CN100503890C - 多元合金共渗加封闭的涂层及应用 - Google Patents
多元合金共渗加封闭的涂层及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100503890C CN100503890C CNB2006101195407A CN200610119540A CN100503890C CN 100503890 C CN100503890 C CN 100503890C CN B2006101195407 A CNB2006101195407 A CN B2006101195407A CN 200610119540 A CN200610119540 A CN 200610119540A CN 100503890 C CN100503890 C CN 100503890C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- cementation
- coating
- component alloy
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及多元合金共渗加封闭的涂层，其特征在于所述的防腐涂层由渗、涂层组合在一起的多功能涂层。第一层为多元合金共渗渗层与钝化层。共渗合金中有锌、铝和稀土氧化镧等合金，钝化层为不含Cr6+的膜层。第二层铝锌片和环氧树脂的组成作封闭层。第一层渗层和钝化层为35～50μm，第二层涂层10～12μm。结合后的耐中性盐雾时间可达500h以上，涂层硬度达到9H，相对磨损量＜50%。而提供的涂层性价比远优于先前SDD-1涂层，且已成功地应用于时速350公里/时客运专线铁路无喳轨道常用跨度梁和铁路大桥支座顶预埋钢板、套筒中。
Description
技术领域
本发明涉一种多元合金共渗加封闭的涂层(以下简称SDD-2涂层)及应用。本发明提供的涂层不仅保持原有的无公害、无氢脆、优良的耐中性盐雾性能等优点外，克服了原单一涂层中的不足，还提高了原膜层的耐磨性，解决了能在不同酸、碱条件下使用的可能性，大幅度地提高了原涂层的综合性能。属于金属防腐领域。
背景技术
在原多功能防腐复合涂层制作应用理念的基础上，申请人曾开发了一种多功能防腐涂层(下称SDD-1涂层)。所述的SDD-1涂层是由多元合金共渗层加上锌铬涂层，再加上有机树脂封闭层三层结合形成。它具有多种特性：有良好的耐磨性、耐碱耐酸性，同时有过盈的抗中性盐雾试验性能。SDD-1涂层一般在NSS中性盐雾试验中能达到2500h或以上，基材不出红锈的现象。但它也存在明显的弱处，1)第一、第二层的结合工艺条件非常严格，给工艺控制和操作带来一定的难度；2)其过盈的耐中性盐雾能力主要取决于锌铬涂层受到封闭，而锌铬涂层的形成在SDD-1涂层中所占的成本较高。为适应大工程施工中对构件不同耐腐效果的要求，同时更需满足工程造价成本的可承受性。
为此，本申请人试图开发一种新的多元合金共渗加封闭涂层(下称SDD-2涂层)。使开发的SDD-2涂层不仅可保持了原有的SDD-1涂层能在不同酸碱条件下使用的功能，同时也满足在NSS中性盐雾试验中大于500h无红锈和相对磨损量小于50％的技术条件，更重要的是使涂层的制作成本大幅下降，且有较好的性价比，于是引出本申请的新构思。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多元合金共渗加封闭的涂层及应用，使本发明提供的涂层能适应于多种环境下PH2.5～13.5范围内作业，能符合NSS中性盐雾试验500h，且相对磨损量小于50％的高硬度，制作成本仅为已有SDD-1涂层的55％，也即制作成本降低45％，具有较高的性价比。
本发明提供的涂层是由渗层钝化后和封闭涂层结合组成。
本发明是利用了渗层中的δ1相能起到阴极保护的原理。从标准电极电位看，多元合金共渗时形成的61相锌铁合金相。它含有质量百分数不小于90％左右的锌、质量百分数不小于8％左右的铁、它的标准电极电位是-0.65V，Fe是-0.439V。两者之间标准电极电位的关系是：Fe<δ1相，因此δ1相可以对铁基材料起到阴极保护，有利于提高铁基材料在大气候条件下的耐腐蚀寿命。
单纯的多元合金共渗层，由于其δ1相中含有质量百分数不小于8％的Fe成分，所以在NSS中性盐雾的条件下，无法抵抗氯离子(Cl-)的侵蚀，一般渗件在NSS中性盐雾试验条件下，仅24小时就会出现红锈。为解决渗层的这一弱点，本发明提出采用不含Cr6+的环保型钝化工艺和有机树脂封闭层，创造一种几乎没有或者说组成一种极大阻碍腐蚀电流通过的一个封闭层。
