一种铁基铸件的热镀锌工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铁基铸件的热镀锌工艺，涉及金属材料镀覆技术领域，包括如下步骤：步骤S1、铁基铸件的预处理；步骤S2、助镀；步骤S3、热镀锌；步骤S4、后处理。本发明专利技术公开的铁基铸件的热镀锌工艺镀锌效果好，镀锌效率高，锌层的附着性、连续性和均匀性佳，耐腐蚀性能优异。耐腐蚀性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种铁基铸件的热镀锌工艺


[0001]本专利技术涉及金属材料镀覆
，尤其涉及一种铁基铸件的热镀锌工艺。

技术介绍

[0002]热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌，其是铁基铸件防腐蚀方面应用最基本、最经济有效的一种方法，是将铁基铸件浸入500℃左右熔化的锌液中，使铁基铸件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。其防腐的机理是由于锌的标准电极电位负于铁，因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护铁基铸件的作用，从而可以大大地延长铁基铸件的使用寿命。
[0003]传统的热镀锌中的锌锭融通时不进行预处理，直接放入如镀锌槽熔融，将镀锌工件浸入镀锌槽，锌锭在融化时比较耗费时间，无法有效快速的融化锌锭，会因为设备老化或加热温度不足，导致未融化的锌锭颗粒。当工件锌锭镀锌时出现粘附在工件表面的情况，会导致镀锌工件表面存在颗粒突起、不平整，严重不合格，且锌锭的上下料效率低下，人力资源耗费大，锌锭燃烧融化过程中产生的废渣不易处理，容易对周围环境造成污染。除此之外，现有的热镀锌工艺还或多或少存在耗能高，镀锌层的厚度均匀性差，防腐蚀性、表面硬度（耐磨性能）等方面均存在不足的技术缺陷。
[0004]为了解决上述问题，现有技术中，CN105331918A公开了一种超高强度热浸镀Zn
‑
Al
‑
Mg
‑
Si合金镀层钢丝及其制备方法，所述Zn
‑
Al
‑
Mg
‑
Si合金镀层按质量百分比组成为：Zn 30
‑
97％，Al 5
‑
80％，Mg 0.02
‑
11％，Si 0.01
‑
5.0％，质量百分比之和为百分之百。其制备方法中，在拉丝之后进行热浸镀Zn
‑
Al
‑
Mg
‑
Si合金镀层，热浸镀的温度为470
‑
720℃，时间为30
‑
60s。该合金镀层一定程度上使合金镀层钢条具有超高强度、低松弛度、防腐性能优的特点，但是该合金镀层对钢条的耐腐蚀性的提高较为有限，还不能满足极端恶劣气候环境下的使用。
[0005]可见，寻求更为有效的铁基铸件的热镀锌工艺符合市场需求，对促进热镀锌技术的进一步发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种镀锌效果好，镀锌效率高，锌层的附着性、连续性和均匀性佳，耐腐蚀性能优异的铁基铸件的热镀锌工艺。
[0007]为达到以上目的，本专利技术提供一种铁基铸件的热镀锌工艺，包括如下步骤：步骤S1、铁基铸件的预处理：对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干，得到预处理铁基铸件；步骤S2、助镀：将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀，助镀温度为75
‑
85℃，助镀时间为70
‑
90s；然后取出置于空气中，自然干燥5
‑
15min，再在惰性气体环境，110
‑
135℃下干燥4
‑
6min；步骤S3、热镀锌：将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处
理，处理温度480～520℃，处理时间35～60s；水冷后，得到热镀锌处理的铁基铸件；步骤S4、后处理：采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤；接着采用钝化剂进行钝化处理，取出后依次进行晾干、检验和包装。
[0008]优选的，步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为8
‑
16wt%的盐酸。
[0009]优选的，步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.1～1.6%的氢氧化钠的水溶液。
[0010]优选的，步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为50
‑
60℃。
[0011]优选的，步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成：大豆卵磷脂0.3
‑
0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.1
