一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法.pdf

一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，它包括对金属构件的前处理、金属构件的渗锌方法以及金属构件的后处理。其中，金属构件的渗锌方法为：将金属构件与渗剂、填充剂、助剂、一起放入真空渗锌炉内，密封抽真空至1.33Pa-0.33Pa，然后加热至380度-450度，恒温120分钟，冷却至100度以下出炉。金属构件的后处理包括将渗锌后的金属构件先进行表面清理，然后放入电解槽内进行电化学渗锌处理，最后对金属构件进行钝化封闭。

1、  一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，它包括对金属构件的前处理、金属构件的渗锌方法以及金属构件的后处理，金属构件的前处理包括对金属构件的表面碱洗、表而除油、表面酸洗、表面除锈、渗前清理和烘干，其特征是：
金属构件的渗锌方法为：将金属构件与渗剂、填充剂、助剂、一起放入真空渗锌炉内，密封抽真空至1.33Pa-0.33Pa，然后加热至380度-450度，恒温120-180分钟，冷却至100度以下出炉；
金属构件的后处理包括对渗锌后的金属构件进行清理、电化学渗锌处理和钝化封闭处理，其处理方法为：先用5％的硝酸清理金属构件的表面，再进行电化学渗锌处理，电化学渗锌处理采用阴阳电极直流电流电化学渗锌处理方法，阳极用锌纯度为99.99％，金属构件在电解槽内的电极槽液中进行电化学渗锌处理时间为15-30分钟，电极电流密度为2.5-3.5A/m2，温度为15-35℃；钝化封闭处理时，先用2％-3％硝酸清洗金属构件，再将金属构件放入保护液中钝化封闭，最后清洗、干燥，干燥温度为65度。

2、  根据权利要求1所述的一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，其特征是：所述的渗剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：锌粉85-100、铝粉1-8、氧化铁粉1-5、镍粉0.1-2；所述的填充剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：石英砂80-100，粒度40目-80目、陶珠5-20；所述的助剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：三氧化二铝60-90、氯化氨5-10、氯化锌3-5、稀土2-5、碳黑2-5。

3、  根据权利要求1或2所述的一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，其特征是：所述的保护液由下述组份的原料制成，其份数为重量份，其中：络酸4-8、硝酸1-3、硝酸钡1-2。

4、  根据权利要求1或2所述的一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，其特征是：所述的电极槽液的配比为：氯化钾120-160g/L、氯化锌50-80g/L、硼酸25-35g/L、硫酸亚铁0.5-1.8g/L。

5、  根据权利要求3所述的一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，其特征是：所述的电极槽液的配比为：氯化钾120-160g/L、氯化锌50-80g/L、硼酸25-35g/L、硫酸亚铁0.5-1.8g/L。

