一种金属表面合金共渗工艺制造技术

本发明专利技术金属表面处理技术领域，具体涉及一种金属表面合金共渗工艺。本发明专利技术提供的金属表面合金共渗工艺，将Zn粉、Ni粉、Al粉和氯化铵粉放入乙醇水溶液中混合、搅拌形成共渗剂悬浊液；这样金属基体的表面能够均匀涂挂，共渗剂能够完全挥发，在共渗温度之前，工件表面形成一个完整的粉末层，该粉末层是通过液体状态涂挂上去，与基体亲和性好，附着力强，不会出现共渗剂过量造成浪费的问题，简化了共渗过程中的过量粉末填充工艺，简化了共渗过程中的工件转动，简化了共渗后的炉体内多余粉末的处理过程，加工过程节省原材料，工艺简单，无三废排放，无金属粉尘收集清理过程，共渗后合金渗层的硬度高于工件基体20％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面合金共渗工艺
本专利技术金属表面处理
，具体涉及一种金属表面合金共渗工艺。
技术介绍
结构钢、合金钢的腐蚀问题是现代工程施工和钢结构使用中必须考虑的一个典型问题，裸漏在空气中的合金钢都要进行防护，如表面涂装，喷涂、电镀等等。但是随着工程技术的发展，技术认识的程度越来越深，工程需要求也在不断发展。表面处理技术也在不断发展和更迭。有些工程中要求钢件的耐腐蚀性不断提升，比如混凝土钢结构中的预埋钢件，部分裸漏的混凝土预埋件、桥梁、地铁等工程，对钢结构的寿命要求越来越高，因此对钢结构的耐腐蚀处理工艺也提出了新的要求。目前应用比较典型的一种处理方式为多元合金共渗技术，该技术的主要特点为，将渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂，另加铝、镍、稀土金属等元素，在加热条件下进行一种复杂的物理化学反应，锌和其它金属元素渗入钢铁表层后，多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合，形成多种合金共渗层，该渗层厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得较大的提高。申请号为：CN201610690166.X专利申请中公开了一种利用锌镍合金形成的钢铁表面改性结构，采用了锌镍粉末共渗的方法进行低碳钢和低碳合金钢的表面防腐处理。该工艺采用了粉末与工件混合的方法，虽然能够得到需要的耐腐蚀结构，但是需要使用过量粉末，让工件与粉末充分接触，使用后的粉末需要不断的回收，处理，同时工件在不断的滚动过程中也难免有所磕碰，对于螺栓类带螺纹的文件而言，有时候碰伤是不允许的。专利申请号为CN201610360384.7的申请文件中公开了一种利用多种粉末混合制造共渗防护层的方法，采用将共渗用粉末辐射在板材中间的方式进行防护层制备。该方法减少了工件之间的转动磕碰，但是需要预先将各种粉末加热后与催化剂进行混合。共渗后也存在需要清理回收粉末问题，同时也明显存在，采用粉末混合法，粉末放入量远大于实际使用量问题。
技术实现思路
(一)本专利技术所要解决的技术问题是：现有金属表面处理过程中合金粉末需要重复的回收、清理，导致工件所需的粉末放入量远大于实际需求量，造成原材料的浪费，增大了工艺成本。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种金属表面合金共渗工艺，包括以下步骤：S1,清理金属基体表面的污渍；S2,去除基体表面的锈蚀层；S3，配置共渗剂：将45-55重量份的Zn粉、15-20重量份的Ni粉、12-15重量份的Al粉和10-15重量份的氯化铵粉，并将上述混合物放入45-55重量份乙醇水溶液混合、搅拌为至悬浊液；S4，将经过步骤S2处理后的基体浸入步骤S3中共渗剂中，使基体表面均匀涂挂一层共渗剂，然后风干；S5，将经过步骤S4处理后基体放入共渗炉中进行共渗处理；S6，共渗结束后，自然冷却，炉温降低到200℃以下后通入空气，然后开炉冷却；S7，清洗基体表面的残留物。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的金属表面合金共渗工艺，将Zn粉、Ni粉、Al粉和氯化铵粉放入乙醇水溶液中混合、搅拌形成共渗剂悬浊液；这样金属基体的表面能够均匀涂挂，共渗剂能够完全挥发，在共渗温度之前，工件表面形成一个完整的粉末层，该粉末层是通过液体状态涂挂上去，与基体亲和性好，附着力强，不会出现共渗剂过量造成浪费的问题，简化了共渗过程中的过量粉末填充工艺，简化了共渗过程中的工件转动，简化了共渗后的炉体内多余粉末的处理过程，加工过程节省原材料，工艺简单，无三废排放，无金属粉尘收集清理过程，共渗后金属机体表面具有一层厚度30-100微米后的共渗层，合金渗层的硬度高于工件基体20％以上。抗腐蚀性能进行检测。按GB/T10125标准进行盐雾腐蚀实验，时间大于2000小时。进一步地，在步骤S1中使用碱洗液对基体进行碱洗脱脂。进一步地，所述碱洗液为NaOH溶液，步骤S1的碱洗脱脂步骤为：将整个基体放入NaOH溶液中，使基体整个表面与NaOH溶液接触。为提高脱脂效率，可将溶液加热或延长浸渍时间。进一步地，步骤S1的碱洗脱脂步骤还包括：对浸入有基体的NaOH溶液进行加热。进一步地，步骤S2采用表面抛丸工艺去除基体表面的锈蚀层。