‑
0.3wt%、氯化锌10
‑
22wt%、氯化铵0
‑
8wt%、离子液体3
‑
5wt%、苹果酸1
‑
3wt%、羟乙基脲0.1
‑
0.3wt%，余量的去离子水。
[0012]优选的，所述水溶性聚合环糊精的CAS号为25655
‑
42
‑
9，由山东滨州智源生物科技有限公司提供。
[0013]优选的，所述离子液体选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、氯化(1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑)、1
‑
丁基
‑
2,3
‑
二甲基咪唑氯盐中的至少一种。
[0014]优选的，步骤S2中所述预处理铁基铸件、助镀剂的质量比为(200
‑
400):1。
[0015]优选的，步骤S2中所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
[0016]优选的，步骤S3中所述锌液是由如下按重量百分比计的各组分制成：稀土元素0.001
‑
0.01wt%、Ga 0.05
‑
0.08wt%、In 0.03
‑
0.05wt%、Bi 0.1
‑
0.3wt%、Sr 0.001
‑
0.005wt%、Ge 0.001
‑
0.003wt%，余量为Zn。
[0017]优选的，所述稀土元素为Ce、Gd、Pr按质量比2:(1
‑
3):(1
‑
2)混合形成的混合物。
[0018]优选的，步骤S3中热镀锌形成的涂层的厚度为80～100μm。
[0019]优选的，步骤S4中所述钝化剂是由如下按重量份计的各原料制成:单宁酸3
‑
6份、植酸5
‑
8份、端氨基水溶性超支化聚酰胺1
‑
3份、硅溶胶4
‑
6份、N,N'
‑
双(2
‑
羟乙基)哌嗪1
‑
2份、呋喃二甲酸1
‑
2份、活性双环氧封端聚醚0.8
‑
1.2份、水30
‑
40份。
[0020]优选的，所述活性双环氧封端聚醚为活性双环氧封端聚醚KF
‑
260，由辽宁科隆精细化工股份有限公司提供。
[0021]优选的，所述端氨基水溶性超支化聚酰胺为按中国专利技术专利CN1232567C中实施例1的方法制成。
[0022]优选的，所述硅溶胶为硅溶胶LUDOX HS
‑
40。
[0023]优选的，步骤S4中所述钝化处理的温度为20
‑
35℃，处理时间为25
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基铸件的热镀锌工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、铁基铸件的预处理：对铁基铸件依次进行除油、除锈、一次水洗、酸洗、二次水洗、碱洗、热水漂洗、热风烘干，得到预处理铁基铸件；步骤S2、助镀：将经过步骤S1制成的预处理铁基铸件置于助镀剂当中进行浸泡助镀，助镀温度为75
‑
85℃，助镀时间为70
‑
90s；然后取出置于空气中，自然干燥5
‑
15min，再在惰性气体环境，110
‑
135℃下干燥4
‑
6min；步骤S3、热镀锌：将经过步骤S2助镀后的铁基铸件放入到锌液当中进行热镀锌处理，处理温度480～520℃，处理时间35～60s；水冷后，得到热镀锌处理的铁基铸件；步骤S4、后处理：采用震动器除去经过步骤S3热镀锌处理的铁基铸件表面余锌和锌瘤；接着采用钝化剂进行钝化处理，取出后依次进行晾干、检验和包装。2.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺，其特征在于，步骤S1中所述酸洗采用的是质量百分浓度为8
‑
16wt%的盐酸；步骤S1中所述碱洗采用的是质量百分浓度为1.1～1.6%的氢氧化钠的水溶液；步骤S1中所述热水漂洗的热水温度为50
‑
60℃。3.根据权利要求1所述的铁基铸件的热镀锌工艺，其特征在于，步骤S2中所述助镀剂是由如下按重量百分比计的各组分制成：大豆卵磷脂0.3
‑
0.8wt%、水溶性聚合环糊精0.1
‑
0.3wt%、氯化锌10
‑
22wt%、氯化铵0
‑
8wt%、离子液体3
‑
5wt%、苹果酸1
‑
3wt%、羟乙基脲0.1
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0.3wt%，余量的去离子水。4.根据权利要求3所述的铁基铸件的热镀锌工艺，其特征在于，所述离子液体选自四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、氯化(1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑)、1
‑
丁基
‑
2,3
‑
二甲基咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，张纪东，俞海章，向泽林，
申请(专利权)人：宁波市鄞州鑫旺热镀锌有限公司，
类型：发明
国别省市：