[发明专利]一种高耐蚀粉末渗锌剂

说明书

本发明提供了一种高耐蚀粉末渗锌剂，由如下重量份配比的原料组成：锌合金粉20～80份、陶瓷粉20～80份、卤化物0.2～2份；其中，所述锌合金粉由如下原料组成：锌、镁、铝、磷、稀土化合物，其中锌、镁、铝、磷、稀土化合物间的重量比为70～80:10～30:5～10:0.01～0.5:0.2～2。采用本发明产品进行粉末渗锌后的渗层具有高耐蚀的优良性能，既能大幅提高钢铁件实际使用寿命，又能省去封闭处理等后处理工艺而简化生产流程。

技术领域

本发明涉及钢铁耐腐蚀技术领域，尤其提供一种高耐蚀粉末渗锌剂。

背景技术

钢铁材料因其价格低廉、力学性能优异在国民生活中得到了广泛的应用，但钢铁制件存在耐腐蚀性能较差的问题，目前钢结构及紧固件、工程机械部件、建筑五金、汽车等钢铁零部件，往往都需要进行耐腐蚀防腐处理。锌是钢铁件表面防护中最常使用的化学元素，锌防腐方法主要包括热浸镀锌、电镀锌、热喷涂锌和粉末渗锌几种工艺，其中粉末渗锌因其所形成的防腐层为锌与钢铁表面金属扩散形成的冶金合金层，具有优异的耐腐蚀性、抗磨损、抗冲击、抗高温氧化性等特性，极大地提高钢铁件的使用性能，在钢铁材料防腐工程领域得到了越来越广泛的应用，目前欧美国家对铁路扣件、风电螺栓等紧固件要求必须采用粉末渗锌的工艺。

粉末渗锌属于多元热扩散表面强化技术，是一种在加热状态下将锌及合金元素扩散进入钢铁件表面形成Zn-Fe合金防护层的化学热处理工艺。传统工艺步骤为：将粉末渗锌剂与钢铁件共同置于密封容器中，加热到400℃左右，使活性锌原子由钢铁件的表面向内部扩散，在其表面形成均匀的Zn-Fe合金防护层。粉末渗锌处理温度低，无氢脆的危害，同时也能避免紧固螺栓、弹簧等一些高强度件因处理温度高造成力学性能下降的弊端。

但是，现有的粉末渗锌剂在钢铁件表面扩散所形成的渗层仍存在着腐蚀性能不能满足工程要求的问题，就目前粉末渗锌的技术而言，单纯粉末渗锌耐盐雾寿命不到100小时。所以，必须在渗锌后的表面进行封闭处理以提高盐雾寿命，渗锌复合封闭处理后耐盐雾寿命可达到500小时以上。但在实际使用环境的风沙、冲蚀等条件下，封闭层很容易被磨损掉，往往会发生过早腐蚀。同时，渗锌后进行无机或有机封闭处理，会导致钢铁件整体导电、导热性能明显降低，限制了其在电气接地等工程中的应用。

例如公开号为CN 101319300B的专利文献公开了一种锌镍渗层黑色金属防腐工艺，其公开的锌镍渗层配料中镍粉含量为0.5～1.4％。然而在500℃以内进行粉末渗处理时，镍很难渗进去形成渗层，因此该产品难以形成高耐腐蚀的渗层，其耐腐蚀性能与传统粉末渗锌基本相当，且其说明书中也已公开该产品的中性盐雾试验只能达到600小时，即便是经过封闭处理后也才能达到1000小时。

综上，目前迫切需要开发高耐蚀的粉末渗锌剂，实现粉末渗锌后渗层具有高耐蚀的优良性能，既能大幅提高钢铁件实际使用寿命，又能省去现有粉末渗锌后封闭处理、达克罗处理的工艺，简化生产流程。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高耐蚀粉末渗锌剂，其粉末渗锌后的渗层具有高耐蚀的优良性能，既能大幅提高钢铁件实际使用寿命，又能省去封闭处理等后处理工艺而简化生产流程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高耐蚀粉末渗锌剂，由如下重量份配比的原料组成：锌合金粉20～80份、陶瓷粉20～80份、卤化物0.2～2份；

其中，所述锌合金粉由如下原料组成：锌、镁、铝、磷、稀土化合物，其中锌、镁、铝、磷、稀土化合物间的重量比为70～80:10～30:5～10:0.01～0.5:0.2～2。

进一步的，所述锌合金粉采用采用先熔炼后制粉的方法获得，其中熔炼温度为500～900℃，熔炼时间10～20分钟。

进一步的，所述锌合金粉的粉体平均粒径为0.1～500μm。

进一步的，所述稀土化合物为氟化镧、氢氧化镧、氧化镧、氧化铈中的一种或多种。