杜存山 讲义：铁路混凝土梁配件多元合金共渗技术.pdf

铁路混凝土梁配件 多元合金共渗防腐技术 金属及化学研究所 2014年4月 1 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中国铁道科学研究院 主要内容 一、什么是多元合金共渗 二、以前产品存在的问题 三、标准的主要内容 四、样品的送检 五、其他相关技术 2 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中国铁道科学研究院 一、什么是多元合金共渗 1. 定义 • 多元合金共渗技术是从粉末渗锌技术发展过来的，其基本原理与 粉末渗锌相同都是利用物理、化学吸附沉积和机械碰撞使金属粉 在工件表面形成镀层的工艺。 • 由于其他金属元素的引入，使渗层由类似多种合金组成，从而提 高渗层的防锈性能。如采用渗锌处理，渗锌层是由FeZn7、 Fe5Zn6等相组成，而采用锌铝共渗处理，渗层除前面说的两个 相外，还有Al(Zn)α固溶体、Al(Zn)β固溶体等多相组成。 • 采用的是以锌粉、铝粉、稀土金属等材料为主要组分，其中的金 属元素达到3个，所以称为多元渗剂，进而将采用多元渗剂进行 浸渗处理，称为多元合金共渗。 3 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中国铁道科学研究院 一、什么是多元合金共渗 2. 共渗工艺的特点 ① 温度低 不影响工件机械性能，没有氢脆现象，共渗工程的温度在 350℃~450℃，此温度下吸入钢基体的H原子已扩散逸出。 ② 节约锌粉 热喷涂锌由于喷涂过程中锌粉氧化造成大量锌的损失，热浸锌由 于锌蒸汽、锌灰、锌渣及锌液飞溅、锌瘤毛刺等造成较多锌的 浪费，而共渗是在真空下的密闭容器中进行，不存在锌粉的氧 化和飞溅等，所以共渗工艺耗锌量只是热喷涂锌的30%、热浸 锌的60%。 ③ 过程中无环境污染 共渗过程为固态热扩散过程，工件与渗剂在密闭的容器中进行扩 散，没有锌蒸汽产生，热处理炉用电、燃油或燃气作为能源， 对周围环境没有污染。而热浸锌有锌废料、锌蒸汽等污染，电 镀锌有“三废”排放等污染，达克罗涂层由于存在“Cr6+”对 环境存在污染。 4 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 中国铁道科学研究院 一、什么是多元合金共渗 3. 产品技术特点 ①渗层厚度均匀性好。 渗层厚度取决于加热温度和保温时间，与工件的形状和不同位置基 本无关，无论螺纹、内壁、凹槽等部位，都可得到均匀渗层。 ②硬度高 渗层硬度高，显微硬度显示渗层硬度不低于基体硬度。一般硬度能 达到250~420Hv，而热浸锌、电镀锌的镀层硬度为 75~88Hv。因为渗层硬度高，所以具有较高的耐磨损和抗 划伤能力。 ③与基体金属的结合强度高 渗层是扩散冶金结合，具有很好的附着强度，很难剥离掉，只有通 过化学酸洗防腐才能清除。