所述的多元合金共渗加封闭复合涂层是由渗、涂层组合在一起的多功能复合涂层。
第一层为多元合金共渗渗层与钝化层。共渗合金中有锌、铝和稀土氧化镧等合金，钝化层为不含Cr6+的膜层。
第二层专用金属涂料SDF-202作封闭层。
所述的锌在渗层中的重量百分比不小于90％，铝在渗层中的百分比不小于8％，氧化镧在渗层中的重量百分比不小于450ppm。
所述的第一层钝化层必须是不含Cr6+的钝化层。
所述的第二层，选用的SDF-202封闭层是由锌铝与环氧树脂混合后形成的一种金属涂料。其中锌、铝以片状形式存在，所述的锌、铝的片径为25～40μm，片厚<0.25μm组成。锌铝片的含量在SDF-202涂料中的质量百分数为8～10％，且与第一层结合力较好，其防腐机理是以封闭方式隔绝腐蚀介质对铁基起电化学腐蚀。
所述的复合涂层，第一层渗层和钝化层为35～50μm，第二层涂层10～12μm。
本发明所述的SDD-2复合涂层的工艺条件是：
第一层采用多元合金共渗与不含Cr6+的钝化，工艺温度为430±10℃，保温2～3小时，渗层厚度达到35～50μm，其中δ1相保持在35～45μm，最外层ξ相控制在5～8μm。
钝化对大件采用刷涂、自干，小件采用浸渍、沥干。钝化膜厚度一般在2～3μm。
第二层SDF-202封闭层，可采用浸渍离心或者喷、刷涂工艺，烘烤温度160～180℃，烘烤时间15～20分钟，厚度在8～12μm。
加涂SDD-2后的涂层最后可满足NSS中性盐雾试验≥500h，涂膜硬度>9H，相对磨损量<50％。
SDD-2与SDD-1的性能、价格比较于表1
表1
| SDD-1多功能复合涂层 | SDD-2复合涂层 | |
| 复合层的组成 | 多元合金共渗+锌铬涂层+封闭层 | 多元合金共渗钝化+封闭层 |
| 工艺处理难度 | 工艺处理要求高，控制要素复杂 | 工艺处理较简单，方便掌握 |
| 涂层硬度 | 9H | 9H |
| 相对磨损量 | ≤50％ | ≤50％ |
| 涂层厚度 | ≥50μm | ≥50μm |
| 中性盐雾试验 | >1000h | >500h |
| 耐碱性 | 良好 | 良好 |
| 耐酸性 | 良好 | 良好 |
| 成本价格 | 较好 | 为SDD-1涂层的55％ |
综上所述，本发明提供的多元合金共渗加封闭复合涂层，是一种由渗层和涂层有机结合在一起的多功能的涂层。
多元合金共渗加封闭复合涂层是利用了多元合金共渗形成的渗层与钢铁间的阴极保护原理，同时加上SDF-202金属涂料的封闭，形成了一种较佳的抗氧化屏障层，提高了涂膜层的整体效应，大大提高了金属材料的耐候、抗腐寿命。
本发明提供的涂层的主要性能是：
锌铁稀土合金层硬度 ≥380HV
涂层整体硬度 ≥9H
中性盐雾试验 ≥500h
抗疲劳试验 500万次
相对磨损量 <50％
残余变形量 <0.8mm
耐碱性 1.2g/L Ca(OH)2条件下，168h膜层不变色
耐酸性 0.05mol/L H2SO4条件下，240h无锈蚀
耐水性 在40℃的离子水中连续浸泡240h后，涂层不剥落
本发明提供的SDD-2复合涂层已成功应用于时速350公里/时客运专线铁路无喳轨道常用跨度梁和铁路大桥支座顶预埋钢板、套筒中。显示出本发明提供的涂层巨大的市场和潜在的经济效益。(详见实施例2、3、4)。
具体实施方式
实施例1(多元含金共渗加封闭的涂层及制作)
按发明内容中所述的涂层由两层组成，第一层为多元合金共渗渗层与钝化层，所述多元合金共渗渗层是由质量百分数为90％的锌和不少于450ppm的氧化镧，余量为铝组成，其渗层厚度50μm左右，其中δ1相控制在5-8μm；采用工艺温度为440℃保温2小时，出炉冷却后，然后再将钝化液采用刷涂在工件上自干，在其上形成不含Cr6+的钝化层，钝化层厚度2-3μm，再在钝化层上加涂由质量百分数为10％的铝、锌片和质量百分数为90％的环氧树脂组成的封闭层，在160℃，20分钟烘烤，厚度约为10μm，制作的涂层可满足NSS中性盐雾试验≥500h的要求。
实施例2(多元合金共渗加封闭的涂层的应用实例)
高速铁路与其它的许多重点工程对材料的重防腐提出新高的要求，希望做到少维修甚至免维修的标准。铁轨上的零部件暴露在自然环境中，日晒雨淋，还承受摩擦磨损及交复应力的作用。传统的电镀、单一的锌铬涂层等工艺都难以满足钢铁件的使用寿命。因此我们采用了SDD-2型涂层，在渝怀线上做了四年的野外、隧道内跟踪考核，结果证明SDD-2涂层的耐磨性，抗腐性均属良好，得到中铁科学研究院的认可，并批准在时速350公里的客运专线上使用。
