CN106399889A - 一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂 - Google Patents

一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 5‑10％，ZnCl2 20‑40％，CeCl3 4‑8％，KF 2‑6％，H2O2 3‑5％，酒精2‑5％，余量为水。通过该助镀剂助镀的钢板热浸镀时锌渣较少，常规助镀剂助镀是产生的漏镀现象也可以避免，从而得到厚度适中，附着力较好，表面光滑，对基体能起到很好保护作用的镀层。助镀剂可以适用于多种不同的合金，只需要适当调整各种组分的配比，即可得到效果良好的助镀剂，具有更大的推广应用潜力。

Description

一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂
技术领域
本发明属于钢材表面的热浸镀领域，具体涉及一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂。
技术背景
镀锌层既可以对基体起到物理性的保护作用也可以起到电化学的阴极保护作用，能够显著提高钢铁材料的抗腐蚀性能，是目前钢铁腐蚀防护普遍应用的技术之一。在热浸镀之前对钢材使用助镀剂进行预处理是热浸镀的必要流程。助镀效果的好坏直接决定了镀层的均匀性及质量，进而影响镀层对基体的保护作用。
热浸镀工艺流程为：碱洗除油→水洗→酸洗除锈→水洗→助镀剂浸粘→烘干→热浸镀合金→冷却。其中，助镀剂可以避免除油除锈后的钢材浸入合金液前在空气中氧化生锈，还可以起到活化钢基体表面的作用，显著提高热浸镀的效果、提高镀层的质量。
原有环保助镀剂助镀后，热浸镀锌铝镁合金与热镀锌温度(445℃-455℃)相比较高，容易使坩埚因高温而炸裂，降低了坩埚的使用寿命，无法大规模地推广于实际应用中。而且原助镀剂的应用合金范围较小，不同的合金需要不同的助镀剂，在实际应用的推广中也产生了一些不便。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂。该助镀剂绿色环保，适用于助镀锌铝镁合金和锌铝镁稀土合金，用该助镀剂助镀后，可以得到均匀、光洁度高，无漏镀的锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金镀层。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 5-10％，ZnCl2 20-40％，CeCl3 4-8％，KF 2-6％，H2O2 3-5％，酒精2-5％，余量为水。
本文中所采用的助镀剂没有加入氯化铵，所以在热浸镀时不会产生烟雾。氯化铜水溶液呈弱酸性，可以起到溶解钢板表面氧化物的作用；氯化铜可以与钢板表面的铁发生置换反应，形成一层厚度很小的铜膜层，提高了合金液对钢板表面的浸润性；氯化铜有较广的适用范围，可以助镀不同成分的合金。氯化铜浓度不可太高，助镀时间不可过长，否则钢板表面铜膜层厚度过大，需延长热浸镀时间。
氯化锌与水会形成氯化锌的水化物ZnCl2·2H2O，能够溶解钢板表面铁的氧化物，净化钢板表面，可以提高热浸镀的效果，避免出现漏镀的现象。
氟化钾在酸性溶液中有很好的溶解性，可以在钢板基体表面形成致密的膜层，防止基体被再次氧化；氟化钾的加入可以提高基体表面的活性，使合金液的表面张力降低，提高了合金液对基体的浸润性。
CeCl3铈元素的加入能够增加试样表面的浸润性，有效的降低了漏镀现象，可以使锌镀层更加光滑，提高钢板的抗腐蚀能力。
H2O2可以将钢板表面的亚铁离子氧化成三价铁离子，有利于形成合金镀层。
酒精可以使助镀后钢板表面溶剂快速挥发，加快试样的干燥。
一种热浸镀Zn-5Al-1Mg合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl25％，ZnCl2 40％，CeCl3 4％，KF 2％，H2O2 5％，酒精2％，余量为水。
一种热浸镀Zn-5Al-1.5Mg合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl25％，ZnCl2 40％，CeCl3 5％，KF 3％，H2O2 5％，酒精2％，余量为水。
一种热浸镀Zn-5Al-2Mg合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl28％，ZnCl2 30％，CeCl3 5％，KF 4％，H2O2 4％，酒精2％，余量为水。
一种热浸镀Zn-5Al-2Mg-0.1RE合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 8％，ZnCl2 30％，CeCl3 8％，KF 4％，H2O2 4％，酒精2％，余量为水。
一种热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl210％，ZnCl2 20％，CeCl3 6％，KF 6％，H2O2 3％，酒精2％，余量为水。
一种热浸镀Zn-6Al-3Mg-0.1RE合金镀层的助镀剂，由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 10％，ZnCl2 20％，CeCl3 8％，KF 6％，H2O2 3％，酒精2％，余量为水。
上述助镀剂在对工件进行热浸镀预处理中的应用。
使用上述助镀剂对工件进行热浸镀预处理的方法，包括如下步骤：
将所述助镀剂加热至75-85℃，将经过酸洗和碱洗后的工件浸入助镀剂中40-100s，然后将钢工件进行烘干，即可。
优选的，工件在助镀剂中浸泡的时间为95-105s。
优选的，烘干的温度为100-130℃。
一种工件，由上述助镀剂预处理后，热浸镀锌镁铝合金或锌镁铝稀土合金而得。
本发明的有益效果为：
通过该助镀剂助镀的钢板热浸镀时，试样表面助镀剂较少，从而降低了锌渣的产生量，常规助镀剂助镀是产生的漏镀现象也可以避免，从而得到厚度适中，附着力较好，表面光滑，对基体能起到很好保护作用的镀层。
