CN102296258B - 热浸镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热浸镀方法，该方法包括：A对镀件进行清洁处理；所述A的步骤包括：A1.将镀件浸入除油溶液中进行除油，除油后清洗；A2.将镀件浸入除锈溶液中5～15min后清洗；A3.将上述经过除锈处理的镀件浸入助镀剂中对镀件进行1～5min的助镀处理；B将经过清洁处理的所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中，形成镀层；C钝化处理。采用本发明所提供的方案在浸镀铝液中添加稀土氧化物，使得镀件具有镀层致密、均匀且与基体结合力好等优点，解决了镀层与镀件的粘附性不高的技术问题，提高了镀层与镀件的粘附性，进而增强镀层的耐腐蚀性能，不需要进行日常的监测和修补，从而保证镀件在强腐蚀环境尤其是海洋性气候中的使用寿命有显著的提高。

Description

热浸镀方法
【技术领域】
本发明涉及防腐技术领域，尤其涉及一种热浸镀方法。
【背景技术】
材料在海洋环境中应用时会受到日照、海浪冲刷、盐雾等多种因素的腐蚀。近年来，随着材料在海洋环境中的应用日趋广泛，使得如何提高金属材料的耐腐蚀性能成为目前的首要目标。海洋大气环境中，金属材料采取在其表面喷漆、施加防护涂层的方式进行保护。
然而，对于采用了表面喷漆以及施加防护涂层的方式进行防护的金属材料在多数情况下常常会出现附着力不良，在日常的使用过程中，要进行监测维护和及时的修补，从而导致防护的工作量非常大，不便于在海洋环境中使用。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种增强材料耐腐蚀性能的热浸镀方法。
一种热浸镀方法，包括如下步骤：A对镀件进行清洁处理；B将经过清洁处理的所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中，形成镀层。
优选地，所述A的步骤包括：A1将镀件浸入除油溶液中进行除油，除油后立即清洗，所述除油溶液包括20～50g/l氢氧化钠、30～50g/l碳酸钠、20～40g/l磷酸钠以及3～6g/l硅酸钠，溶剂为水，温度60～90℃；A2将镀件浸入除锈溶液中5～15min后清洗，所述除锈溶液包括3％～15％的盐酸和0.5％～1.5％的乌洛托品，溶剂为水；A3将上述经过除锈处理的镀件浸入助镀剂中对镀件进行1～5min的助镀处理，所述助镀剂为浓度不低于5％的K2ZrF6溶液，温度85℃～95℃。
优选地，所述步骤A1中清洗镀件的具体过程是：采用常温水或者60℃～90℃的高温水清洗。
优选地，所述步骤B在650～750℃的温度条件下进行。
优选地，所述步骤B中所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中2～8min。
优选地，所述步骤B之前还包括对添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液进行覆盖处理的步骤，所述覆盖处理是将KCl、NaCl以及Na3AlF6混合配制的覆盖剂加入所述浸镀铝液中直至完全覆盖浸镀铝液表面，所述覆盖剂中各组分的重量比为KCl占40％～60％、NaCl占30％～50％、Na3AlF6占10％～30％。
优选地，制备所述浸镀铝液的浸镀材料是选用工业纯铝，添加稀土氧化物熔炼，熔炼温度为900℃。
优选地，所述浸镀铝液中铝的含量为92％～98％、稀土氧化物的含量为2％～8％。
优选地，所述混合稀土氧化物按质量百分比为45％的Y2O3和55％的CeO2配制而成。
优选地，还包括：按1∶1∶10～20的体积比例量取37％的硝酸、85％的磷酸以及蒸馏水配置钝化液，待浸镀后的镀件冷却后将其置于所述钝化液中，并在超声波震荡机中震荡5～15min后清洗，完成对镀件的钝化处理。
上述热浸镀方法在浸镀铝液中添加稀土氧化物，使得镀件具有镀层致密、均匀且与基体结合力好等优点，有效地提高了涂层的附着力，减小了日常修补及维护的工作，从而保证镀件在强腐蚀环境尤其是海洋性气候中的使用寿命有显著的提高。
【具体实施方式】
一种热浸镀方法，包括如下步骤：
首先，对镀件进行清洁处理。一实施例中，浸铝前需要对镀件进行表面处理，其处理的好坏直接决定着镀铝后镀件表面的质量，具体过程如下：
