滚动粉末渗锌技术

山东工业大学表面工程研究室于1992年8月开发出滚动粉末渗锌技术，设计并制造出结构新颖，节能效果显著的滚动粉末渗锌加热炉；研制出渗锌能力强，密度小，耗锌量低，价格廉的粉末渗锌剂。以及产品质量稳定，生产成本低的先进工艺。本技术于1992年8月通过省级鉴定。

20钢循环水换热管粉末渗锌层的防腐蚀性能

针对炼油厂渣油循环水换热器特殊的腐蚀环境,对换热器换热管用20钢在渗锌罐中于500℃保温5 h作整体粉末渗锌处理,采用金相显微镜观察渗锌层的金相组织,采用SUPRA55扫描电镜观察渗层表面形貌,采用HV-1000Z显微硬度计测试渗层硬度,以XFORD EDS仪分析了渗层成分,并通过浸泡试验考察了20钢在循环水和渣油中的耐蚀性能。结果表明:试样渗锌层平均厚度达到95μm,渗锌层硬度比基体硬度至少提高了210 HV以上,渗锌后20钢的抗腐蚀性得到显著的提高,渗锌效果良好。

粉末渗锌工艺及应用发展趋势

介绍了粉末渗锌的技术原理及应用,论述渗锌工艺的工业应用,对其存在的问题进行探讨,并对渗锌涂层的发展前景作出展望。

稀土对真空机械粉末渗锌层的组织和性能的影响

研究了不同工艺参数和添加RE对渗锌层的影响,对比了渗层厚度、金相组织、显微硬度、尺寸增厚值、单位面积的增重、Zn的浓度分布和Zn渗层的形貌、渗层和基体交界面的冶金扩散层等.渗锌层主要由FeZn_4和FeZn相组成.在相同的工艺条件下,添加RE能增加渗锌层的厚度.渗层中Zn的浓度分布和显微硬度略低.但相结构与不加RE的无明显的区别.

应用纳米锌粉及稀土的粉末渗锌技术研究

粉末渗锌过程是一种固态扩散反应,具有扩散速度慢、冶金反应时间较长的局限性,为此通过改变渗剂的尺寸将其升级到纳米量级,研究了使用纳米锌粉及稀土后对传统粉末渗锌工艺的影响。试验表明:采用纳米锌粉及稀土组成的渗剂对渗锌过程及渗层性能有较大改善作用,其结果为研制开发一种新型低能耗、高效率的粉末渗锌工艺提供了基础。

粉末渗锌钢渗层的形成机理及影响因素研究进展

粉末渗锌工艺是一种热扩散表面改性技术,将渗锌剂与钢构件在高温条件下接触,利用原子扩散作用,在构件表面形成一层合金保护层。作为一种工艺简单、环境友好的高效表面防腐处理工艺,粉末渗锌技术可有效改善金属材料的耐磨、耐蚀和耐氧化等性能,具有广泛的应用前景而备受研究者的关注。首先分析了粉末渗锌层的形成机理,并重点讨论了渗层的组织结构;然后,综述了保温温度、保温时间以及合金元素等因素对渗层形成的影响。研究者发现,升高温度和延长时间有益于渗层厚度的增加,但要合理控制,温度过高或时间过长不仅使渗层性能变差,还会增加能耗和降低生产率。此外,通过调整渗剂中合金元素的添加量以及种类,能够改善渗锌层的性能,但各类元素的最佳添加量以及其对渗层的改性机理还有待于进一步探究。目前,粉末渗锌生产中存在效率低的问题,在渗锌工艺中应用机械能助渗技术和纳米技术,可有效提高渗锌效率、改善渗层性能。最后,结合当前的研究现状,对粉末渗锌工艺的研究方向进行了探讨。

电弧喷锌与粉末渗锌工件的耐蚀性对比

通过对经喷锌与粉末渗锌低碳钢件在不同介质中的耐蚀性进行对比，分析了影响耐蚀性的几个因素。试验证明：相同的介质中；渗锌件具有较好的耐蚀性。

粉末渗锌工艺实践与总结

１前言粉末渗锌工艺是本世纪初冶金学家谢拉德·考贝内斯发现的。之后前苏联等又有一些报道〔１～３〕，直到４０年代才在欧洲一些国家实现工业化。英国、荷兰、法国均制定了有关粉渗锌的标准，其中英国标准ＢＳ４９２１－１９７３最早得到国际标准化组织（ＩＳＯ）的承认...

