【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种渗锌工件、渗锌装置及渗锌方法，属于金属加工。
技术介绍
1、金属锌因具有良好的耐蚀性、较负的电极电位、较强的粘附性以及易于涂覆等特点，是比较理想的阳极性涂层材料。粉末渗锌技术因工艺简单、环境友好且耗锌量低而备受工程界青睐。金属工件经过渗锌处理后，其具有更加的耐磨、防腐、耐氧化和抗冲击性能。渗锌原理如下：
2、nh4cl→nh3+hcl(1)
3、zn+2hcl→zncl2+h2(2)
4、zncl2→zn+2cl(3)
5、2hcl+fe→fecl2+h2(4)
6、fecl2→fe+2cl(5)
7、渗锌过程主要包括两大方面：气相沉积的化学反应，以及zn、fe原子的空位扩散。在加热过程中，渗剂中的nh4cl会分解产生nh3和hcl气体，如式(1)所示，产生的hcl与渗剂中的锌粉反应生成zncl2，如式(2)所示，生成的zncl2会进一步发生分解反应，形成活性zn原子，如式(3)所示。因渗剂中活性zn原子的浓度高于基体表面活性zn原子的浓度，浓度梯度导致锌的内部扩散，以气态形式沉积在基体表面，又因基体表面存在许多空位，活性zn原子沿现有空位很容易扩散到基体中。与此同时，基体表面的fe原子可通过式(4)和式(5)的反应被激活。zn原子的扩散能够导致基体发生严重的晶格畸变，而晶格畸变的存在会加速fe原子向外部的扩散。zn、fe原子之间的双向扩散导致fe-zn相的形成。
8、在此过程中，会产生一些氢气，如果集聚过多，可能会发生爆炸。如
技术实现思路
1、为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种渗锌工件、渗锌装置及渗锌方法。
2、为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种渗锌装置，包括转炉，所述转炉的入口端由法兰盖密封，法兰盖上连接有充气管和安全阀，充气管上连接有截止阀。
3、本专利技术进一步的设置为：所述渗锌装置还包括底座、前支座、后支座、垫块和轴承，垫块固定连接在底座的一端，前支座、后支座分别与底座的另一端、垫块固定连接；所述转炉的两端分别通过一轴承与前支座、后支座转动连接；转炉的中部环绕有低频加热套，低频加热套的两端分别通过一支架固定连接在底座、垫块上，转炉与低频加热套之间形成间隙。
4、本专利技术进一步的设置为：所述转炉的外壁环绕一圈齿条；所述垫块上固定连接有电机，电机的输出轴上固定连接有齿轮，齿轮与齿条啮合连接。
5、本专利技术进一步的设置为：所述法兰盖上还连接有压力变送器。
6、本专利技术进一步的设置为：所述转炉内壁上连接有螺旋导流片。
7、本专利技术还提供一种渗锌方法，包括以下步骤：
8、s1：对工件进行前处理，清洁工件表面；
9、s2：装炉：将前处理后的工件送入转炉中，并同时添加纳米锌粉、铝粉、多元合金共渗防粘接剂、石英砂、填充剂和氯化铵并混合均匀，每质量份数1000份的工件，纳米锌粉70-80份，铝粉10-20份，多元合金共渗防粘接剂10-15份，石英砂170-200份，氯化铵3.5-5份，填充剂20-40份；装炉后工件和各组分的总体积占转炉容积的70％-75％；
10、s3：在转炉中填充氮气、密封转炉；
11、s4：第一次加热：密封转炉并使转炉转动，在转动过程中对转炉进行加热，使转炉内部升温至290-295℃，然后保温15-20min；
12、s5：第二次加热：转炉保持转动，继续对转炉进行加热，使转炉内部升温至350-415℃，再保温15-20min；
13、s6：完成第二次加热和保温过程后，使转炉冷却至70-80℃，打开转炉并对内容物进行趁热筛分，得渗锌后的工件；
14、s7：将渗锌后的工件进行后处理，依次水洗、钝化、清洗和烘干，得成品工件。
15、本专利技术进一步的设置为：步骤s2装炉过程中，往转炉内添加稀土钇、氧化铈，每质量份数1000份的工件中，稀土钇的添加量为1.5-2.5份，氧化铈的添加量为2.5-3.5份。
16、本专利技术进一步的设置为：步骤s3、s4、s5中，所述转炉内压力为100-150bar；步骤s6中，所述转炉内压力为常压。
