在基材上制备长效防腐层。

为了实现上述目的，本发明采用以下方案

根据本发明的第一方面，提供一种多元合金共渗剂，按重量计，包括以下组分：Zn 10-25g、Al 0.5-3g、La₂O₃0.3-1.5g、C₂Cl₆0.5-3g。

优选地，所述一种多元合金共渗剂，按重量计，包括以下组分：Zn15g、Al1.5g、La₂O₃0.9g、C₂Cl₆1.5g。

优选地，所述Zn的粒径为300-600目，所述Al的粒径为300-600目，所述La₂O₃的粒径为200-400目。

优选地，所述Zn的粒径为500目，所述Al的粒径为450目，所述La₂O₃的粒径为300目。

根据本发明的第二方面，提供一种多元合金共渗剂的共渗工艺，其包括以下步骤：

（1）工件清洗，表面抛丸处理；