论粉末渗锌技术及其发展前景

论述了钢铁材料粉末渗锌技术的工艺原理与特点，渗层结构与性能。

履带端联器纳米复合粉末渗锌与局部表面淬火区硬度变化研究

针对履带端联器采用纳米复合粉末渗锌工艺后,其局部表面淬火区硬度降低的问题,研究了纳米复合粉末渗锌与局部表面淬火区的硬度关系,优化了工艺方案,渗锌后使局部硬度由41-42.5 HRC,提高到了≥45 HRC,使履带端联器的耐腐蚀性与耐磨性满足使用要求。

机加钢铁制件无氢脆低表面损伤粉末渗锌技术研究

通过分析传统"钢铁制件粉末渗锌"工艺对于机械加工钢铁制件粉末渗锌的不足,采取钢铁制件机械加工后防锈处理、无氢脆粉末渗锌前处理、无表面损伤粉末渗锌前处理、低表面损伤热渗锌处理等工艺措施,实现了机械加工钢铁制件无氢脆、低表面损伤的粉末渗锌。

粉末渗锌工艺对螺纹紧固件渗锌速度及渗层均匀性的影响

粉末渗锌技术已成为钢铁件防腐蚀的主要技术之一,但目前针对工程应用的形状复杂的螺纹紧固件的研究较少。采用转动粉末渗锌法对45钢螺栓进行了粉末渗锌,考察了渗剂填充量及渗锌罐转速等工艺参数对渗层组织、渗锌速度及渗层分布均匀性的影响。利用金相显微镜和扫描电镜对渗锌层形貌、渗层分布、金相组织进行了分析。结果表明:渗剂填充量对仿牙渗锌层的厚度及螺纹牙顶、牙底渗层差异性表现出显著影响,渗锌罐转速的增加有利于提高渗层分布的均匀性。通过对工艺参数的控制可使粉末渗锌层沿螺纹的牙顶、牙底、螺帽等部位均匀分布。

粉末渗锌防腐在海上平台上的应用

海上平台各类结构物长期暴露高盐雾和高紫外线照射的恶劣的海洋大气环境中,腐蚀环境极其恶劣,易发生外部腐蚀。由于锌耐腐蚀、黏附力强、易涂敷并具有电化学保护等优点,在海洋平台上发挥着越来越重要的作用。对粉末渗锌工艺的技术原理和特点进行了阐述分析,以供后续工程建设参考。

粉末渗锌工艺中锌扩散的数值模拟

目的采用数值模拟法预测粉末渗锌的扩散过程。方法通过分析粉末渗锌的机理及渗锌层的形成过程,基于Fick第二定律,采用有限差分法建立了以锌为主扩散元素的渗锌模型。采用该模型模拟计算一定温度范围、一定时间内的渗锌层厚度和Zn含量随时间和温度的变化,并与相同条件下的实验测量值进行对比,验证模型的可靠性。实验制备了在360、375、390℃下分别保温4、6、8 h的渗锌样品,通过扫描电镜-能谱仪以及Smile View软件测定了样品中合金层的各相厚度和Zn含量,并与数值模拟计算结果进行对照。结果实验测定的各相含量变化与计算结果吻合较好,合金层各相厚度及总厚度与计算结果接近。该模型能很好地反映渗锌层Zn含量及厚度随时间和温度的变化规律,可以计算模拟一定温度范围、一定时间内的渗锌层厚度及Zn含量变化。结论该模型能有效预测粉末渗锌的扩散过程,可以用来指导渗锌工艺。

粉末渗锌工艺探讨

紧固件热浸镀锌往往存在锌瘤,旋合性能较差、拉力载荷低,影响装配,一般螺母镀后需进行机械加工。探讨了粉末渗锌工艺及其渗锌效果,结果表明,紧固件在粉末渗锌后螺纹部位无锌瘤,而且旋合良好,渗锌层比热浸镀锌镀层均匀,钝化后的渗层表面质量接近电镀锌。本工艺一次投资较少,综合效益好。

特种车辆连接件复合粉末渗锌与锌铝共渗工艺对比

通过对粉末渗锌以及锌铝共渗两种类似的表面工艺进行对比试验,结果表明:渗锌温度最低可降至(350±10)℃,而锌铝共渗温度最低为(410±10)℃,保温时间120~150 min;渗层保持在25~30μm时锌铝共渗较渗锌的耐盐雾性能好;封闭层对渗锌层有很好的保护作用,大大提高渗锌耐腐蚀性能.