(1)在60～90℃温度条件下，将镀件浸入除油溶液中进行除油，除油后立即清洗，所述除油溶液包括20～50g/l氢氧化钠、30～50g/l碳酸钠、20～40g/l磷酸钠以及3～6g/l硅酸钠，溶剂为水。一实施例中，在60～90℃的温度条件下，将镀件浸入配制好的除油溶液中，处理时间可依照镀件表面的油污情况而确定，通常为5～15min即可彻底除去镀件表面的油污，并在常温水或者60～90℃的高温水中去掉镀件表面的除油溶液。
(2)将镀件浸入除锈溶液中5～15min后清洗，所述除锈溶液包括3％～15％的盐酸和0.5％～1.5％的乌洛托品，溶剂为水。一实施例中，乌洛托品为缓蚀剂，可防止盐酸对镀件产生腐蚀。常温下，该除锈液可以去除中等或严重的锈蚀，但在除锈结束后必须对镀件进行清洗，以清除镀件表面的酸液。
(3)在85℃～95℃温度条件下，将上述经过除锈处理的镀件浸入助镀剂中对镀件进行1～5min的助镀处理，所述助镀剂为浓度不低于5％的K2ZrF6溶液。
其次，将经过清洁处理的所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中，制备镀层。一实施例中，在650～750℃温度条件下，该镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中2～8min。所述浸镀材料是选用工业纯铝，添加混合稀上氧化物熔炼，熔炼温度为900℃。混合稀土氧化物中各组分的质量百分比为45％的Y2O3和55％的CeO2。
在将镀件浸入浸镀铝液之前，还必须配制对添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液进行覆盖处理，具体过程为：
将KCl、NaCl以及Na3AlF6混合配制的覆盖剂加入所述浸镀铝液中直至完全覆盖溶液表面，所述覆盖剂中各组分的重量比为KCl占40％～60％、NaCl占30％～50％、Na3AlF6占10％～30％。一实施例中，由于用于浸镀的浸镀铝液在高温下表面容易被氧化，形成氧化铝薄层，以附着在镀件表面而影响表面质量，增加铝的消耗，因此需要在浸镀铝液中加入覆盖剂，以有效防止浸镀铝液中形成氧化铝薄层。
最后，按1∶1∶10～20的体积比例量取37％的硝酸、85％的磷酸以及蒸馏水置于容器，待所述浸镀后的镀件冷却后置于所述容器中，并在超音波震荡机中振荡5～15min后清洗，完成对镀件的钝化处理。
下面结合具体的实施例详细阐述本发明中热浸镀方法。
实施例1
镀件选用1Cr13钢板材，配制除油溶液，该除油溶液包括30g/l氢氧化钠、45g/l碳酸钠、30g/l磷酸钠以及4g/l硅酸钠，溶剂为水，在60～90℃下将镀件浸入除油溶液中，直至目测检查到镀件表面油污已彻底清除后立即采用常温水或80℃的高温水清洗，清除镀件表面的除油溶液。同时配制含10％盐酸和0.5％乌洛托品，溶剂为水的除锈溶液，将经过除油处理的镀件浸入除锈溶液中10min后清洗。将清洗后的镀件置于90℃的助镀剂中5min进行助镀处理，该助镀剂的成分为10％K2ZrF6。然后，将镀件浸入成分为2％稀土氧化物的浸镀铝液中2min，制备镀铝层，最后按1∶1∶20的体积比例量取37％的硝酸、85％的磷酸以及蒸馏水置于容器，待所述浸镀后的镀件冷却后置于所述容器中，并在超声波震荡机中振荡10min后以大量的清水清洗镀件表面。
本实施例中，配制成分为2％稀土氧化物的浸镀铝液的过程具体是：以重量百分比为KCl占45％、NaCl占40％，而Na3AlF6占15％混合配制覆盖剂，并加入浸镀铝液中。
热浸镀后，对1Cr13钢板材测试其耐蚀性能：对1Cr13钢板材进行900℃循环氧化实验，此时1Cr13钢板材的氧化膜致密，氧化深度指标R＜＜0.1mm/a，具备完全抗氧化腐蚀性能，且其抗高温氧化腐蚀性能优于未经热浸镀处理的1Cr13钢板材。
经处理后的镀件表面平整、连续，且与镀件基体结合良好。
实施例2
镀件选用1Cr18Ni9Ti钢板，配制除油溶液，该除油溶液包括40g/l氢氧化钠、30g/l碳酸钠、35g/l磷酸钠以及5g/l硅酸钠，溶剂为水，在80～90℃下将镀件浸入除油溶液中，直至目测检查到镀件表面油污已彻底清除后立即采用常温水或80℃的高温水清洗，清除镀件表面的除油溶液。同时配制含15％盐酸和0.5％乌洛托品，溶剂为水的除锈溶液，将经过除油处理的镀件浸入除锈溶液中10min后清洗。而后，置于90℃的助镀剂中3min进行助镀处理，该助镀剂的成分为10％K2ZrF6。然后，将镀件浸入成分为2％稀土氧化物的浸镀铝液中2min，制备镀铝层，最后按1∶1∶20的体积比例量取37％的硝酸、85％的磷酸以及蒸馏水置于容器，待所述浸镀后的镀件冷却后置于所述容器中，并在超声波震荡机中振荡10min后以大量的清水清洗镀件表面。
