[发明专利]钢铁制品表面粉镀锌剂

说明书

本发明涉及一种钢铁制品表面粉镀锌剂。

钢铁制品的粉镀锌是一种防腐蚀处理，一般采用锌粉（达70%），石英粉（达15%），木炭粉（达10%），氧化铁（达2%），活化剂氯化铵（达3%），在温度350～400℃范围内进行，保温4小时，得到扩散层厚度为50mm左右，使用这种粉镀锌剂，保温时间长，粉镀锌层浅，国外为了缩短保温时间，增加镀锌层厚度，采用以氢介质或添加磺基水杨酸的方法，强化渗透过程，在苏联专利1130620A《扩散镀锌的方法》中采用通过预先在容器内装入为渗透混合剂重量，3-19%的氢化钛以形成氢介质，并加热到450～600℃，并保温，在另一份苏联专利1138430A《钢制零件扩散镀锌剂》中采用添加磺基水杨酸2-3%的方法，以达到强化渗透过程以及提高加工零件的耐腐性，这二种方法由于使用氢化钛或磺基水杨酸，生产成本高，工艺操作复杂，加热温度相对也提高，故在使用上受到一定的限制。

本发明的目的，在于提供一种以工业废料粉煤灰以及从粉煤灰中提选出来的漂珠等组成的粉镀锌剂，能广泛地用于钢铁制品表面的粉镀锌，生产成本低，镀锌层均匀，粉镀锌剂又能反复使用。

本发明的任务是由下列方法实现的，钢铁制品表面粉镀锌剂是以下列物质组成，重量百分比为：

锌粉  150目～300目  50～85

粉煤灰  200目～300目  5～30

漂珠  100目～200目  5～25

氟硼酸钾或氟化钠  3～5

氧化铁  3～8

氯化铵  2～3

按以上比例配制的粉镀锌剂与钢铁制品混合后，在密封转动的加热炉中，均匀加热到380～400℃，保温几个小时，钢铁制品表面有20～100mm厚度的渗锌层，依次为纯锌层，锌铁合金层，铁锌合金层，粉煤灰虽是工业废料，由于含有50～57%的二氧化硅，29～34%的氧化铝，因此粉末坚硬，熔点在1400℃以上，是粉镀锌剂的理想惰性填充材料，粉煤灰是坚硬的不规则的粉末，在粉镀锌过程中，不断接触，研磨钢铁制品的表面，使钢铁制品表面得到光洁，有利于锌分子的渗透，同时粉煤灰和漂珠在配方中占10～55%，有利于锌粉和钢铁制品在高温容器里时掩埋在渗剂中，减少与空气的接触，可避免锌粉氧化，提高粉镀锌剂使用次数，达到少、无氧渗锌，提高钢铁制品表面粉镀锌的质量。

活化剂采用氯化铵，高温下氯化铵的分解，与锌反应形成氯化锌，由于氟硼酸钾或氟化钠以及氧化铁（包括粉煤灰中的）加入，在密封的容器中加热后，起到催化的作用，加速氯化锌的分解，激活金属分子，加快渗锌速度。

在粉镀锌剂中采用了从粉煤灰中提选出来的漂珠，由于漂珠是空心园形的玻璃微粒，主要化学成份为（重量%）：二氧化硅（50～60%），氧化铝（20～40%），氧化铁（2～10%），氧化钾（1-4%），氧化钙（0.5～3.5%），氧化钛（1-3%），氧化镁（0.8～2%），在粉镀锌剂中参入漂珠后，使粉镀锌剂流动性好，不易粘结，增加与钢铁制品表面，尤其是内、外孔、凹凸面，内、外螺纹的接触次数，加快渗透，使钢铁制品内外表面渗层均匀，出料时，钢铁制品与粉镀锌剂极易分离。

采用本发明的粉镀锌剂，具有生产成本低，粉镀锌层均匀，保温时间短，渗锌层厚度增加，能耗小，节省劳力，使用方便等优点。

本发明通过下述的实例将作进一步的阐述。

实例一：

锌粉  150目～300目  60%

粉煤灰  200目～300目  16%

漂珠  100目～200目  14%

氟硼酸钾  4%

氧化铁  4%

氯化铵  2%

在密封转动的加热炉中，均匀加热到380℃，保温2小时，渗锌层为40mm。

实例二：

锌粉  150目～300目  65%

粉煤灰  200目～300目  15%

漂珠  100目～200目  10.5%

氟化钠  3.5%

氧化铁  3.5%

氯化铵  2.5%

在密封转动的加热炉中，均匀加热到400℃，保温2小时渗锌层为55mm。

实例三：

锌粉  150目～300目  75%

粉煤灰  200目～300目  10%

漂珠  100目～200目  7%

氟硼酸钾  3%

氧化铁  3%

氯化铵  2%

在密封转动的加热炉中，均匀加热到400℃，保温3小时渗锌层为100mm。

采用本发明粉镀锌的钢铁制品，经耐腐蚀浸泡试验，渗锌层厚度测定，显微硬度、跌落试验、在室温35℃±2℃条件下，15%氯化钠水溶液中浸泡10天，均未发现试样有腐蚀现象，5米高处自由跌落，试样均无明显剥落现象，渗锌层厚度、显微硬度等参数都优于有关标准。