CN110343997A - 一种粉末渗锌用助渗剂 - Google Patents

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辛高峰
李�浩
王开省
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Abstract

本发明公开了一种粉末渗锌用助渗剂，是一种粉末混合物，按重量百分比计，主要组成为氧化铝10‑25％，用作锌粉的抗高温粘接剂，氯化铵30‑60％，用作炉内驱氧剂，氯化锌15‑25％，用作待渗工件的活化剂，氢氧化镧5‑18％，用作助渗催化剂，硅铝酸钠10‑16％，用作本助渗剂的防潮抗结剂。本发明的助渗剂在渗锌过程中可以驱赶炉胆中的潮气和多余的氧气，减少锌粉氧化；可以活化工件表面，使工件暴露出有金属活性的基体，便于锌原子在铁基体扩散；同时具有催化作用。

Description

一种粉末渗锌用助渗剂
技术领域
本发明涉及钢铁制品粉末渗锌表面防腐处理技术领域，尤其是涉及一种粉末渗锌用助渗剂。
背景技术
粉末渗锌是一种热扩散表面强化技术，它是利用加热状态下将一种或多种金属元素(如锌)扩散进入钢铁构件表面，制备Zn～Fe合金保护层的一种化学热处理工艺。粉末渗锌涂层与钢铁基体的结合强度很高，具有优异抗高温氧化性、耐腐蚀性和抗磨损与抗冲击等特性，极大地提高金属构件的使用性能，因此在钢铁制品防腐领域受到极大的欢迎。
渗锌主要有两种方式，包埋式和滚动式。由于包埋式使用锌粉多，且热效率低，除了试验研究外，实际生产中很少使用。滚动式是将工件、锌粉及石英砂同时盛装在炉胆中，石英砂起导热和缓冲作用。炉胆边加热边旋转，从而实现渗锌过程。由于炉胆内剩余大量空间，充斥着氧气，且锌粉不是很充裕，造成渗锌过程时间很长，厚度不均匀，渗层破碎。
发明内容
有鉴于此，为了解决渗锌中存在的时间长，厚度不均匀，渗层破碎的问题，设计了本发明的技术方案。
本发明提供了一种粉末渗锌用助渗剂，该助渗剂在渗锌过程中可以驱赶炉胆中的潮气和多余的氧气，减少锌粉氧化；可以活化工件表面，使工件暴露出有金属活性的基体，便于锌原子在铁基体扩散；同时具有催化作用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种粉末渗锌用助渗剂，是一种粉末混合物，按重量百分比计，主要组成为氧化铝10-25％，用作锌粉的抗高温粘接剂，氯化铵30-60％，用作炉内驱氧剂，氯化锌15-25％，用作锌粉的活化剂，氢氧化镧5-18％，用作助渗催化剂，硅铝酸钠10-16％，用作本助渗剂的防潮抗结剂。
进一步的，所述氧化铝的粒度为80-200目。
进一步的，所述氯化铵和氯化锌的纯度为分析纯。
进一步的，所述氯化锌为粉末，粒度为≤100目。
优选的，作为使用全新的锌粉来渗锌的助渗剂，氧化铝18-25％，氯化铵30-43％，氯化锌20-25％，氢氧化镧10-18％，硅铝酸钠10-16％。
优选的，作为使用过的的锌粉来渗锌的助渗剂，氧化铝10-19％，氯化铵40-60％，氯化锌19-25％，氢氧化镧10-18％，硅铝酸钠10-16％。
本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，将原料按重量百分比称量后，倒在一起充分搅拌混合均匀，然后按200g一包的规格，真空封装待用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，氢氧化镧有催化作用，可以明显缩短渗锌过程所用时间，降低渗锌温度。
2、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，氯化铵受热分解，可以驱赶炉胆中的多余的氧气和炉料中的潮气，防止锌粉在高温下氧化和失效。
3、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，可以去除工件表面的氧化物，净化基体，有利于锌原子在铁基体内的扩散。
4、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，氧化铝可以防止锌粉在高温下熔融粘接。
5、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，硅铝酸钠可以防止助渗剂在配置后受潮结块。
6、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，在助渗同时，未带入有害杂质，未产生有害气体，其渗锌效果好，工艺稳定，质量高。
7、本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，添加量容易掌握，使用方便。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本发明的保护范围。
在使用本发明的助渗剂之前，需要对要渗锌的工件进行处理：将工件除油，可以采用化学出油或高温烧结出油，同时保证工件干燥；将工件除锈，可以采用抛丸或喷砂。
将工件称重后装入炉胆内。
本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，在使用时，按照每500kg的工件添加1袋的用量进行添加，当工件不够500kg时，按500kg计算，炉胆内装入工件和锌粉后，再撕开助渗剂的包装袋，将助渗剂均匀的撒在炉胆内。
实施例一：
本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，按重量百分比计，氧化铝18％，氯化铵40％，氯化锌20％，氢氧化镧10％，硅铝酸钠12％。
工件为高铁轨道用螺旋道钉，在炉胆内装入全新的锌粉，其添加量为每500kg的工件用10kg的锌粉，锌粉在炉胆内分布均匀，然后将上述配方的助渗剂均匀的撒在炉胆内。
然后加热进行渗锌处理，加热过程中打开排气阀，随着温度的升高，助渗剂中的驱氧组分开始分解，产生大量氨气和氯化氢气体，炉胆中的氧气和潮气同氨气和氯化氢一起排出。
渗锌的温度为380℃，保温时间为120分钟，渗锌后，工件的渗锌层厚度为93-107μm。
实施例二：
本发明的一种粉末渗锌用助渗剂，按重量百分比计，氧化铝10％，氯化铵48％，氯化锌19％，氢氧化镧13％，硅铝酸钠10％。
工件为高铁轨道铁垫板，在炉胆内装入使用过的锌粉，其添加量为每500kg的工件用16kg的锌粉，锌粉在炉胆内分布均匀，然后将上述配方的助渗剂均匀的撒在炉胆内。
然后加热进行渗锌处理，加热过程中打开排气阀，随着温度的升高，助渗剂中的驱氧组分开始分解，产生大量氨气和氯化氢气体，炉胆中的氧气和潮气同氨气和氯化氢一起排出。
渗锌的温度为370℃，保温时间为100分钟，渗锌后，工件的渗锌层厚度为76-87μm。
上述实施例的工件渗锌层的厚度测量方法为磁性法，使用磁性测厚仪测量渗锌层厚度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种粉末渗锌用助渗剂，是一种粉末混合物，其特征在于：按重量百分比计，主要组成为氧化铝10-25％，氯化铵30-60％，氯化锌15-25％，氢氧化镧5-18％，硅铝酸钠10-16％。
2.根据权利要求1所述的一种粉末渗锌用助渗剂，其特征在于：所述氧化铝的粒度为80-200目。
3.根据权利要求1所述的一种粉末渗锌用助渗剂，其特征在于：所述氯化铵和氯化锌的纯度为分析纯。
4.根据权利要求1所述的一种粉末渗锌用助渗剂，其特征在于：所述氯化锌为粉末，粒度为≤100目。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种粉末渗锌用助渗剂，其特征在于：作为使用全新的锌粉来渗锌的助渗剂，氧化铝18-25％，氯化铵30-43％，氯化锌20-25％，氢氧化镧10-18％，硅铝酸钠10-16％。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种粉末渗锌用助渗剂，其特征在于：作为使用过的的锌粉来渗锌的助渗剂，氧化铝10-19％，氯化铵40-60％，氯化锌19-25％，氢氧化镧10-18％，硅铝酸钠10-16％。
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