[發明專利]在工件表面制備ZnAlTi多元合金防腐涂層的方法

有效

• 申請號: 200910181190.0
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101665901A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 肖占華;陳松
• 申請（專利權）人: 北京中路大成科技發展有限公司
• 主分類號: C23C10/52
• 分類號: C23C10/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及金屬防腐涂層的制備方法，具體涉及一種在工件表面制備ZnAlTi多元合金防腐涂層的方法。

背景技術

高速、普通鐵路零部件是保證鐵路行車安全的關鍵部件。由于行車時將產生彈性跳動使緊固件等工件承受震動型摩擦，產生不等幅的交變振動疲勞應力、瞬時沖擊咬合磨損等復雜外力作用，因此需要零部件具有足夠高的硬度、抗咬合性、抗疲勞等力學性能。

然而，由于常年經受日曬雨淋、冬冷夏熱，使用環境惡劣，常因大氣及雨水腐蝕而產生銹蝕，易導致零部件的力學性能大幅度下降，早期失效，造成行車安全隱患。因此，需要對零部件進行高質量的表面防腐處理，防止產生銹蝕，提高零部件的表面耐腐蝕性能，延長其使用壽命，從而提高鐵路行車安全系數。

目前，已經公開了多種工件表面防腐處理方法。例如，鋅鋁合金共滲工藝是目前比較常用的金屬工件防腐處理方法，該工藝是利用加熱狀態下金屬原子的滲透擴散作用，在金屬基體沒有相變的條件下，將鋅鋁元素滲入到鋼鐵構件表面，形成合金保護層，提高工件表面的抗腐蝕、抗表面氧化及耐磨性能等。但是，由于該工藝制備的含有鋅鋁涂層的工件的防腐性能單一、性能不穩定，長時間應用時會導致防腐性能下降，因此已經逐漸被新的防腐處理工藝所代替。

例外，還有人考慮在工件表面制備復合涂層來改善工件的表面性能。例如，中國專利CN100503890C公開了一種多元共滲合金共滲加封閉的涂層，該涂層是由第一層的多元合金共滲滲層與鈍化層和第二層的封閉層組成，其中第一層多元合金共滲滲層與鈍化層中，多元合金共滲滲層是由鋅、鋁和氧化鑭組成；第二層封閉層是由鋅和鋁與環氧樹脂組成。雖然上述涂層具有很好的防腐效果，但是工件表面力學性能并不能得到明顯改善，而且工藝復雜。

發明內容

本發明解決的技術問題在于，提供一種在工件表面制備防腐涂層的方法，通過該方法來提高防腐涂層的抗腐蝕性能和表面硬度。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種在工件表面制備防腐涂層的方法，包括：

提供包括以下重量百分比的共滲劑粉末：15wt％～30wt％的鋅粉、10wt％～20wt％的鋁粉、10wt％～20wt％的鈦粉、0.1wt％～2.0wt％的活化劑粉、余量的填充劑；

將工件包埋在所述共滲劑粉末中加熱至400℃～500℃，保溫3小時～10小時進行共滲處理。

優選的，所述共滲劑粉末包括：20wt％～25wt％的鋅粉。

優選的，所述共滲劑粉末包括：12wt％～18wt％的鈦粉。

優選的，所述填充劑為石英砂。

優選的，所述活化劑選自氯化銨、氯化鋅中的一種或多種。

優選的，在將所述工件包埋在共滲劑粉末之前。

優選的，所述共滲劑粉末還包括：2wt％～10wt％的稀土氧化物粉。

優選的，所述稀土氧化物粉為氧化釔粉、氧化鑭粉、氧化鈰粉、氧化鐠粉、或氧化釹粉中一種或多種。

優選的，所述共滲劑粉末還包括：1wt％10wt％的Sr₂Nb₂O₇粉末。

優選的，所述方法還包括繼續將所述工件和共滲劑粉末升溫至400℃～500℃、保溫3小時～10小時進行共滲處理。

本發明提供一種在工件表面制備防腐涂層的方法，與現有技術相比，在本發明提供的共滲劑中包含一部分鈦，實驗結果表明，防腐涂層增加鈦元素后，抗腐蝕性能和表面硬度均得到了明顯的改善。

具體實施方式

本發明提供的在工件表面制備防腐涂層的一個方案，包括：

提供以下重量百分比的共滲劑粉末：15wt％～30wt％的鋅粉、10wt％～20wt％的鋁粉、10wt％～20wt％的鈦粉、余量的填充劑；

將所述工件包埋在所述共滲劑粉末中加熱至400℃～500℃，保溫3小時～10小時進行共滲處理。

按照本發明，所述工件指本領域技術人員熟知的用于高速鐵路、普通軌道上的螺栓、防落梁、軌道壓板等零部件。鐵路軌道工件的材質一般為本領域技術人員熟知的碳鋼或合金鋼。