CN115584458A - 一种锌钢型材高温热浸锌工艺 - Google Patents

一种锌钢型材高温热浸锌工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素0.2份～2份，氮元素1份～4份，铟元素0.3份～1份，镍元素0.01份～0.4份，硼元素0.1份～1份，锌元素1份～3份，铁元素0.1份～1份，钴元素0.2份～1份，氢氧化钠10份～20份制成钢型材，所述包括以下步骤：S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物。通过该热浸锌工艺，可以使得钢材表面被熔融的锌完全覆盖，提高其保护的效果。

Description

一种锌钢型材高温热浸锌工艺
技术领域
本发明涉及钢型材浸没锌技术领域，具体为一种锌钢型材高温热浸锌工艺。
背景技术
热镀锌是世界上应用最广泛、性价比最优的钢材表面处理方法。实践表明，热镀锌工艺对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用。研究表明热浸镀锌对钢材有三重保护作用：①隔离腐蚀保护；②阴极腐蚀保护；③腐蚀产物保护。
近几十年来，随着节能减排的观念逐步深入人心，很多工业制造领域包括汽车制造对材料提出了更轻、更安全的需求，因此高强钢的推广使用一直是材料研发、车辆制造的重点，其中镀锌高强钢因为具有良好的抗腐蚀性能，在汽车制造领域被广泛应用。厂家为了生产具有较高性能的高强钢材，会采取添加合金元素的方法来实现各种强化机制。比如：钢成份中含有一定量的C、Mn、Si、B等元素可以实现固溶强化、细晶强化、及析出强化等。虽然合金元素的添加可以获得不同性能优良的高强钢材，但是却给高强钢材热镀锌工艺带来很大的难度。高强钢材的传统热镀锌工艺步骤是：(1)碱洗；(2)水洗；(3)酸洗；(4)清洗；(5)助镀处理；(6)烘干；(7)热镀锌；(8)冷却。在这样固定的一套热镀锌工艺下，不同高强钢材的合金元素含量波动对镀锌层质量有着很大的影响。传统的高强钢材批量热镀锌工艺将通过在锌浴中添加合金元素来解决镀层差的质量问题，但是当厂家要生产另一种合金含量的高强钢镀锌材时，则需要在锌浴中重新计算添加相应的合金元素来解决高强钢材中合金元素对锌层质量的影响，操作复杂，增加了工作时间，浪费大量劳动力资源，极大降低了工作效率和经济效益。
中国专利CN1974848A，该专利公布了一种解决高硅钢热镀锌层过快生长的方法：将高硅钢工件电镀镍层后再热镀锌。该方法具体步骤如下：(1)首先将高硅钢工件进行碱洗；(2)将高硅钢工件进行热水洗；(3)将高硅钢工件进行酸洗；(4)将高硅钢工件进行热水洗后电镀镍层，经烘干后热镀锌。该技术方案虽然可以有效解决活性钢(特别是硅含量大于0.3％的钢)热镀锌层过快生长问题，也无需常规热镀锌的“助镀”工艺，但是该技术方案只解决了一种合金元素问题，没有解决不同高强钢材的合金元素含量波动对镀锌层质量有着很大影响的技术矛盾，而且增加了镀镍工序，适用范围具有局限性。本发明提出一锌钢型材高温热浸锌工艺，通过改变热镀锌工艺解决了高强钢材中不同种类合金元素对锌层质量的影响，进而获得厚度适宜，表面光亮的镀锌层。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种锌钢型材高温热浸锌工艺。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素0.2份～2份，氮元素1份～4份，铟元素0.3份～1份，镍元素0.01份～0.4份，硼元素0.1份～1份，锌元素1份～3份，铁元素0.1份～1份，钴元素0.2份～1份，氢氧化钠10份～20份制成钢型材。
优选的，所述包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，所述钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
优选的，所述S5中，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈。
优选的，所述助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵4-10份、氯化锌15-20份、氯化稀土0.5-1份、乙二醇0.2-0.8份、水30-40份。
优选的，所述S2中的冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃。
优选的，所述S7中钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间。
优选的，所述S4中的水洗过程，使用的是蒸馏水进行水洗。
优选的，所述酸洗过程中，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种锌钢型材高温热浸锌工艺，具备以下有益效果：
1、该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，通过该热浸锌工艺，可以使得钢材表面被熔融的锌完全覆盖，提高其保护的效果。
2、该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，通过该热浸锌的工艺，可以减低施镀成本，且其保护特性高。
3、该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，通过该热浸锌的工艺锌钢材料具有硬度大，耐腐蚀，抗压能力强、耐磨，稳定性强，不易变形，抗震能力强，制备方法简单。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素0.2份，氮元素1份，铟元素0.3份，镍元素0.01份，硼元素0.1份，锌元素1份，铁元素0.1份，钴元素0.2份，氢氧化钠10份制成钢型材。
