CN116219344B - 一种铁基铸件的热镀锌工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁基铸件的热镀锌工艺,涉及金属材料镀覆技术领域,包括如下步骤:步骤S1、铁基铸件的预处理;步骤S2、助镀;步骤S3、热镀锌;步骤S4、后处理。本发明公开的铁基铸件的热镀锌工艺镀锌效果好,镀锌效率高,锌层的附着性、连续性和均匀性佳,耐腐蚀性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料镀覆技术领域,尤其涉及一种铁基铸件的热镀锌工艺。
背景技术
热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌,其是铁基铸件防腐蚀方面应用最基本、最经济有效的一种方法,是将铁基铸件浸入500℃左右熔化的锌液中,使铁基铸件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。其防腐的机理是由于锌的标准电极电位负于铁,因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护铁基铸件的作用,从而可以大大地延长铁基铸件的使用寿命。
传统的热镀锌中的锌锭融通时不进行预处理,直接放入如镀锌槽熔融,将镀锌工件浸入镀锌槽,锌锭在融化时比较耗费时间,无法有效快速的融化锌锭,会因为设备老化或加热温度不足,导致未融化的锌锭颗粒。当工件锌锭镀锌时出现粘附在工件表面的情况,会导致镀锌工件表面存在颗粒突起、不平整,严重不合格,且锌锭的上下料效率低下,人力资源耗费大,锌锭燃烧融化过程中产生的废渣不易处理,容易对周围环境造成污染。除此之外,现有的热镀锌工艺还或多或少存在耗能高,镀锌层的厚度均匀性差,防腐蚀性、表面硬度(耐磨性能)等方面均存在不足的技术缺陷。
为了解决上述问题,现有技术中,CN105331918A公开了一种超高强度热浸镀Zn-Al-Mg-Si合金镀层钢丝及其制备方法,所述Zn-Al-Mg-Si合金镀层按质量百分比组成为:Zn30-97%,Al 5-80%,Mg 0.02-11%,Si 0.01-5.0%,质量百分比之和为百分之百。其制备方法中,在拉丝之后进行热浸镀Zn-Al-Mg-Si合金镀层,热浸镀的温度为470-720℃,时间为30-60s。该合金镀层一定程度上使合金镀层钢条具有超高强度、低松弛度、防腐性能优的特点,但是该合金镀层对钢条的耐腐蚀性的提高较为有限,还不能满足极端恶劣气候环境下的使用。
可见,寻求更为有效的铁基铸件的热镀锌工艺符合市场需求,对促进热镀锌技术的进一步发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种镀锌效果好,镀锌效率高,锌层的附着性、连续性和均匀性佳,耐腐蚀性能优异的铁基铸件的热镀锌工艺。
为达到以上目的,本发明提供一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为75-85℃,助镀时间为70-90s;然后取出置于空气中,自然干燥5-15min,再在惰性气体环境,110-135℃下干燥4-6min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度480~520℃,处理时间35~60s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
优选的,步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为8-16wt%的盐酸。
优选的,步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.1~1.6%的氢氧化钠的水溶液。
优选的,步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为50-60℃。
优选的,步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.3-0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.1-0.3wt%、氯化锌10-22wt%、氯化铵0-8wt%、离子液体3-5wt%、苹果酸1-3wt%、羟乙基脲0.1-0.3wt%,余量的去离子水。
优选的,所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供。
优选的,所述离子液体选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、氯化(1-丁基-3-甲基咪唑)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐中的至少一种。
优选的,步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为(200-400):1。
优选的,步骤S2中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的,步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.001-0.01wt%、Ga 0.05-0.08wt%、In 0.03-0.05wt%、Bi 0.1-0.3wt%、Sr 0.001-0.005wt%、Ge 0.001-0.003wt%,余量为Zn。
优选的,所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:(1-3):(1-2)混合形成的混合物。
优选的,步骤S3中热镀锌形成的涂层的厚度为80~100μm。
优选的,步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3-6份、植酸5-8份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、硅溶胶4-6份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1-2份、呋喃二甲酸1-2份、活性双环氧封端聚醚0.8-1.2份、水30-40份。
优选的,所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供。
优选的,所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成。
优选的,所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
优选的,步骤S4中所述钝化处理的温度为20-35℃,处理时间为25-45s。
由于上述技术方案的运用,本发明具有以下有益效果:
本发明公开的铁基铸件的热镀锌工艺,流程短,操作简单易行,无特殊设备和苛刻条件要求,效率高,产品良品率,易于实现规模化生产,具有极强的工业化价值。
