一种消除热浸镀Zn-Al-Mg-Zr合金镀层漏镀的助镀剂及使用方法技术

本发明专利技术属于热浸镀锌铝镁合金技术领域，具体涉及一种消除热浸镀Zn

【技术实现步骤摘要】
一种消除热浸镀Zn
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Al
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Mg
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Zr合金镀层漏镀的助镀剂及使用方法


[0001]本专利技术属于热浸镀锌铝镁合金
，特别涉及一种消除热浸镀Zn
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Al
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Mg
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Zr合金镀层漏镀的助镀剂及使用方法。

技术介绍

[0002]热浸镀锌是一种有效提高钢铁材料耐腐蚀性能的表面涂层技术，其凭借低成本、工艺简单、镀层质量好等优点被广泛应用。锌涂层在大气等环境下不易腐蚀且具有电化学保护特性，与一些常见的金属如铁、铜、镍等相比具有较强的电负性，与电解液接触时，会优先牺牲自己，从而保护钢铁。此外，锌涂层长期暴露在外会形成均匀且致密的氧化膜
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碱式氯化锌，可以有效地阻止腐蚀系统的继续进行。随着热浸镀锌技术的快速发展，热浸镀锌铝镁合金镀层出现，并因其优异的耐腐蚀性能而成为主流。
[0003]助镀是热浸镀过程中非常重要的一步，助镀剂的好坏往往对镀层的表面质量、截面结合力、耐腐蚀性能等综合性能起着决定性作用。在热浸镀锌铝镁合金的生产过程中，助镀剂的作用是使钢件表面黏附上一层助镀剂盐膜，防止酸洗后二次氧化，提高表面的润湿性。常见的锌铝镁合金助镀剂是由NH4Cl、ZnCl2、SnCl2和水组成，其中NH4Cl的含量为200
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350g/L。在热浸镀锌铝镁合金实验过程中，高含量的NH4Cl虽然能显著提高基体与金属间化合物的结合力，但分解产生的白色粉尘(氨气和氯化氢气体)更多，造成漏镀现象更为明显。为了完全取代传统助镀剂中的NH4Cl，文献中相继测试了AlCl3、FeCl3、MgCl2、NaHCO3等金属盐，尽管可以达到助镀剂的效果，但是这些物质的熔点较低，在烘干成膜过程中，容易分解失效，造成热浸镀失败。
[0004]此外，近年来不少热浸镀企业为提高自身行业竞争力，加大了热浸镀Zn
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Al
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Mg
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xMe合金镀层的研发投入。在研发过程中发现，其他微量的高熔点金属元素(如Ti、Zr等)的加入，必然会加重漏镀现象。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种消除热浸镀Zn
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Al
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Mg
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Zr合金镀层漏镀的助镀剂及使用方法。
[0006]助镀剂包括以下组分：NH4Cl 120
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220g/L、ZnCl2200
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230g/L、SnCl210
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50g/L、KCl 50
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150g/L、K2ZrF610
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20g/L，其余为水。
[0007]优选的，助镀剂包括以下组分：NH4Cl 170g/L、ZnCl2230g/L、SnCl250g/L、KCl 100g/L、K2ZrF620g/L，其余为水。
[0008]上述助镀剂的使用方法，包括以下步骤：
[0009](1)将抛光清洗后的基体浸入70
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80℃的助镀剂中5
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10min，取出烘干；
[0010](2)将Zn
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Al
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Mg
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Zr合金液加热保温，再将步骤(1)助镀后的基体放入合金液中进行热浸镀；热浸镀结束后立刻冷却。
[0011]优选的，步骤(1)中抛光清洗的具体方法为：将基体用#400、#2000砂纸打磨抛光后，先用60
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70℃的氢氧化钠溶液清洗3
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5min，冲洗后吹干；再用室温的盐酸溶液清洗3
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5min，冲洗后吹干。
[0012]优选的，步骤(1)中烘干的具体操作为：烘干温度120℃，烘干时间5min。
[0013]优选的，步骤(2)中加热保温的具体条件为：加热至460
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500℃，保温时间10min，使合金液保持稳定；热浸镀时间为30
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300s。
[0014]优选的，步骤(2)中Zn
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Al
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Mg
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Zr合金液包括以下组分：Al 1
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12％，Mg0.5
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5％，Zr 0.03
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1％，其余为Zn。
[0015]优选的，步骤(2)中的冷却方式为：在室温条件下，放入水中冷却或在空气中自然冷却。
[0016]本专利技术的有益效果：使用KCl部分替代NH4Cl，降低了NH4Cl的使用量，在助镀的过程中，NH4Cl在高温下分解产生的白色烟尘减少且快速挥发，使Zn
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Al
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Mg
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Zr合金熔池和基体反应更加剧烈，增强了Zn
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Al
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Mg
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Zr合金镀层的结合力，解决了镀层漏镀的问题。在助镀剂中添加K2ZrF6，可以降低合金液在基体表面的粘度，提高润湿性，使合金镀层更光亮。
附图说明：
[0017]图1是实施例1热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0018]图2是实施例2热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0019]图3是实施例3热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0020]图4是实施例4热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0021]图5是对比例1热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0022]图6是对比例2热浸镀Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金的试样表面状态照片；
[0023]图7是实施例4热浸镀Zn
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6Al
‑
3Mg
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0.15Zr合金的镀层截面和镀层表面显微组织图。
具体实施方式
[0024]为了更好的展现本专利技术的优点，以下实施例选取Zn
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6Al
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3Mg
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0.15Zr合金作为热浸镀合金。
[0025]实施例1
[0026]助镀剂的成分为：NH4Cl 170g/L、ZnCl2230g/L、KCl 100g/L、SnCl250g/L、K2ZrF620g/L，其余为水。
[0027]助镀剂的使用方法如下：
[0028](1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除热浸镀Zn
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Al
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Mg
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Zr合金镀层漏镀的助镀剂，其特征在于，包括以下组分：NH4Cl120
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220g/L、ZnCl2200
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230g/L、SnCl210
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50g/L、KCl50
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150g/L、K2ZrF610
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20g/L，其余为水。2.根据权利要求1所述的消除热浸镀Zn
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Al
‑
Mg
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Zr合金镀层漏镀的助镀剂，其特征在于，包括以下组分：NH4Cl170g/L、ZnCl2230g/L、SnCl250g/L、KCl100g/L、K2ZrF620g/L，其余为水。3.一种权利要求1或2所述的助镀剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将抛光清洗后的基体浸入70
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80℃的所述的助镀剂中5
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10min，取出烘干；(2)将Zn
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Al
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Mg
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Zr合金液加热保温，再将步骤(1)助镀后的基体放入合金液中进行热浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建华，周诗骏，苗华磊，林文军，李智伟，王琦，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：