一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法
技术领域
本发明涉及一种对金属表面进行渗锌处理的方法，特别是一种对金属表面先进行锌、铝、镍及稀土渗锌处理后再通过电化渗锌的复合渗锌方法。
背景技术
目前，对金属构件表面的防腐处理方法有电镀锌、冷镀锌、热镀锌和粉末渗锌等工艺。其中粉末渗锌工艺是利用热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在加热过程中使锌粉与被镀金属构件紧密接触，使产生的锌活性原子通过热扩散运动渗入到金属构件表面，形成一种锌铁合金保护层，以防止环境腐蚀的方法。现有的粉末渗锌工艺主要包括金属构件的前处理、金属构件的渗锌方法以及金属构件的后处理。金属构件的前处理包括：表面碱洗、表面除油、表面酸洗、表面除锈(抛丸、喷砂除锈)、渗前清理和烘干；金属构件的渗锌方法是将金属构件与锌粉、惰性填充材料以及活化剂一起放入真空渗锌炉内进行热处理；金属构件的后处理包括对渗锌后金属构件的冲洗、抛光处理、钝化处理和晾干处理。现有的粉末渗锌工艺只对金属构件在真空炉内进行热处理渗锌，金属构件渗层的防腐性能、表面硬度、耐磨性能、光洁度及美观都还有待提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种对金属表面先进行锌、铝、镍及稀土渗锌处理后再通过电化渗锌的复合渗锌方法。
本发明的技术方案是：一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，它包括金属构件的前处理、金属构件的渗锌方法以及金属构件的后处理，其中：
金属构件的前处理包括：表面碱洗、表面除油、表面酸洗、表面除锈(抛丸、喷砂除锈)、渗前清理和烘干。
金属构件的渗锌方法为：将金属构件与渗剂、填充剂、助剂、一起放入真空渗锌炉内，密封抽真空至1.33Pa-0.33Pa，然后加热至380度-450度，恒温120-180分钟，冷却至100度以下出炉。所述的渗剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：锌粉85-100、铝粉1-8、氧化铁粉1-5、镍粉0.1-2；所述的填充剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：石英砂80-100，粒度40目-80目、陶珠5-20；所述的助剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中为：三氧化二铝60-90、氯化氨5-10、氯化锌3-5、稀土2-5、碳黑2-5。
金属构件的后处理包括对渗锌后的金属构件进行清理、电化学渗锌处理和钝化封闭处理。先用5％的硝酸清理金属构件的表面，再进行电化学渗锌处理，电化学渗锌处理采用阴阳电极直流电流电化学渗锌处理方法，阳极用锌纯度为99.99％，金属构件在电极槽内进行电化学渗锌处理时间为15-30分钟，电极电流密度为2.5-3.5A/m2，温度为15-35℃。电极槽液的配比为：氯化钾120-160g/L、氯化锌50-80g/L、硼酸25-35g/L、硫酸亚铁0.5-1.8g/L。
再将经过电化学渗锌处理的金属构件进行钝化封闭处理，钝化封闭处理的工艺为：先用2％-3％硝酸清洗金属构件，再将金属构件放入保护液中钝化封闭，所述的保护液由下述组份的原料制成，其份数为重量份，其中：络酸4-8、硝酸1-3、硝酸钡1-2。最后对金属构件进行清洗、干燥，干燥温度为65℃。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、和现有粉末渗锌的金属构件比较，采用本发明生产的金属构件渗层的表面硬度、耐磨性能、光洁度及美观都有比较明显的提高。
2、共渗后采用电化学渗锌处理又进一步让金属构件渗层的结构紧密性及金属原子在共渗层之间的漂移进一步加深。
3、共渗后金属构件经过钝化及封闭，防腐的盐雾试验达到500小时以上。
以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述。
具体实施方式
一种对金属构件表面进行复合渗锌的方法，它包括金属构件的前处理、金属构件的渗锌方法以及金属构件的后处理，其中：
金属构件的前处理包括：表面碱洗、表面除油、表面酸洗、表面除锈(抛丸、喷砂除锈)、渗前清理和烘干；
金属构件的渗锌方法为：将金属构件与渗剂、填充剂、助剂、一起放入真空渗锌炉内，密封抽真空至1.33Pa-0.33Pa，然后加热至380度-450度，恒温120-180分钟，冷却至100度以下出炉。所述的渗剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：锌粉90、铝粉5、氧化铁粉4、镍粉1；所述的填充剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：石英砂90，粒度60目、陶珠10；所述的助剂由下述组份的原料组成，其份数为重量份，其中：三氧化二铝80、氯化氨8、氯化锌4、稀土3、碳黑3。
金属构件的后处理包括对渗锌后的金属构件进行清理、电化学渗锌处理和钝化封闭处理。先用5％的硝酸清理金属构件的表面，再进行电化学渗锌处理，电化学渗锌处理采用阴阳电极直流电流电化学渗锌处理方法，阳极用锌纯度为99.99％，金属构件在电极槽内进行电化学渗锌处理时间为15-30分钟，电极电流密度为2.5-3.5A/m2，温度为15-35℃。电极槽液的配比为：氯化钾120-160g/L、氯化锌50-80g/L、硼酸25-35g/L、硫酸亚铁0.5-1.8g/L。
再将经过电化学渗锌处理的金属构件进行钝化封闭处理，钝化封闭处理的方法为：先用2％-3％硝酸清洗金属构件，再将金属构件放入保护液中钝化封闭，所述的保护液由下述组份的原料制成，其份数为重量份，其中：络酸5、硝酸2、硝酸钡1。最后对金属构件进行清洗、干燥，干燥温度为65度。