本发明公开的铁基铸件的热镀锌工艺,所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.3-0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.1-0.3wt%、氯化锌10-22wt%、氯化铵0-8wt%、离子液体3-5wt%、苹果酸1-3wt%、羟乙基脲0.1-0.3wt%,余量的去离子水;通过各组分之间的相互配合共同作用,能充分清洗铸件表面的铁盐等杂质,使得铸件与锌液紧密结合,另一方面还能减小锌液的表面张力,使得锌液更容易附着在铸件表面,进而提高镀锌层的耐腐蚀性,使得其表面光洁、不漏镀,成本低、质量好。通过离子液体的加入,减少氯化铵的使用量,在烘干工序的过程当中不会产生大量的烟雾并且进行镀锌的过程中产生的锌渣较少,改善了热镀锌效果。
本发明公开的铁基铸件的热镀锌工艺,所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.001-0.01wt%、Ga 0.05-0.08wt%、In 0.03-0.05wt%、Bi 0.1-0.3wt%、Sr0.001-0.005wt%、Ge 0.001-0.003wt%,余量为Zn;通过各组分之间的相互配合作用,提高了热镀锌涂层的耐腐蚀性能和与铸件之间的粘附性能,使得表面镀层的光洁度,且能够阻止界面产生裂纹,另外,还能降低锌渣的生成量,进而改善热镀锌效果。
本发明公开的铁基铸件的热镀锌工艺,所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3-6份、植酸5-8份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、硅溶胶4-6份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1-2份、呋喃二甲酸1-2份、活性双环氧封端聚醚0.8-1.2份、水30-40份。通过各原料之间的相互作用,使得铸件钝化后,能显著提高其耐腐蚀性能,其中不含传统的铬盐,环保性能更佳;该钝化剂可填充表面微孔,来达到表面保护,同时对产品外观无任何不良影响,且不影响后序再加工,如焊接等物理性能。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为75℃,助镀时间为70s;然后取出置于空气中,自然干燥5min,再在惰性气体环境,110℃下干燥4min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度480℃,处理时间35s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为8wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.1%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为50℃。
步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.3wt%、水溶性聚合环糊精0.1wt%、氯化锌10wt%、氯化铵0wt%、离子液体3wt%、苹果酸1wt%、羟乙基脲0.1wt%,余量的去离子水。
所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供;所述离子液体选自四丁基溴化铵;步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为200:1;步骤S2中所述惰性气体为氮气。
步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.001wt%、Ga 0.05wt%、In 0.03wt%、Bi 0.1wt%、Sr 0.001wt%、Ge 0.001wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:1:1混合形成的混合物。
步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3-6份、植酸5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1份、硅溶胶4份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1份、呋喃二甲酸1份、活性双环氧封端聚醚0.8份、水30份。
所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供;所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
步骤S4中所述钝化处理的温度为20℃,处理时间为25s。
实施例2
一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为77℃,助镀时间为75s;然后取出置于空气中,自然干燥8min,再在惰性气体环境,115℃下干燥4.5min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度490℃,处理时间40s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为11wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.2%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为53℃。
步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.4wt%、水溶性聚合环糊精0.15wt%、氯化锌13wt%、氯化铵2wt%、离子液体3.5wt%、苹果酸1.5wt%、羟乙基脲0.15wt%,余量的去离子水。
所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供;所述离子液体为四丁基氯化铵;步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为250:1。
步骤S2中所述惰性气体为氦气;步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.004wt%、Ga 0.06wt%、In 0.035wt%、Bi 0.15wt%、Sr 0.002wt%、Ge0.0015wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:1.5:1.3混合形成的混合物。
步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3-6份、植酸6份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1.5份、硅溶胶4.5份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1.2份、呋喃二甲酸1.2份、活性双环氧封端聚醚0.9份、水33份。
所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供;所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
