灰口铸铁件铸造热镀锌同步工艺.pdf

本发明属于用金属涂复金属防锈、防腐蚀技术领域，涉及一种镀锌工艺，特别是灰口铸铁件的热镀锌工艺。
    金属热镀锌可以获得较厚的锌镀层，耐磨损，抗腐蚀能力强，使用寿命长，目前已作为一种成熟的技术，广泛应用钢件、可锻铸铁件的防锈、防腐蚀。本发明人曾利用现有热镀锌工艺对灰口铸铁件进行热镀锌试验，结果是镀件产品外观与可锻铸铁镀件没有明显差别，锌镀的厚度可以达到80以上，且比较均匀，但经着色探伤法试验，发现铸铁件产品基体组织有裂纹，这一点通过金相分析也得到了进一步证实，同时发现裂纹处基体贫碳呈氧化色。由于镀件基体组织裂纹，铸件产品的机械强度的大降低，使产品不合格，以至报废，这就是说现有热镀锌工艺应用于灰口铸铁件是不成功的。

    经过分析认为，现有技术的热镀锌工艺目前尚未能应用于和口铸铁件的主要原因，一是灰口铸铁的碳、硅含量较高，浇铸时的温度较低，铸件在模内存留的时间短，渗碳体组织石墨化程度差;二是镀锌时锌液的温度较高，一和570-640℃，氯化铵液处理和水冷却时，温度又较低，氯化铵液温度一般为50-80℃，冷却水一般为常温流水可以上见中国腐蚀与防护学会、河北省冶金研究所，1988年4月出版的《全国首届热镀锌学术交流会论文集》，第265-267页“热镀锌工艺及生产小结”一文）。灰口铸铁件未完全石墨化的渗碳体，在浸镀时的高温条件下又发生石墨化，形成石墨，伴随体积的胀大，在氯化铵液处理和冷却时，又是一个激冷的过程，胀大的体积又急剧回缩，产生较大的内应力，从而使灰口铸铁件基体组织炸裂，形成裂纹。

    本发明的任务是提供一种灰口铸铁件铸造-热镀锌同步工艺，应用于灰口铸铁件的热镀锌防锈、防腐蚀。

    本发明地任务是以如下方案实现的：它包括灰口铸铁件铸造工艺的造模、熔炼、浇铸、扒件退砂等工序，热镀锌工艺的抛丸、酸洗、烘烤、浸镀、去余锌、氯化铵液处理、冷却等工序，其中所说的熔炼工序，在熔炼时尽量降低铁水中的碳、硅含量，如碳含量降至2.8-3.2，硅含量降至1.6-1.9;所说的浇铸工序，浇铸时尽可能提高浇铸的温度，例如提高到1300℃以上，最好提高到1350℃以上，并尽可能延长铸件在模内的存留时间，如延长至不少于4小时，最好是至少6小时，铸造工艺的其他工序同现有技术。这样，通过铸造工艺的改进，使灰口铸铁件的渗碳体尽可能达到完全石墨化的程度，则给后步热镀锌工艺打下一个良好的基础条件。

    所说的浸镀，是浸镀时适当降低锌液的温度，将锌液的温度控制在560-580℃;所说的氯化铵液处理，处理时，尽量提高氯化铵液的温度，如提高到80-100℃;所说的冷却，是冷却时，保持冷却水高温度，如保持在85-100℃，热镀锌工艺的其他工序同现有技术。这样，灰口铸铁件以渗碳体尽可能完全石墨化为基础，在热镀锌工艺过程中，尽可能避免剩余渗碳体继续石墨化，减小铸件的体积膨胀系数，并通过缩小锌液温度与氯化铵液、冷却水温度的温差，减小激冷回缩，防止铸件基体组织炸裂，从而实现灰口铸铁件的热镀锌。

    冷却时，在保证水温的条件下，为保证冷却水干净、没有杂质，保证镀件外观质量，而同时又防止冷却水加温燃料浪费，所说的保持冷却水高温，可以通过水池下层小水流供水、表层排水以及定时换水的方法来实现。

    本发明人单位利用本发明的同步工艺生产灰口铸铁热镀锌高压线路用FR系列防震锤获得成功，材质达到HT200标准，热镀锌保护层达到了GB5958-86绝缘金属附件热镀锌层通用技术条件要求。本发明的同步工艺技术参数选择合理，容易控制，完全利用现有设备即可实现灰口铸铁件的热镀锌任务，从而为灰口铸铁件高标准防锈、防腐蚀开辟了新途径。