[发明专利]一种钢铁构件用多元素合金共渗剂及其防腐工艺

说明书

一种钢铁构件用多元素合金共渗剂及其防腐工艺，以重量份计，所述多元素合金共渗剂包含：锌粉20～40份、锌铝粉50～70份、复合不锈钢粉5～10份、稀土氧化物0.5～2份、助渗剂1～5份。本发明还提供一种钢构件防腐工艺，采用本发明提供的多元素合金共渗剂在钢铁构件表面形成多元素合金共渗层，还包括在共渗后进行钝化处理和封闭处理。本发明的提供的防腐工艺能够显著提升钢铁构件的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及金属表面处理和金属防腐技领域，尤其涉及一种钢铁构件用多元素合金共渗剂及其防腐工艺。

背景技术

钢铁材料的腐蚀一直是一个相当严重的问题。目前应用于金属工件的防腐蚀工艺方法主要有热镀锌、电镀、热浸锌和粉末渗锌等。粉末渗锌是钢铁件表面防腐的重要方法之一，它是利用原子渗透扩散原理，使锌粉与钢铁件在一定温度下接触后在表面形成结合牢固、厚度均匀的锌铁合金保护层。与热浸锌和电镀工艺相比，粉末渗锌工艺有很多自己独特的优势，具体体现在如下方面：如工艺简单、耗锌量低、节约能源、对环境无危害等。

在以锌为渗剂的单元渗基础上，现有技术已经发展出多元合金共渗工艺。与单元渗相比，多元合金共渗强调多种元素的互补与配合，吸收各种单元渗的优点，弥补其不足之处，从而使得渗层耐腐蚀性得到进一步提高，耐中性盐雾性能从200～300h延长到500h以上。但在实际使用中，由于加工工艺等原因，无论是采用粉末渗锌工艺还是多元合金共渗工艺生产的产品，仍普遍存在锈蚀问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种钢铁构件用多元素合金共渗剂及其防腐工艺，能够大幅提升钢铁件在自然环境中耐腐蚀能力，在隧道内、外、沿海地区均可实现有效防腐，极大延长使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供一种多元素合金共渗剂，其中，以重量份计，所述多元素合金共渗剂包含：锌粉20～40份、锌铝粉50～70份、复合不锈钢粉5～10份、稀土氧化物0.5～2份、助渗剂1～5份；

其中，以重量计，在所述锌铝粉中，Al占1％～6％，余量为锌，更优选地占3％，余量为锌；

其中，所述复合不锈钢粉由奥氏体不锈钢粉、铜粉、镍粉构成，以重量计，三种成分比例为(80～90):(5～10):(5～10)，不锈钢粉选自304、304L、316、316L、302、308等牌号奥氏体不锈钢粉中一种或多种，奥氏体不锈钢粉、铜粉、镍粉均优选300～400目。

其中，以重量计，所述稀土氧化物由40％～60％的三氧化二镧和40％～60％的二氧化铈组成。

其中，以重量计，所述助渗剂包含50％～70％的NH₄Cl和余量的石英砂。

所述的多元素合金共渗剂，其中，以重量份计，优选地，包含：锌粉25～35份、锌铝粉55～65份、复合不锈钢粉6～9份、稀土氧化物0.5～2份，助渗剂1～4份；

优选地，以重量份计，所述多元合金共渗剂包含：锌粉25份、锌铝粉64份、复合不锈钢粉8份、稀土氧化物1.0份、助渗剂2.0份。

所述的多元素合金共渗剂，其中，以重量计，在所述锌铝粉中，Al占3％，余量为锌；

优选地，以重量计，所述助渗剂包含55％～65％的NH₄Cl，优选62％的NH₄Cl和余量的石英砂，石英砂40～70目。

所述的多元素合金共渗剂，其中所述锌铝粉通过如下方法制备：

1)按照配比准备锌锭、铝锭；

2)将锌锭、铝锭加入到熔炼炉，升温至600～700℃，待全部熔融后，充分搅拌，保温15～30min，除去表面浮渣，获得Zn-Al合金液；