步骤S4中所述钝化处理的温度为25℃,处理时间为30s。
实施例3
一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为80℃,助镀时间为80s;然后取出置于空气中,自然干燥10min,再在惰性气体环境,125℃下干燥5min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度500℃,处理时间50s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为13wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.3%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为55℃。
步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.6wt%、水溶性聚合环糊精0.2wt%、氯化锌18wt%、氯化铵4wt%、离子液体4wt%、苹果酸2wt%、羟乙基脲0.2wt%,余量的去离子水。
所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供;所述离子液体为氯化(1-丁基-3-甲基咪唑);步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为300:1;步骤S2中所述惰性气体为氖气。
步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.006wt%、Ga 0.065wt%、In 0.04wt%、Bi 0.2wt%、Sr 0.0035wt%、Ge 0.002wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:2:1.5混合形成的混合物。
步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸4.5份、植酸6.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺2份、硅溶胶5份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1.5份、呋喃二甲酸1.5份、活性双环氧封端聚醚1份、水35份。
所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供;所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
步骤S4中所述钝化处理的温度为28℃,处理时间为35s。
实施例4
一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为83℃,助镀时间为85s;然后取出置于空气中,自然干燥13min,再在惰性气体环境,132℃下干燥5.5min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度510℃,处理时间57s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为13wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.5%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为58℃。
步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.7wt%、水溶性聚合环糊精0.25wt%、氯化锌20wt%、氯化铵7wt%、离子液体4.5wt%、苹果酸2.5wt%、羟乙基脲0.25wt%,余量的去离子水。
所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供;所述离子液体为1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐;步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为350:1。
步骤S2中所述惰性气体为氩气;步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.008wt%、Ga 0.075wt%、In 0.045wt%、Bi 0.25wt%、Sr 0.004wt%、Ge0.0025wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:2.5:1.8混合形成的混合物。
步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸5.5份、植酸7.5份、端氨基水溶性超支化聚酰胺2.5份、硅溶胶5.5份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1.8份、呋喃二甲酸1.8份、活性双环氧封端聚醚1.1份、水38份。
所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供;所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
步骤S4中所述钝化处理的温度为33℃,处理时间为40s。
实施例5
一种铁基铸件的热镀锌工艺,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为85℃,助镀时间为90s;然后取出置于空气中,自然干燥15min,再在惰性气体环境,135℃下干燥6min;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度520℃,处理时间60s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装。
步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为16wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.6%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为60℃。
步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.3wt%、氯化锌22wt%、氯化铵8wt%、离子液体5wt%、苹果酸3wt%、羟乙基脲0.3wt%,余量的去离子水。
所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655-42-9,由山东滨州智源生物科技有限公司提供;所述离子液体为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、氯化(1-丁基-3-甲基咪唑)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐按质量比1:1:2:3混合形成的混合物;步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为400:1;步骤S2中所述惰性气体为氮气。
