[发明专利]一种热浸镀合金用熔剂无效
申请号: | 93117180.6 | 申请日: | 1993-09-16 |
公开(公告)号: | CN1028301C | 公开(公告)日: | 1995-04-26 |
发明(设计)人: | 刘邦津;郝志明;江社明;刘伯文 | 申请(专利权)人: | 冶金工业部钢铁研究总院 |
主分类号: | C23C2/06 | 分类号: | C23C2/06;C23C2/02 |
代理公司: | 冶金专利事务所 | 代理人: | 金向荣 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 热浸镀 合金 熔剂 | ||
本发明属于金属材料的热浸镀合金领域。适用于熔剂法对金属材料零部件的表面热浸镀合金时所使用的熔剂。
在现有的热浸镀层技术中,从镀锌已发展为热浸镀锌铝合金,即在锌中提高铝的含量,并加入微量的其它元素,以改善其浸镀性和耐大气腐蚀性。例如已经成为商品化的锌铝合金镀层产品有Galfan镀层钢板,Galvalume镀层钢板和Superzinc镀层钢板。这些产品耐大气腐蚀性均为普通镀锌板的2-6倍。然而上述产品均采用森吉米尔法生产,即只能在氢还原法中镀合金层。因此上述产品具有设备多、工艺复杂和投资大等特点。目前采用熔剂法生产热浸镀锌铝合金是一种简便经济的方法,所使用镀锌铝熔剂有NH4Cl饱合水溶液和ZnCl2·3NH4Cl饱合水溶液等,使用这些熔剂的缺点是产品容易产生漏镀、针孔、鼓包和粘渣等缺陷。因此影响产品的耐腐蚀性和外观质量。另外在《首届全国热镀锌、铝学术交流会论文集》中和日本《特许公报昭64-5110》中添加少量氟化物的热浸镀锌铝熔剂,例如添加KF、NaF和NH4F等。虽然可以解决镀层的漏镀问题,但产品仍然存在有鼓包、表面粗糙等质量问题。
本发明的目的是提出一种经济的,生产工艺简单安全和产品质量好的金属热浸镀合金用熔剂。
根据本发明的目的,我们所提出的热浸镀锌铝合金的熔剂,其具体化学成分范围是(重量%)ZnCl240~48%,NH4Cl 5~7%,乙二醇2~5%,H2O 42~53%。
本发明的熔剂是由ZnCl2、NG4Cl和有机添加剂乙二醇所组成。按照本发明的成分范围配比,可使ZnCl2和NH4Cl两种盐形成共晶组成,其共晶点在230℃,沸点约在365℃。在此成分范围配比下熔剂的粘度最小,在热浸镀时容易从钢材表面脱离和蒸发。在本发明熔剂中加入乙二醇不仅能使熔剂涂敷均匀,而且还可以促进熔剂的快速蒸发,和有效地抑制熔剂与熔融合金中铝的反应,使能形成的AlCl3量降到最低程度,从而达到改善镀层的表面质量的目的。
采用熔剂法生产热浸镀Zn-Al合金是一种经济的、有效的镀层方法,其关键是熔剂成分的选择。这种生产方法是将金属件经除油、除锈和氧化膜后,在其制品表面浸涂一层熔剂,经烘干后,再浸镀于熔融的Zn-Al合金液中,停留数十秒至数分钟(根据被镀件热容量而定),此时金属制品表面与熔熔融的Zn-Al合金液发生反应和原子扩散而形成一层锌铁合金层,在制品被提出合金熔液时其制品表面仍被粘附一层熔融的合金。因此,得到冶金结合的具有两层镀层的金属制品。考虑到熔剂法热浸镀Zn-Al合金所具有的特点,本发明所设计的是共晶组成熔剂,而且熔剂粘度最小,能很容易均匀地浸涂在金属制品的表面,保持已被清理干净的制品不会被再污染和氧化。在热浸镀Zn-Al合金时,由于本发明熔剂的沸点仅在365℃左右,当浸涂有本发明熔剂的金属制品进入Zn-Al合金熔液中时,熔剂能迅速彻底的蒸发掉,和有效的减少AlCl3量的形成,使熔融合金更容易与金属制品表面发生反应和进行原子扩散而形成合金层。由于有第一层的熔融合金层浸渗的牢固和完整,所以才能得到最终Zn-Al镀层的光亮、平滑、无针孔漏镀和鼓泡等特点。
本发明熔剂与现有技术相比较具有生产方法简单、设备投资少,经济和易于生产实施等特点。本发明熔剂与现有熔剂法热浸镀Zn-Al合金的熔剂相比较,具有最终产品质量好,金属镀层表面光亮、平滑、无针孔漏镀和鼓泡现象。另一特点是由于本发明熔剂中没有加氟,所以在生产实施时,本发明熔剂对环境不含有氟污染。
实施例
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C23C 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面扩散法,化学转化或置换法的金属材料表面处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆
C23C2-00 用熔融态覆层材料且不影响形状的热浸镀工艺;其所用的设备
C23C2-02 .待镀材料的预处理,例如为了在选定的表面区域上镀覆
C23C2-04 .以覆层材料为特征的
C23C2-14 .过量熔融覆层的除去;覆层厚度的控制或调节
C23C2-26 .后处理
C23C2-30 .熔剂或融态槽液上的覆盖物