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Zn-Ni合金防腐涂层技术研究
作者:张力    公布于:2012-08-06 09:05:25  阅读:1324次
长期以来,人门一向以电镀锌层为紧固件的重要的防护涂层,但正在现实运用中发明锌层有一些不足之处,如:正在含有SO2、H2S、海水介质及陆地氛围中,电镀锌层耐蚀性较差,锌涂层的焊接性和可加工性差,并且轻易发生氢脆,不适合构造衔接件的防护。现实运用中发明以锌合金涂层具有很好的侵蚀防护机能,如锌镍、锌铁、锌钴、锌铝等,个中,以Zn-Ni合金的机能最好。据报道,露镍12%~14%的Zn-Ni合金镀层其耐蚀性是雷同厚度锌镀层的5~6倍。同时该合金涂层具有优越的可焊性和可加工性,几乎没有氢脆。因此被普遍应用于汽车、航天航空、电机等范畴紧固件的防护。

  本文将对Zn-Ni合金防腐涂镀层手艺的研讨及运用近况停止简述。

1、Zn-Ni合金涂层手艺

  Zn-Ni合金涂层手艺是将Zn-Ni合金丝材或粉末加热到溶融或半溶融状况,用高速气流将其雾化,减速撞击到紧固件外面,构成取基体联合牢靠的涂层。热喷涂手艺的最大长处是对紧固件外形要求低,且能正在室外功课。瑕玷是涂层的孔隙率较下,尤其是领悟孔轻易致使侵蚀介质取基体间接打仗而低落防侵蚀机能。

  离别接纳电弧喷涂和火焰喷涂工艺制备Zn-Ni合金涂层,并对涂层的联合强度和耐侵蚀机能停止检测,效果睹表1和表2。

表1 Zn-Ni合金联合强度实验效果
工艺要领
实验联合强度 /MPawww.js9900.com
均匀联合强度 /MPa
电弧喷涂
24.3
25.1
24.8
24.7www.j70.com
火焰喷涂
8.8
8.0
8.2
8.3

表2 Zn-Ni合金涂层中性盐雾实验效果
涂层成份
侵蚀速度(mm/a)
侵蚀形状
Zn-1%Ni合金
0.31
部分泛起饱泡
Zn-3%Ni合金
0.24
部分泛起饱泡
Zn-5%Ni合金
0.16
涂层完好
纯Zn
0.38
侵蚀不均匀,涂层饱泡

2、Zn-Ni合金电堆积手艺

  Zn-Ni合金电堆积是指正在电流的感化下,电解液中的金属离子复原,并堆积到紧固件外面有肯定机能的金属镀层的历程。电堆积法的重要长处是所制备的涂层密度下、孔隙率低,同时经由过程掌握电堆积工艺参数,便能准确天掌握涂层的厚度、身分、构造构造,从而掌握其运用机能。

  Zn-Ni合金的研讨重要集中正在镀液和添加剂的开辟上,电镀Zn-Ni合金的镀液主要成分分为两大类,即酸性和碱性镀液。酸性镀液重要有硫酸盐和氯化物两大系统,个中氯化物系统是由酸性氯化物镀锌液转化而去。碱性镀液重要有锌酸盐系统、焦磷酸盐系统、氰化物系统等。个中锌酸盐系统是由碱性锌酸盐镀锌生长而去,研讨最多。焦磷酸盐系统因为溶解性欠好,需正在较下的温度下工做,研讨较少。氰化物系统对情况的净化较大,险些被制止运用。

  我国Zn-Ni合金电堆积手艺重要是碱性工艺,正在推行运用中最大问题是镀液中锌和镍的含量颠簸较大,致使镀层中镍含量不稳定,从而影响耐侵蚀机能。

3、Zn-Ni合金热浸镀手艺

  热浸镀手艺是将一种金属浸正在溶融状况的另一种低溶点金属中,正在其外面发作一系列的回响反映,冷却后正在紧固件基体外面构成一层保护层的要领。传统的热镀锌防侵蚀涂层重要是热镀锌Zn涂层,正在消费运用中发明,合适热镀锌的钢材只能是Si含量较低的沸腾钢,关于Si含量较下的镇静钢,因为Si会明显增添Fe取Zn的回响反映活性,会致使镀层昏暗、厚度增添、联合力差。

表3 户外袒露情况实验侵蚀速度对照
工夫
2年平均侵蚀速度(μm/a)
4年平均侵蚀速度(μm/a)
情况
锌镀层
Zn-Ni镀层
锌镀层
Zn-Ni镀层
产业大气中
6.91
7.15
5.94
5.93
陆地大气中澳门金沙代理
2.41澳门金沙代理
2.19
1.97
1.80

  从表3能够看出,热浸镀Zn-Ni合金镀层的耐侵蚀才能跟着侵蚀工夫的延伸而逐渐展现。

4、Zn-Ni合金渗层防腐手艺

  Zn-Ni合金渗层防腐手艺是用加热散布把锌和镍渗透基体外面,获得Zn-Ni合金层,其凸起特性是外面防护层的构成重要依托加热散布的感化,因此不存在联合力缺乏的题目。将锌粉和镍粉及其它粉末按肯定比例匀称混淆,然后将紧固件和混淆粉一同放入密闭容器中,对容器停止加热,锌和镍渗透紧固件外面,据检测,渗层厚度可达30~100μm,硬度可达300HV0.3以上,中性盐雾实验600h以上不泛起白锈,二氧化硫实验120h以上不泛起白锈。正在海内,现在还未见关于Zn-Ni合金渗层防腐手艺的报导。

  总之,种种制备Zn-Ni合金防腐涂层的手艺正逐渐构成,正在愈来愈多范畴庖代电镀锌,使得钢铁紧固件的长效防侵蚀机能获得进一步的进步。其将来无论是Zn-Ni合金涂层的防腐机理研讨,照样工艺技术方面,皆尚待深切探究。 
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