铁道部在时速350公里的客运专线铁路无碴轨道常用跨度梁技术交底中，已将多元合金共渗+封闭处理工艺、Q/SOJC 4-2005《钢铁制件多元合金共渗》企标纳入实施技术要求中。
实施例3
中铁一局郑西线也在大桥支座顶预埋钢板、套筒等构件的技术加工中采用多元合金共渗+封闭处理。
实施例4
中铁十三局从石家庄至太原的时速350公里客运专线23.5m跨度梁的支座预埋钢板技术交底中也同样采用了本发明提供的SDD-2涂层。
Claims (4)
1、多元合金共渗加封闭涂层，其特征在于所述的涂层是由第一层的多元合金共渗渗层与钝化层和第二层的封闭层组成，其中
①第一层多元合金共渗渗层与钝化层中，多元合金共渗渗层是由锌、铝和氧化镧组成；钝化层为不含Cr6+的钝化层；锌在多元合金共渗渗层中的质量百分比不小于90％，铝在多元合金共渗渗层中的质量百分比不小于8％，氧化镧在多元合金共渗渗层中的质量百分比不小于450ppm；
②第二层封闭层是由锌和铝与环氧树脂组成，锌和铝的质量百分含量为8-10％；且锌和铝以片状形式存在，锌片和铝片的片径为25-40μm，锌片和铝片的片厚<0.25μm。
2、按权利要求1所述的多元合金共渗加封闭涂层，其特征在于涂层的第一层渗层厚度为35-50μm，第二层厚度为10-12μm。
3、按权利要求1所述的多元合金共渗加封闭涂层，其特征在于多元合金共渗渗层上的钝化层厚度2-3μm。
4、如权利要求1所述的多元合金共渗加封闭涂层的应用，其特征在于用于时速350公里/时客运专线铁路无喳轨道常用跨度梁和铁路大桥支座顶预埋钢板、套筒中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101195407A CN100503890C (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | 多元合金共渗加封闭的涂层及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101195407A CN100503890C (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | 多元合金共渗加封闭的涂层及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1970842A CN1970842A (zh) | 2007-05-30 |
| CN100503890C true CN100503890C (zh) | 2009-06-24 |
Family
ID=38111862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006101195407A Active CN100503890C (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | 多元合金共渗加封闭的涂层及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100503890C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102127732A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-07-20 | 安徽天通达克罗涂复科技有限公司 | 一种多元合金共渗剂及其制备共渗层的方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102409286B (zh) * | 2011-10-28 | 2014-03-12 | 上海达克罗涂复工业有限公司 | 地铁用的管片连接件的耐腐蚀和耐碱处理相结合的方法 |
| CN107630405A (zh) * | 2017-09-05 | 2018-01-26 | 安徽金星预应力工程技术有限公司 | 预制箱梁用整体式防落梁 |
| CN109234670A (zh) * | 2017-09-26 | 2019-01-18 | 福建宏贯路桥防腐科技股份有限公司 | 一种多元合金共渗剂及其共渗工艺 |
| CN113980562B (zh) * | 2021-11-19 | 2022-09-23 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种锚链防腐耐磨涂层及其制备方法 |