17、本专利技术进一步的设置为：步骤s1中前处理的具体方法为：将工件经喷砂除锈后，在ph为10-11，温度为30℃-60℃的氢氧化钠溶液中浸泡4-6min，然后水洗，最后离心甩干。
18、本专利技术还提供一种渗锌工件，由上述渗锌方法制得，所述渗锌工件的渗锌层的厚度为40～45mm。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：由于转炉的入口端由法兰盖密封，并且在法兰盖上连接有充气管和安全阀，充气管上连接有截止阀。通过充气管和截止阀，向转炉内充装氮气，排出转炉内部的氧气，造成转炉内缺乏爆炸条件。即使有氢气存在，仍无法爆炸。通过充装氮气，提升转炉内部的压力，促进渗锌的速度。仅需更少的保温时间，即可获得合格厚度的渗锌层。节约了热能。
20、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种渗锌装置，包括转炉，其特征在于，所述转炉的入口端由法兰盖密封，法兰盖上连接有充气管和安全阀，充气管上连接有截止阀。
2.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述渗锌装置还包括底座、前支座、后支座、垫块和轴承，垫块固定连接在底座的一端，前支座、后支座分别与底座的另一端、垫块固定连接；所述转炉的两端分别通过一轴承与前支座、后支座转动连接；转炉的中部环绕有低频加热套，低频加热套的两端分别通过一支架固定连接在底座、垫块上，转炉与低频加热套之间形成间隙。
3.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述转炉的外壁环绕一圈齿条；所述垫块上固定连接有电机，电机的输出轴上固定连接有齿轮，齿轮与齿条啮合连接。
4.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述法兰盖上还连接有压力变送器。
5.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述转炉内壁上连接有螺旋导流片。
6.一种渗锌方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种渗锌方法，其特征在于：步骤S2装炉过程中，往转炉内添加稀土钇、氧化铈，每
8.根据权利要求6所述的一种渗锌方法，其特征在于：步骤S3、S4、S5中，所述转炉内压力为100-150bar；步骤S6中，所述转炉内压力为常压。
9.根据权利要求6所述的一种渗锌方法，其特征在于：步骤S1中前处理的具体方法为：将工件经喷砂除锈后，在PH为10-11，温度为30℃-60℃的氢氧化钠溶液中浸泡4-6min，然后水洗，最后离心甩干。
10.一种渗锌工件，由权利要求6-9任一项所述的渗锌方法制得，其特征在于：所述渗锌工件的渗锌层的厚度为40～45mm。
...【技术特征摘要】
1.一种渗锌装置，包括转炉，其特征在于，所述转炉的入口端由法兰盖密封，法兰盖上连接有充气管和安全阀，充气管上连接有截止阀。
2.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述渗锌装置还包括底座、前支座、后支座、垫块和轴承，垫块固定连接在底座的一端，前支座、后支座分别与底座的另一端、垫块固定连接；所述转炉的两端分别通过一轴承与前支座、后支座转动连接；转炉的中部环绕有低频加热套，低频加热套的两端分别通过一支架固定连接在底座、垫块上，转炉与低频加热套之间形成间隙。
3.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述转炉的外壁环绕一圈齿条；所述垫块上固定连接有电机，电机的输出轴上固定连接有齿轮，齿轮与齿条啮合连接。
4.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述法兰盖上还连接有压力变送器。
5.根据权利要求1所述的渗锌装置，其特征在于，所述转炉...
【专利技术属性】
技术研发人员：王启亮，
申请(专利权)人：山东荣亮新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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