该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行使用蒸馏水进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵4份、氯化锌15份、氯化稀土0.5份、乙二醇0.2份、水30份，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
实施例二：
一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素1份，氮元素2份，铟元素0.5份，镍元素0.1份，硼元素0.5份，锌元素1.5份，铁元素0.6份，钴元素0.6份，氢氧化钠15份制成钢型材。
该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行使用蒸馏水进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵6份、氯化锌18份、氯化稀土0.7份、乙二醇0.5份、水36份，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
实施例三：
一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素1.5份，氮元素3份，铟元素0.8份，镍元素0.3份，硼元素0.8份，锌元素2份，铁元素0.8份，钴元素0.8份，氢氧化钠18份制成钢型材。
该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行使用蒸馏水进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵8份、氯化锌19份、氯化稀土0.9份、乙二醇0.6份、水38份，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
实施例四：
一种锌钢型材高温热浸锌工艺，将碳元素2份，氮元素4份，铟元素1份，镍元素0.4份，硼元素1份，锌元素3份，铁元素1份，钴元素1份，氢氧化钠20份制成钢型材。
该一种锌钢型材高温热浸锌工艺，包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行使用蒸馏水进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵10份、氯化锌20份、氯化稀土1份、乙二醇0.8份、水40份，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，将碳元素0.2份～2份，氮元素1份～4份，铟元素0.3份～1份，镍元素0.01份～0.4份，硼元素0.1份～1份，锌元素1份～3份，铁元素0.1份～1份，钴元素0.2份～1份，氢氧化钠10份～20份制成钢型材。
2.根据权利要求1所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，包括以下步骤：
S1：将钢型材喷砂除锈和除油处理，配有加热设备，消除材料工件表面的油脂、涂料等；
S2：然后取出钢型材，放置在冲洗池中，进行高温高压液体进行冲洗，清除材料工件表面的碱水及附着物；
S3：然后S2中清洗后的钢型材取出，进行酸洗，除去铁锈、氧化皮等其它表面覆盖物；
S4：对S3中酸洗后的钢型材进行表面洁净度进行检测，检测其是否达到镀液标准，然后再进行水洗，除去材料工件表面的酸水及其它附着物；
S5：然后将S4中检测后的钢型材放置在助镀液中，进行助镀处理，助镀处理结束后，取出钢型材，并晾干；
S6：再将进行助镀液处理后的钢型材浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，所述钢型材的镀锌层要求厚度不少于60μm；
S7：对S6中的钢型材进行钝化处理；
S8：然后再将S7处理后的钢型材放置在常温进行冷却，防止工件激冷回缩，产生集体组织开裂；
S9：精整：清除锌瘤及附着在镀层表面的锌灰；
S10：检验：镀层的检验和测定，工件的外观检查。
3.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述S5中，再次清洗工件表面，保证表面在镀锌之前不在生锈。
4.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述助镀液为水溶性助镀液，其溶液质量份为：氯化铵4-10份、氯化锌15-20份、氯化稀土0.5-1份、乙二醇0.2-0.8份、水30-40份。
5.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述S2中的冲洗池内设置了高压喷枪，该冲洗过程中，水池温度为80-90℃。
6.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述S7中钝化处理，可以使得工件表面抗大气的腐蚀性能，减少或延长白锈出现的时间。
7.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述S4中的水洗过程，使用的是蒸馏水进行水洗。
8.根据权利要求2所述的一种锌钢型材高温热浸锌工艺，其特征在于，所述酸洗过程中，选用盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸中的一种。
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