[发明专利]一种Zn-Al-Ni防腐功能渗层制备方法

说明书

本发明公开了一种Zn‑Al‑Ni防腐功能渗层制备方法，通过在渗锌剂中加入Al、Ni元素来改变现有的机械能助渗锌铝渗层的组织结构。其渗剂的配比(渗剂总份数为100份)如下：锌粉(供渗剂)20‑50份、铝粉(供渗剂)5‑25份、镍粉(供渗剂)0.5‑5份、氯化铵(活化剂)0.1‑2份、稀土(催化剂)0.1‑2份、余量为Al₂O₃粉料(填充剂)。所述Zn‑Al‑Ni防腐耐磨功能渗层的制备方法如下：将所述的锌粉、铝粉、镍粉、稀土和Al₂O₃粉料按配比混合均匀后，称重待用；最后在保温温度为450℃、渗炉转速为5‑7r/min的工艺参数下保温3‑5h。本发明采用的渗层配方粉料粒径保证了渗层质量，制备的Zn‑Al‑Ni渗层厚度薄、表面致密性好、硬度高、防腐性能优异。

技术领域

本发明涉及金属表面的粉末渗锌技术领域，具体涉及一种Zn-Al-Ni防腐功能渗层制备方法。

背景技术

近年来，随着汽车、航天、机械、建筑、能源等生产行业的快速发展，对作为连接部件的螺栓提出了更高要求，但随之而来的，因螺栓腐蚀而出现重大事故的问题在世界范围内频频发生，造成了巨大的损失。因此，紧固件螺栓的耐腐蚀性能研究成为当今螺栓研究的一个热点方向。目前国内外紧固件螺栓表面防腐蚀处理技术主要有粉末渗锌、热浸镀锌、电镀锌、达克罗、表面磷化处理、有机涂料以及不同的复合涂层等。相比于粉末渗锌，其他各种表面防腐蚀处理技术均存在着较大的问题。其中热浸镀锌易出现锌瘤，导致螺栓旋合困难；电镀锌污染严重、存在氢脆问题；达克罗的Cr⁶⁺对人体和环境有害；表面磷化处理耐蚀性能一般、油脂易污染设备的表面；有机涂料耐磨性能差，螺栓旋合易破损；复合涂层工艺复杂、成本较高。

传统的粉末渗锌技术在紧固件方法方面应用已十分广泛，但随着工业的发展，各种苛刻自然环境的产生，传统的粉末渗锌技术已越来越不满足紧固件的防腐蚀需求。因此，在经济和能源可持续发展的推动下，研究低温环境合金渗层及其工艺，不仅能提高渗层的防腐效果，还可降低成本、节能环保，对推动金属表面防腐的行业的发展具有重要的推动作用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供了一种Zn-Al-Ni防腐功能渗层制备方法。

为实现上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种Zn-Al-Ni防腐功能渗层制备方法，其特征在于，以重量份为单位(共100份)，Zn-Al-Ni渗层的渗剂配比为：锌粉(供渗剂)20-50份、铝粉(供渗剂)5-25份、镍粉(供渗剂)0.5-5份、氯化铵(活化剂)0.1-2份、稀土(催化剂)0.1-2份、余量为Al₂O₃粉料(填充剂)。在保温温度为450℃、保温时间为3-7h，渗炉转速为3-10r/min的工艺参数下采用机械能助渗技术，制备不同渗层厚度的Zn-Al-Ni渗层；

作为优选，所述锌粉占渗剂总质量(100份)的25-40份，粒度为300-400目；

作为优选，所述铝粉占渗剂总质量(100份)的10-20份，粒度为300-400目；

作为优选，所述镍粉占渗剂总质量(100份)的0.5-2份，粒度为300-400目；

作为优选，所述氯化铵占渗剂总质量(100份)的0.01-0.05份，粒度为300-500目；

作为优选，所述稀土占渗剂总质量(100份)的0.5-1份，粒度为100-200目；所述的催化剂为稀土，其质量百分含量为25％～30％的La，50％～55％的Ce和15％～20％的Nb，粒度为200-400目。

作为优选，所述保温时间为4-5h；

作为优选，所述渗炉转速为5-7r/min；