步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.01wt%、Ga0.08wt%、In 0.05wt%、Bi 0.3wt%、Sr 0.005wt%、Ge 0.003wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:3:2混合形成的混合物。
步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸6份、植酸8份、端氨基水溶性超支化聚酰胺3份、硅溶胶6份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪2份、呋喃二甲酸2份、活性双环氧封端聚醚1.2份、水40份。
所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260,由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供;所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国发明专利CN1232567C中实施例1的方法制成;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
步骤S4中所述钝化处理的温度为35℃,处理时间为45s。
对比例1
一种铁基铸件的热镀锌工艺,其与实施例1基本相同,不同的是助镀剂中不含有大豆卵磷脂和羟乙基脲;锌液中不含Ga和In。
对比例2
一种铁基铸件的热镀锌工艺,其与实施例1基本相同,不同的是助镀剂中不含有水溶性聚合环糊精和离子液体;锌液中不含Sr和Ge。
为了进一步说明本发明各实施例铁基铸件的热镀锌工艺的有益技术效果,对实施例1-5及对比例1-2热镀锌工艺制成的热镀锌材料进行相关性能测试,测试结果见表1,测试方法如下:观察并记录试验样品的表面光滑程度、锌层脱落和锌层裂纹情况,将试验样品平铺置于室温为(23±2)℃,湿度为65%的条件下,放置12个月,观察生锈情况。
表1
项目 | 表面光滑程度 | 锌层脱落 | 锌层裂纹 | 生锈情况 |
实施例1 | 光亮 | 未脱落 | 无裂纹 | 未生锈 |
实施例2 | 光亮 | 未脱落 | 无裂纹 | 未生锈 |
实施例3 | 光亮 | 未脱落 | 无裂纹 | 未生锈 |
实施例4 | 光亮 | 未脱落 | 无裂纹 | 未生锈 |
实施例5 | 光亮 | 未脱落 | 无裂纹 | 未生锈 |
对比例1 | 较暗沉 | 脱落 | 有裂纹 | 生锈 |
对比例2 | 较暗沉 | 脱落 | 有裂纹 | 生锈 |
从表1可见,本发明实施例公开的铁基铸件的热镀锌工艺,制成的热镀锌材料与对比例产品相比,表面光亮、锌层未脱落、无裂纹,耐腐蚀性更佳,大豆卵磷脂、羟乙基脲、Ga、In、水溶性聚合环糊精、离子液体、Sr和Ge的使用对改善上述性能有益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、铁基铸件的预处理:对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干,得到预处理铁基铸件;
步骤S2、助镀:将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀,助镀温度为75-85℃,助镀时间为70-90s;然后取出置于空气中,自然干燥5-15min,再在惰性气体环境,110-135℃下干燥4-6min;所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成:大豆卵磷脂0.3-0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.1-0.3wt%、氯化锌10-22wt%、氯化铵0-8wt%、离子液体3-5wt%、苹果酸1-3wt%、羟乙基脲0.1-0.3wt%,余量的去离子水;
步骤S3、热镀锌:将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理,处理温度480~520℃,处理时间35~60s;水冷后,得到热镀锌处理的铁基铸件;所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成:稀土元素0.001-0.01wt%、Ga 0.05-0.08wt%、In 0.03-0.05wt%、Bi 0.1-0.3wt%、Sr 0.001-0.005wt%、Ge 0.001-0.003wt%,余量为Zn;所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:(1-3):(1-2)混合形成的混合物;
步骤S4、后处理:采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤;接着采用钝化剂进行钝化处理,取出后依次进行晾干、检验和包装;所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3-6份、植酸5-8份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1-3份、硅溶胶4-6份、N,N'-双(2-羟乙基)哌嗪1-2份、呋喃二甲酸1-2份、活性双环氧封端聚醚0.8-1.2份、水30-40份;所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF-260;所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS-40。
2.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为8-16wt%的盐酸;步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.1~1.6%的氢氧化钠的水溶液;步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为50-60℃。
3.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,所述离子液体选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、氯化(1-丁基-3-甲基咪唑)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为(200-400):1;步骤S2中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,步骤S3中热镀锌形成的涂层的厚度为80~100μm。
6.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺,其特征在于,步骤S4中所述钝化处理的温度为20-35℃,处理时间为25-45s。
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