[发明专利]一种用于钢铁基材的钝化复合防腐耐磨层

说明书

本发明提供一种用于钢铁基材的钝化复合防腐耐磨层及其应用。本发明所述复合防腐耐磨层包括多元素渗层，还包括钝化膜层，所述钝化膜层被设置于所述多元素渗层远离钢铁基材的一侧。所述多元素渗层用渗剂组成为：锌铝合金粉12‑32份、镍铬合金粉1‑10份、锌粉0‑5份、锌铋合金粉0‑5份、铋粉0‑2份、氯化铵0.3‑2份、稀土催化剂粉末0.1‑1份、余量为填充粉料，总份数为100份；其中，所述锌铝合金粉，锌和铝的质量比为78∶22；所述镍铬合金粉，镍和铬的质量比为40∶18；所述锌铋合金粉，锌和铋的质量比为95∶5。所述钝化复合防腐耐磨层还可以包括封闭漆层，所述封闭漆层被设置于所述钝化膜层远离钢铁基材的一侧。

技术领域

本发明属于金属防腐领域，具体涉及一种包括金属渗层和钝化膜层的用于钢铁基材的复合防腐耐磨层。

背景技术

金属与所接触的介质通过化学反应改变金属性质，对金属设备造成的极大破坏，称为金属腐蚀。金属腐蚀问题是金属设备服役期间一直面临的问题，因此必须在金属设备投入使用前加以解决。

金属材料(设备)最常用的防腐方法是通过物理、化学或电化学的工艺方法在金属表面覆盖上金属、非金属或金属-非金属复合膜作为保护层，以阻止或减缓金属与所接触介质之间的化学反应。相关防腐技术有热喷涂合金、电镀锌、锌铬涂层(达克罗)、锌镍渗层、表面磷化处理和有机涂料等。

锌镍渗层技术是一种在铁素体状态下的低(中)温化学热处理技术。在一定条件下钢铁件与锌、镍、铝、稀土等多种元素充分接触加热，使锌、镍、铝等多元金属原子均匀吸附到钢铁制品表面，通过吸附、吸收、反应、扩散，在钢铁表面生成一层锌-镍-铁合金层，同时锌、镍原子向钢铁基体内扩散，在钢铁基体内形成耐腐蚀的扩散层。因此，锌镍渗层技术产生的防腐层与钢铁基材结合力强，克服了其它防腐层与基材结合力差，不耐磕碰的缺点。而且锌镍渗层生成过程中不使用有机溶剂，具有环境友好的特点。中国发明专利申请CN109136828 A(公开日2019年1月4日)公开了一种在450℃的低温环境下制备出的Zn-Al-Ni防腐功能渗层，渗剂配比为：供渗剂锌粉20-50份、供渗剂铝粉5-25份、供渗剂镍粉0.5-5份、活化剂氯化铵0.1-2份、催化剂稀土0.1-2份、填充剂余量为Al₂O₃粉料；总份数为100份。

国家工程建设发展显著促进了对大型桥梁、工程设施、装备等需求，而许多大型的基建项目都发生于地质条件相当恶劣的环境中，如高原冻土地带、沿海等，使金属装备设施处于严苛的腐蚀环境中，从而对金属材料(设备)的防腐技术提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于钢铁基材的复合防腐层及其制备方法。

为此，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于钢铁基材的复合防腐耐磨层，包括多元素渗层，所述多元素渗层用渗剂组成为：锌铝合金粉12-32份、镍铬合金粉1-10份、锌粉0-5份、锌铋合金粉0-5份、铋粉0-2份、氯化铵0.3-2份、稀土催化剂粉末0.1-1份、余量为填充粉料，总份数为100份；其中，所述锌铝合金粉，锌和铝的质量比为78∶22；所述镍铬合金粉，镍和铬的质量比为40∶18；所述锌铋合金粉，锌和铋的质量比为95∶5。

优选地，所述多元素渗层用渗剂的组成为：所述锌铝合金粉12-18份、所述镍铬合金粉5-10份、锌粉2-4份、所述锌铋合金粉2-4份、铋粉0.5-1.5份、氯化铵0.8-1.5份、稀土催化剂0.4-0.8份、余量为填充粉料，总份数为100份。

优选地，所述多元素渗层的平均厚度为30-150μm。

优选地，所述稀土催化剂选自镧(La)和铈(Ce)中的一种，更优选为镧(La)。

优选地，所述填充粉料选自Al₂O₃颗粒或石英砂，粒度为75-500μm。