进一步地，步骤S5共渗步骤为：将共渗炉内的温度加热至150-200℃，并保温1-3h；加热过程中充入氮气，将残余的乙醇气体和水蒸气排空；然后加热到400-420℃，共渗炉内抽真空至800-1200Pa，并保温2-4h，在这个温度段。进一步地，所述乙醇水溶液为绝对粘度1.6-2.5cP的乙醇去离子水溶液。进一步地，步骤S3中配置成的悬浊液的绝对粘度为50-500cP。附图说明本专利技术上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术中所述金属表面合金共渗工艺的流程图；图2为实施例中所述金属表面合金共渗工艺的流程图；图3为实施例二中所述金属表面合金共渗工艺的流程图；图4为实施例三中所述金属表面合金共渗工艺的流程图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，本专利技术提供了一种金属表面合金共渗工艺，包括以下步骤：S1,清理金属基体表面的污渍；S2,去除基体表面的锈蚀层；S3，配置共渗剂：将45-55重量份的Zn粉、15-20重量份的Ni粉、12-15重量份的Al粉和10-15重量份的氯化铵粉，并将上述混合物放入45-55重量份乙醇水溶液混合、搅拌为至悬浊液；S4，将经过步骤S2处理后的基体浸入步骤S3中共渗剂中，使基体表面均匀涂挂一层共渗剂，然后风干；S5，将经过步骤S4处理后基体放入共渗炉中进行共渗处理；S6，共渗结束后，自然冷却，炉温降低到200℃以下后通入空气，然后开炉冷却；S7，清洗基体表面的残留物。本专利技术提供的金属表面合金共渗工艺，将Zn粉、Ni粉、Al粉和氯化铵粉放入乙醇水溶液中混合、搅拌形成共渗剂悬浊液；这样金属基体的表面能够均匀涂挂，共渗剂能够完全挥发，在共渗温度之前，工件表面形成一个完整的粉末层，该粉末层是通过液体状态涂挂上去，与基体亲和性好，附着力强，不会出现共渗剂过量造成浪费的问题，简化了共渗过程中的过量粉末填充工艺，简化了共渗过程中的工件转动，简化了共渗后的炉体内多余粉末的处理过程，加工过程节省原材料，工艺简单，无三废排放，无金属粉尘收集清理过程，共渗后金属机体表面具有一层厚度30-100微米后的共渗层，合金渗层的硬度高于工件基体20％以上。抗腐蚀性能进行检测。按GB/T10125标准进行盐雾腐蚀实验，时间大于2000小时。实施例一如图2所示，本实施例提供了一种金属表面合金共渗工艺，包括以下步骤：S1,清理金属基体表面的污渍；S2,去除基体表面的锈蚀层；S3，配置共渗剂：将55重量份的Zn粉、15重量份的Ni粉、15重量份的Al粉和15重量份的氯化铵粉，并将上述混合物放入45重量份乙醇水溶液混合、搅拌为至悬浊液，其中所述乙醇水溶液为绝对粘度1-50cP的乙醇去离子水溶液，所述悬浊液的绝对粘度为50-500cP；S4，将经过步骤S2处理后的基体浸入步骤S3中共渗剂中，使基体表面均匀涂挂一层共渗剂，然后风干；S5，将经过步骤S4处理后基体放入共渗炉中进行共渗处理；S6，共渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属表面合金共渗工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1,清理金属基体表面的污渍；S2,去除基体表面的锈蚀层；S3，配置共渗剂：将45‑55重量份的Zn粉、15‑20重量份的Ni粉、12‑15重量份的Al粉和10‑15重量份的氯化铵粉，并将上述混合物放入45‑55重量份乙醇水溶液混合、搅拌为至悬浊液；S4，将经过步骤S2处理后的基体浸入步骤S3中共渗剂中，使基体表面均匀涂挂一层共渗剂，然后风干；S5，将经过步骤S4处理后基体放入共渗炉中进行共渗处理；S6，共渗结束后，自然冷却，炉温降低到200℃以下后通入空气，然后开炉冷却；S7，清洗基体表面的残留物。

【技术特征摘要】
1.一种金属表面合金共渗工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1,清理金属基体表面的污渍；S2,去除基体表面的锈蚀层；S3，配置共渗剂：将45-55重量份的Zn粉、15-20重量份的Ni粉、12-15重量份的Al粉和10-15重量份的氯化铵粉，并将上述混合物放入45-55重量份乙醇水溶液混合、搅拌为至悬浊液；S4，将经过步骤S2处理后的基体浸入步骤S3中共渗剂中，使基体表面均匀涂挂一层共渗剂，然后风干；S5，将经过步骤S4处理后基体放入共渗炉中进行共渗处理；S6，共渗结束后，自然冷却，炉温降低到200℃以下后通入空气，然后开炉冷却；S7，清洗基体表面的残留物。2.根据权利要求1所述的金属表面合金共渗工艺，其特征在于：在步骤S1中使用碱洗液对基体进行碱洗脱脂。3.根据权利要求2所述的金属表面合金共渗工艺，其特征在于：所述碱洗液为NaOH溶液，步骤S1的碱洗脱脂步骤为：将整个基体放入NaOH溶液中，使基体整个表...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继志，
申请(专利权)人：衡水冀军桥闸工程橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13