保温温度对A3钢粉末渗锌层性能的影响研究

在不同保温温度下对A3钢基体进行了粉末渗锌处理,利用金相显微镜、显微硬度计和XRD等分析方法对渗锌层厚度、显微硬度、显微形貌、物相组成及耐蚀性进行了表征。结果表明:保温温度对渗锌层表面宏观形貌、渗锌层厚度和硬度影响较大;渗锌层厚度随保温温度的升高而逐渐增加,保温温度为400℃时,渗锌层宏观表面均匀光滑,渗层厚度也较大;随着保温温度的升高,渗锌层硬度也随之增大;渗锌层物相组成和自腐蚀电位不随保温温度的变化而变化。

不同基材复合粉末渗锌工艺应用

基于不同底材材料对复合粉末渗锌工艺的优化设计进行了深入研究.结果表明:在不同基材及特种车辆工程连接件上,通过优化复合粉末渗锌的工艺参数,将渗锌过程温度精确优化到350℃,保温时间减少至120~150 min,能够达到渗锌层完整均匀,渗锌后硬度不但在要求的范围内,而且波动性小,同时能够实现特种车辆连接件渗锌层厚度15~32μm,渗锌层表面硬度>220HV,与基体结合强度良好;满足端联器中频淬火区在渗锌后的硬度≥HRC45.提高了零部件在恶劣环境下寿命.

混凝土桥梁金属配件粉末渗锌防腐蚀层研究

实验室小型共渗炉内制备的试样与工业化渗层试样在结构和性能方面不同。为更合理地评价工业化渗层质量,通过工业随炉共渗制备渗锌小尺寸试样,分析了渗锌防腐蚀层的厚度、微观结构、元素分布、硬度,并测试其耐盐雾性能。结果表明:渗锌后工件表面结构可分为Zn-Fe合金层和含Zn过渡层,Zn-Fe合金层在表层,Zn含量较高,是防腐蚀防锈的主要结构层; Zn-Fe合金层与铁基体的界面过渡层厚度约20μm,Zn-Fe合金层与基体结合紧密;渗锌温度高、保温时间长有助于提高工件表面渗层厚度,随炉渗锌小尺寸试样增重法测得的渗层厚度最小,较适用于监控每炉工件共渗质量;合金层硬度高于基体,硬度向基体方向逐步降低,合金层和离界面60μm处的硬度均高于基体30 HV以上,可提高工件表面的耐磕碰性能;常用渗锌温度(420℃)热处理对工件表面硬度无影响,渗锌工件表面硬度增加主要在于表面形成了合金层;随着渗锌层厚度增加,渗层样品耐盐雾性能逐渐提高,渗层厚度宜≥60μm。

粉末渗锌技术及其应用

据有关统计分析,全世界生产的钢铁约30％因腐蚀而报废,而全世界生产的锌又多用于解决钢铁防腐这个大课题。粉末渗锌工艺是在一定条件下,解决这个大课题的一条良好途径。粉末渗锌是利用热处理中金属分子相互渗透扩散的原理,使锌粉与被镀金属铁在加热过程中相互接触,从而产生分子运动,使锌分子渗入被镀铁件表面,形成合金层金相结构,继而是锌层,而后完成对钢铁制件的镀覆过程。经粉末渗锌形成的镀层与铁体结合牢固,其镀层均匀,表面光滑,不脱皮,不起皱。具有良好的防腐性和耐腐性。粉末渗锌工艺及产品与其它镀锌工艺及产品比较,具有自己的独特性和优势。如:喷镀锌工艺简单,但耗锌量高。