[發明專利]一種鋼鐵制件多元合金共滲配方和防腐加工工藝

在審

• 申請號: 201610787592.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106756774A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李瑞平;羅貫虹;羅長虹;陳鎮平;丁利鑫;楊清紅;陳際裕;張淑娟;鄧正鴻;丘麗華
• 申請（專利權）人: 福建宏貫路橋防腐科技股份有限公司
• 主分類號: C23C10/52
• 分類號: C23C10/52;C23C10/60
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技術領域

本發明涉及一種鋼鐵制件表面防腐處理方法，具體涉及一種鋼鐵制件多元合金共滲配方和防腐加工工藝，屬于鋼鐵制件表面防腐處理工藝技術領域。

背景技術

金屬材料腐蝕是當今世界面臨的迫切需要解決的問題；腐蝕不僅消耗了人類生活中不可缺少的自然資源，而且嚴重破壞了自然環境、工業生產及人類生活等許多活動的正常運行，腐蝕造成的巨大經濟損失和嚴重環境污染，已成為影響現代社會和經濟可持續發展的重要因素之一；為了減少腐蝕造成的經濟損失、延長鋼鐵材料和設備的使用壽命，人們對防腐技術進行了長期研究和工業化開發；如熱浸鍍鋅或鋁等涂層、鋅及鋁等擴散涂層、電鍍鋅及其合金涂層和化學轉化涂層、電鍍鋅(離子鍍或離子注入等)、冷鍍鋅(機械鍍、化學鍍、涂刷鍍等)及熱鍍鋅涂層、達克羅防腐涂層、粉末真空多元合金共滲等防腐蝕技術；由于熱浸鍍鋅存在鋅廢料和鋅蒸汽等污染；電鍍鋅法有“三廢”排放，存在嚴重污染而被淘汰；達克羅，即片狀鋅基鉻鹽防護涂層，因存在“六價鉻”對環境產生嚴重污染，高鐵及其鐵軌的鋼構件的技術創新和快速發展，然而，高鐵在使用過程中，鐵軌上的零部件常常暴露在自然環境中，日曬雨淋，而且還伴隨著機械震動、沖擊、磨損以及野外高溫高寒高濕等惡劣氣候環境對鋼鐵造成的腐蝕；防腐蝕問題解決的好壞以及防腐蝕措施的選擇直接影響著列車的運行安全；另外，鋼構件在生產和運輸過程中容易生銹，施工連接時難以配合，而且生銹后耐用性差，通常采用的鋼構件表面涂防銹油的方法也難以在惡劣的戶外條件下長時間維持鋼構件的防銹性能，傳統的電鍍、單一的鋅鉻涂層等工藝都難以滿足鋼鐵制件的使用壽命；為了解決高鐵鐵軌防腐處理，多元合金共滲技術，是在粉末滲鋅和真空滲鋅的基礎上加以發展和創新起來的最新防腐處理技術；與其它鋅鍍層技術比較，它具有結合強度高、鍍層硬度高、無氫脆危害、鍍層厚度均勻性好、工藝簡單、節省原料等優點；但是在工業化生產中，仍然存在以下瓶頸和亟待解決的技術問題：現有技術中，多采用多元合金共滲層；現有的多元合金共滲層配方鋅粉用量大，成本高；整個滲鋅過程中從加熱到保溫至少要4.5小時以上，工藝時間長、生產效率低；滲鋅爐滲鋅完成后，取出金屬構件時，粉塵大，既污染生產環境，又影響生產工人身體健康，靠自然降塵需要等待2~3小時，降低生產效率；現有滲鋅爐在滲鋅過程中，容易導致金屬構件滾動及碰撞，造成金屬構件如螺栓牙紋損壞，成品合格率低。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種鋼鐵制件多元合金共滲配方和防腐加工工藝，加工成本低，生產效率高，防腐效果好。

本發明的一種鋼鐵制件多元合金共滲配方和防腐加工工藝，所述加工工藝包括如下步驟：

第一步，下料：利用火焰切割、等離子切割或沖裁等方式將鋼板切割成需要的坯料；

第二步，機加工：將鋼坯料通過機械加工、拼焊和清理，制成鋼鐵制件；

第三步，除油：對鋼鐵制件進行表面除油處理，目的是獲得良好的多元合金共滲層質量；

第四步，拋丸：將直徑在0.5~2.0mm的鑄鐵丸子在0.2~0.4MPa壓縮空氣的作用下拋向鋼鐵制件表面，目的是除銹并降低鋼鐵制件表面粗糙度，以獲得良好的表面質量；

第五步，多元合金共滲：在滲鋅爐中，將鋼鐵金屬制件埋在滲鋅劑中，控制爐膛裝填量70~75%，爐膛轉速為2~3.8r/min，滲鋅溫度400~480℃，根據滲鋅層厚度大小保溫1~3h；

第六步，檢測：對合金共滲層的厚度、硬度、抗腐蝕性能進行檢測；

第七步，封閉：對檢驗合格的多元合金共滲鋼鐵制件表面封閉處理；

第八步，檢測：對封閉處理后的鋼鐵制件按照圖紙要求進行全面的檢驗；

第九步，包裝：對終檢合格的鋼鐵制件（即產品）進行包裝；

所述多元合金共滲加工工藝具體為：首先進行共滲劑配置，其配方重量份原料為：Zn：84.2%~90.2%，La₂O₃：2%~5%，AlCl₃：2%~5%，Al：5%~8%，NH₄Cl：0.4%；助滲劑：0.4%或NaNO₂：0.4%；石英砂：根據需求添加Zn粉實際投料比：1.3~1.4；接著將上述配置的共滲劑組份混合均勻后置于140℃的烘箱內，干燥處理20分鐘取出；將共滲劑和鋼鐵制件混合后至于加熱爐內，隨爐1.5小時內升溫到400℃，并在℃保溫2小時后隨爐冷卻至約150~200℃后取出空冷；