本发明的助镀剂可以适用于多种不同的合金，只需要适当调整各种组分的配比，即可得到效果良好的助镀剂，具有更大的推广应用潜力。
使用本发明的助镀剂处理后的钢板，在450℃左右即可实现热浸镀锌铝镁合金，解决了传统的锌镁铝合金热浸镀时，坩埚容易在高温下炸裂的技术问题，延长了坩埚的使用寿命，可以进行大规模的推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
热浸镀Zn-5Al-1Mg合金，助镀剂成分为CuCl2 5％，ZnCl2 40％，CeCl3 4％，KF2％，H2O2 5％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。455℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层平滑，较光亮，附着性较好。镀层厚度为105-120μm。
实施例2
热浸镀Zn-5Al-1.5Mg合金，助镀剂成分为：CuCl2 5％，ZnCl2 40％，CeCl3 5％，KF3％，H2O2 5％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。450℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层较平整，表面光亮，附着性较好，镀层厚度为98-110μm。
实施例3
热浸镀Zn-5Al-2Mg合金，助镀剂成分为：CuCl2 8％，ZnCl2 30％，CeCl3 5％，KF4％，H2O2 4％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。450℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层较平整，表面光亮，附着性较好，镀层厚度为90-103μm。
实施例4
热浸镀Zn-5Al-2Mg-0.1RE合金，助镀剂成分为：CuCl2 8％，ZnCl2 30％，CeCl38％，KF 4％，H2O2 4％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。450℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层光滑，表面较光亮，附着性较好，镀层厚度为95-108μm。
实施例5
热浸镀Zn-6Al-3Mg合金，助镀剂成分为：CuCl2 10％，ZnCl2 20％，CeCl3 6％，KF6％，H2O2 3％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。445℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层光滑，表面较光亮，附着性好，镀层厚度为100-110μm。
实施例6
热浸镀Zn-6Al-3Mg-0.1RE合金，助镀剂成分为：CuCl2 10％，ZnCl2 20％，CeCl38％，KF 6％，H2O2 3％，酒精2％，其余为水。
将30mm×30mm钢板经过碱洗除油、酸洗除锈预处理后，浸入80℃水浴条件下的助镀剂中助镀45秒，助镀后钢板表面有轻微的紫红色，再放入120℃烘箱中进行烘干。445℃合金液中进行热浸镀60秒，将多余合金液甩掉后，室温下进行自然冷却。热浸镀是没有烟雾产生，钢板表面没有漏镀现象，镀层较光滑，表面光亮，附着性好，镀层厚度为92-108μm。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热浸镀锌铝镁合金或锌铝镁稀土合金的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 5-10％，ZnCl2 20-40％，CeCl3 4-8％，KF 2-6％，H2O2 3-5％，酒精2-5％，余量为水。
2.一种热浸镀Zn-5Al-1Mg合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 5％，ZnCl2 40％，CeCl3 4％，KF 2％，H2O2 5％，酒精2％，余量为水。
3.一种热浸镀Zn-5Al-1.5Mg合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 5％，ZnCl2 40％，CeCl3 5％，KF 3％，H2O2 5％，酒精2％，余量为水。
4.一种热浸镀Zn-5Al-2Mg合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 8％，ZnCl2 30％，CeCl3 5％，KF 4％，H2O2 4％，酒精2％，余量为水。
5.一种热浸镀Zn-5Al-2Mg-0.1RE合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 8％，ZnCl2 30％，CeCl3 8％，KF 4％，H2O2 4％，酒精2％，余量为水。
6.一种热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 10％，ZnCl2 20％，CeCl3 6％，KF 6％，H2O2 3％，酒精2％，余量为水。
7.一种热浸镀Zn-6Al-3Mg-0.1RE合金镀层的助镀剂，其特征在于：由以下质量百分含量的组分组成：CuCl2 10％，ZnCl2 20％，CeCl3 8％，KF 6％，H2O2 3％，酒精2％，余量为水。
8.权利要求1-7任一所述助镀剂在对工件进行热浸镀预处理中的应用。
9.使用权利要求1-7任一所述助镀剂对工件进行热浸镀预处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：
将所述助镀剂加热至75-85℃，将经过酸洗和碱洗后的工件浸入助镀剂中80-120s，然后将工件进行烘干，即可。
10.一种工件，其特征在于：由权利要求1-7任一所述助镀剂预处理后，热浸镀锌镁铝合金或锌镁铝稀土合金而得。
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