本实施例中，配制成分为2％稀土氧化物的浸镀铝液的过程具体是：以重量百分比为KCl占50％、NaCl占30％，而Na3AlF6占20％混合配制覆盖剂，并加入浸镀铝液中。
实施例3
镀件选用1Cr18Ni9Ti钢板，配制除油溶液，该除油溶液包括40g/l氢氧化钠、30g/l碳酸钠、30g/l磷酸钠以及5g/l硅酸钠，溶剂为水，在80～90℃下将镀件浸入除油溶液中，直至目测检查到镀件表面油污已彻底清除后立即采用常温水或85℃的高温水清洗，清除镀件表面的除油溶液。同时配制含15％盐酸和1％乌洛托品，溶剂为水的除锈溶液，将经过除油处理的镀件浸入除锈溶液中10min后清洗。置于90℃的助镀剂中3min进行助镀处理，该助镀剂的成分为10％K2ZrF6。然后，将镀件浸入成分为4％稀土氧化物的浸镀铝液中4min，制备镀铝层，最后按1∶1∶20的体积比例量取37％的硝酸、85％的磷酸以及蒸馏水置于容器，待所述浸镀后的镀件冷却后置于所述容器中，并在超音波震荡机中振荡10min后以大量的清水清洗镀件表面。
本实施例中，配制成分为4％稀土氧化物的浸镀铝液的过程具体是：以重量百分比为KCl占45％、NaCl占40％，而Na3AlF6占15％混合配制覆盖剂，并加入浸镀铝液中，以完全覆盖该浸镀铝液。
上述热浸镀方法在浸镀铝液中添加稀土氧化物，使得镀件具有镀层致密、均匀且与基体结合力好等优点，有效地提高了涂层的附着力，减小了日常修补及维护的工作，从而保证镀件在强腐蚀环境尤其是海洋性气候中的使用寿命有显著的提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种热浸镀方法，包括如下步骤：
A对镀件进行清洁处理；
所述A的步骤包括：
A1将镀件浸入除油溶液中进行除油，除油后清洗，所述除油溶液包括20～50g/l氢氧化钠、30～50g/l碳酸钠、20～40g/l磷酸钠以及3～6g/l硅酸钠，溶剂为水，温度60～90℃；
A2将镀件浸入除锈溶液中5～15min后清洗，所述除锈溶液包括3%～15%的盐酸和0.5%～1.5%的乌洛托品，溶剂为水；
A3将上述经过除锈处理的镀件浸入助镀剂中对镀件进行1～5min的助镀处理，所述助镀剂为浓度不低于5%的K2ZrF6溶液，温度85℃～95℃；
B浸入镀件形成镀层；
将经过清洁处理的所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中，形成镀层，制备所述浸镀铝液的浸镀材料是选用工业纯铝，添加稀土氧化物熔炼，熔炼温度为900℃；
所述浸镀铝液中铝的含量为92%～98%、稀土氧化物的含量为2%～8%；
所述混合稀土氧化物按质量百分比为45%的Y2O3和55%的CeO2配制而成；
C钝化处理；
按1：1：10～20的体积比例量取37%的硝酸、85%的磷酸以及蒸馏水配置钝化液，待浸镀后的镀件冷却后将其置于所述钝化液中，并在超声波震荡机中震荡5～15min后清洗，完成对镀件的钝化处理。
2.根据权利要求1所述的热浸镀方法，其特征在于，所述步骤A1中清洗镀件的具体过程是：
采用常温水或者60℃～90℃的高温水清洗。
3.根据权利要求1所述的热浸镀方法，其特征在于，所述步骤B在650～750℃的温度条件下进行。
4.根据权利要求1或3所述的热浸镀方法，其特征在于，所述步骤B中所述镀件浸入添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液中2～8min。
5.根据权利要求1所述的热浸镀方法，其特征在于，所述步骤B之前还包括对添加了混合稀土氧化物的浸镀铝液进行覆盖处理的步骤，所述覆盖处理是将KCl、NaCl以及Na3AlF6混合配制的覆盖剂加入所述浸镀铝液中直至完全覆盖浸镀铝液表面，所述覆盖剂中各组分的重量比为KCl占40%～60%、NaCl占30%～50%、Na3AlF6占10%～30%。
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