[發(fā)明專利]一種碳鋼卡壓管件的固態(tài)擴(kuò)散表面防腐處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010778697.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN111893430B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁雪峰;孫靜琪;車東升;胡國棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇領(lǐng)嘉科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C10/52
• 分類號(hào): C23C10/52
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32471
• 代理人: 張姝

本發(fā)明公開了一種碳鋼卡壓管件的固態(tài)擴(kuò)散表面防腐處理方法，該表面防腐處理方法是一種固態(tài)擴(kuò)散過程，即將工件包裹在惰性材料中，并加入包括但不限于以下的材料中：鋅粉、鋁粉、鎳粉等，并放在封閉容器中進(jìn)行加熱到300～500℃，使鋅、鎳、鋁等金屬擴(kuò)散進(jìn)工件內(nèi)部，從而在基體表層形成致密均勻的鋅及其他合金與鐵的金屬間化合物涂層。在該涂層上，可以進(jìn)行拋光、涂油、涂漆、噴塑、封閉劑或有機(jī)涂層等處理，能進(jìn)一步提高涂層耐腐蝕性能，或裝飾性能等，該生產(chǎn)加工是在隔熱、密閉的容器中進(jìn)行，熱效率高，符合節(jié)能的要求，且整個(gè)過程不產(chǎn)生廢水及煙塵，為綠色環(huán)保工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳鋼卡壓管件的表面防腐處理方法，適用范圍為通徑15～300mm的碳鋼卡壓式管件。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的碳鋼卡壓式管件表面防腐技術(shù)有電鍍鋅、電泳涂裝漆、多元合金復(fù)合防腐涂層(專利號(hào)：CN102418831)，以上技術(shù)均為產(chǎn)品表面涂層，涂層與金屬本體沒有很好的結(jié)合力。卡壓管件在壓接安裝過程中，與壓接鉗接觸部位易發(fā)生涂層機(jī)械性損壞，從而導(dǎo)致涂層被破壞部位耐腐蝕性能下降，降低產(chǎn)品的使用壽命。

電鍍鋅卡壓管件的工藝包括：管材——斷料——平端——成型(包括管端成型、彎管、焊接等)——清洗——熱處理——電鍍鋅。電鍍鋅是利用電解，在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的鋅金屬或鋅合金沉積層的過程。

電鍍鋅工藝分為氰化物鍍鋅、鋅酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅、硫酸鹽鍍鋅。這些鍍鋅工藝均有較大的污染，耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)一般不超過100h。

電泳涂裝漆卡壓管件的工藝包括：管材——斷料——平端——成型(包括管端成型、彎管、焊接等)——清洗——熱處理——電泳涂裝漆。電泳涂裝是將具有導(dǎo)電性的被涂物浸在裝滿水稀釋的濃度比較低的電泳涂料槽中作為陽極(或陰極)，在槽中另設(shè)置與其對(duì)應(yīng)的陰極(或陽極)，在兩極間接通直流電一段時(shí)間后，在被涂物表面沉積出均勻細(xì)密、不被水溶解涂膜的一種特殊的涂裝方法。

鑒于現(xiàn)有工藝方法存在局限性，目前各方均積極致力于管件表面改性方面的前沿性研究包括氣相沉積涂層、微弧氧化、離子注入金屬鉻和氮等、激光表面處理等，但以上技術(shù)尚不成熟，工藝和成本難為企業(yè)所接受，有些技術(shù)還正處于探索階段，無法應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中。在某些工作條件下，為防管件表面有機(jī)物燃燒產(chǎn)生毒性，要求管件耐腐蝕層為無機(jī)物，如飛機(jī)的操縱盤、座椅等部件，而目前大多數(shù)管件的表面改性層含有有機(jī)物，難以滿足實(shí)際要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種碳鋼卡壓管件的固態(tài)擴(kuò)散表面防腐處理方法，具體為：防腐層具有10～100um之間的厚度，防腐層與碳鋼卡壓管件材料本體為擴(kuò)散冶金結(jié)合，防腐層均勻度較好，具有較高的硬度和結(jié)合力，能耐鹽霧試驗(yàn)大于600h，一般大氣環(huán)境下耐腐蝕超過30年。

該表面防腐處理方法是一種固態(tài)擴(kuò)散過程，即將工件包裹在惰性材料中，并加入包括但不限于以下的材料中：鋅粉、鋁粉、鎳粉等，并放在封閉容器中進(jìn)行加熱到300～500℃，使鋅、鎳、鋁等金屬擴(kuò)散進(jìn)工件內(nèi)部，從而在基體表層形成致密均勻的鋅及其他合金與鐵的金屬間化合物涂層。在該涂層上，可以進(jìn)行涂油、涂漆、噴塑、封閉劑或有機(jī)涂層等處理，能進(jìn)一步提高涂層耐腐蝕性能，或裝飾性能等。

該生產(chǎn)加工是在隔熱、密閉的容器中進(jìn)行，熱效率高，符合節(jié)能的要求，且整個(gè)過程不產(chǎn)生廢水及煙塵，為綠色環(huán)保工藝。

卡壓管件壓接過程中，一般會(huì)破壞管件表面涂層，普通涂層被破壞后會(huì)露出基體金屬后腐蝕，而固態(tài)擴(kuò)散表面防腐處理工藝形成的鍍層是合金與鐵的金屬間化合物，該擴(kuò)散層具有一定的深度，被破壞的表面后，內(nèi)部仍有較好的耐腐蝕性能：該方法依下列步驟進(jìn)行：

a、對(duì)管件進(jìn)行表面處理，采用除油劑清除工件表面的油污，如工件表面有黃銹則需要進(jìn)行表面除銹處理；