| CN114703448A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-07-05 | 南通昊成钢结构工程有限公司 | 一种钢结构表面多功能复合涂层及其涂装工艺 |
-
2006
- 2006-12-13 CN CNB2006101195407A patent/CN100503890C/zh active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 粉末渗锌技术在易锈蚀零件上的应用. 曾炎林，徐进进，柯新和.航天工艺，第4期. 1999 |
| 粉末渗锌技术在易锈蚀零件上的应用. 曾炎林，徐进进，柯新和.航天工艺，第4期. 1999 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102127732A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-07-20 | 安徽天通达克罗涂复科技有限公司 | 一种多元合金共渗剂及其制备共渗层的方法 |
| CN102127732B (zh) * | 2011-03-02 | 2012-10-10 | 安徽天通达克罗涂复科技有限公司 | 一种多元合金共渗剂及其制备共渗层的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1970842A (zh) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100503890C (zh) | 多元合金共渗加封闭的涂层及应用 | |
| WO2011040621A1 (ja) | 耐候性に優れた構造用鋼材および鋼構造物 | |
| CN100558937C (zh) | 多功能防腐复合涂层及其制备方法 | |
| JP5058574B2 (ja) | 電気防食される船舶バラストタンク用防錆鋼板および船舶バラストタンクの防錆方法 | |
| JP5233829B2 (ja) | 海浜耐候性に優れた鋼材と構造物 | |
| TWI683911B (zh) | 構造用鋼材及構造物 | |
| TW200540235A (en) | Paint for highly corrosion-resistant zinc-alloy coated steels and steel structure having coated film of said paint | |
| JP3753088B2 (ja) | カーゴオイルタンク用鋼材 | |
| JP4924775B2 (ja) | 溶接変形が小さく耐食性に優れた鋼板 | |
| JP2010007109A (ja) | 耐食性およびｚ方向の靭性に優れた鋼材の製造方法 | |
| JP5771011B2 (ja) | 耐食性に優れた構造部材用鋼材 | |
| CN101186998B (zh) | 一种输电线路杆塔长效防腐合金镀层及其制备工艺 | |
| CN102409286B (zh) | 地铁用的管片连接件的耐腐蚀和耐碱处理相结合的方法 | |
| CN105985702A (zh) | 一种镁合金用无铬新型防护涂料及其制备方法 | |
| JP5862166B2 (ja) | 船舶艤装用耐食鋼材 | |
| CN201567375U (zh) | 一种镁合金表面防腐蚀涂层 | |
| CN112322137B (zh) | 一种高强度防腐蚀导轨钢材料 | |
| CN201837301U (zh) | 渗锌和柔性工程漆酚酞防腐涂层 | |
| JP3461320B2 (ja) | 耐食性に優れた溶射被覆部材およびその製造方法 | |
| CN210506176U (zh) | 一种通用型防腐中间屏蔽涂层 | |
| JP5044874B2 (ja) | 防食性に優れた塗装鋼材 | |
| JP5651911B2 (ja) | 樹脂被覆鋼材の製造方法 | |
| Salman | Investigation the corrosion behavior of composite coatings on carbon steel | |
| JPS63143270A (ja) | 焼付硬化性に優れた高耐食性有機被覆鋼板 | |
| JP2016204692A (ja) | 有機樹脂被覆鋼材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |