渗锌合金国家标准优秀Word下载.docx
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2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T4956—1985磁性金属基体上非磁性覆盖层厚度测量磁性法
JB/T5069—1991钢铁零件渗锌合金属层金相检验方法
3定义
3.1渗锌合金
渗锌合金技术属于金属热处理与冶金结合技术领域，具体是与金属表面防腐层有关的一种渗锌合金的制备工艺，是真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺，是渗锌工艺的发展和创新，其渗锌过程是取工件（如标准件）若干，喷砂除油除锈，接着敷金属锌粉一同装入炉内密闭后加温至340℃至380℃时保温1小时到1.5小时，渗透固化。
然后出炉，高压水洗，利用电镀原理进行阳极电解，把原来电镀工件时的阴极换成阳极，挂锌板的阳极换成阴极铁板，电解二十到五六十分钟（根据工件表面积而定时间）提出工件，在配置好的溶液里钝化10到30秒钟后，提出工件用离心机脱出多余水分再经高温干燥封闭即为成品。
其中，阳极电解抛光电解出多余的锌离子置换到了阴极铁板上，通过转换阴阳极还可以再次被电镀锌循环利用。
这种工艺不仅处理工艺简单、生产中不用化工原料、不污染环境、不损害操作者身心健康，而且使用多元合金种类少，节省能源，又使得工件除具备真空渗锌优点外，其硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高，是替代传统热镀锌、粉镀锌、及部分不锈钢的新型工艺、新技术。
特别实用于户外钢结构架塔的连接件上，它大幅度提高架塔的稳固性、和安全性。
提高抗御自然灾害的能力。
3.2渗锌层
由锌、铁原子互扩散而在钢铁表面形成的锌–铁合金层。
3.3渗锌剂
由含锌原子的供锌组份，并根据需要加入或不加入填充组份、活化组份等组成的渗剂。
4需方向供方应提供的资料
a）本标准号；
b）待渗件的材料牌号；
c）待渗件的热加工工艺制度；
d）待渗件要求的防腐年限，及盐雾试验标准；
e）渗锌后是否后处理和采用何种后处理。
5技术要求
5.1待渗件
5.1.1待渗件材料的力学性能在经历渗锌加热过程后仍然能达到原设计指标的要求。
5.1.2待渗件表面应无残留焊渣、型砂、积碳和油污等。
5.2外观
a）经目测渗锌层表面应平整、均匀，允许有轻微的擦伤，待渗件自身存在的砂眼、夹渣等引起的渗锌层表面不均匀不应视为外观缺陷；
b）渗锌层均匀光洁、色泽银白或银灰色,不改变零件尺寸，无氢脆。
c）经钝化、磷化和有机涂层后处理的渗锌制件因材质和工艺不同呈现不同的色泽。
5.3附着强度
目前没有适当的欧洲或国际标准用于检测加工渗锌合金的附着强度。
渗锌合金的渗涂层和基本金属之间的附着强度一般不需要进行检测评定，因为根据渗锌基本原理，渗锌合金渗涂层具有很高的附着强度，这是渗锌合金共渗过程的重要特征。
在工件正常使用中，渗锌层与基体结合良好，不起皮、不脱落，并能承受制件规范条件下的操作；
渗锌涂层工件能够承受与涂层厚度和性能相当的各种磨损与划伤，涂层不会产生剥离和片状剥落，此标准在具体应用中可由供需双方协商。
5.4厚度
当依据7．2．3进行检测时，局部渗层厚度必须不小于表2所规定的数值。
注释1：
设计中选择渗锌合金层的主要目的是，使得铁制品具有优异耐腐蚀和抗磨损特性。
在给定环境下，渗锌层的使用寿命近似与其厚度成比例。
注释2：
对腐蚀很严重环境，当需要采用比本欧洲标准更厚的渗层、或需要一种特殊的具有长效使用寿命的渗层时，其详细要求必须由用户和渗锌生产厂双方协商确定。
表1从一批工件中选择试样时所规定的控制样本数目
一批工件的总数目
选择控制样本的规定数目
1至3
全部
4至500
3
501至1200
5
1201至3200
8
3201至10000
13
10000以上
20
表2渗层厚度等级分类的要求
等级分类
最小局部涂层厚度
μm
1等级
3-5
2等级
5-8
3等级
8-10
表2中所列的渗层厚度三种等级适合于大多数应用情况。
有关渗层厚度的选用指南见C．6。
当选择较厚渗层如指定渗层厚度为等级3时，有可能需要对工件进行特殊加工的前处理。
对这种情况用户应向渗锌合金加工商寻求咨询。
注释3：
局部渗层厚度必须在依据7．2．2选择的参考面积上进行测量确定。
5.5渗锌后处理
5.5.1渗锌后可选用电解抛光、钝化、磷化、有机涂层等后处理，以改善渗锌合金制件的外观或进一步提高渗锌层的耐腐蚀性能。
5.5.2高强度钢制件渗锌后用化学抛光、钝化、磷化作为后处理时，是否需要进行消除氢脆热处理和采用何种除氢脆热处理工艺条件，由供需双方协商。
6抽样
每批渗锌合金件中应取两件试样，如果其中任何一件试样不符合技术要求，则增加一倍抽样，再进行检查，若其中任意一件试样仍不符合要求，则视本批产品不合格。
另一种方法是依据ISO2859-1和ISO2859-3的取样步骤选择试验样本。
在产品送出渗锌加工厂前确定检测接受标准，否则用户应在定货时详细说明检测接受标准。
7检验方法
7.1外观
在自然散射光下，用肉眼观察。
7.2厚度
概述
依据磁性检测厚度方法（ENISO2178）或重量检测厚度方法（ENISO1460）确定局部涂层厚度。
在一般情况下，磁性检测厚度方法很适合于日常生产过程的质量控制。
注释：
附件B提供了确定厚度的更多信息。
参考面积
采用ISO2859-1和ISO2859-3给出的抽样步骤选择控制样本。
称重法不适合渗锌合金工艺。
磁性检测厚度方法
磁性测厚仪法主要应用于生产控制，按GB/T4956的规定进行检验。
参考面积必须包括在重量检测厚度方法所选择的测量面积中、并能代表该面积。
在每一个参考面积中必须进行最少5次测量读数。
因为采用这种方法进行每次测量的面积是很小的面积，每个测量数据可能比局部涂层厚度值（表2示）更低，典型数值相差可达到15%。
这不影响最后判定结果，因为只要求在全部的每个参考面积上的平均值不小于局部厚度最小值（表2示）。
如果在一个控制样本中的局部涂渗层厚度不满足5.4的规定，则必须从该批工件中再选择2倍原来控制样本数量的工件进行检测（或如果工件数目小于所要求数量，则选择全部的渗锌工件）。
如果所选择的2倍控制样本的厚度检测结果满足5.4的规定，则认为该批工件是合格的。
如果2倍控制样本的厚度检测结果仍不满足5.4的规定，则判定该批工件不合格。
如果判定该批工件是不合格的，单独的工件可以提交重新进行试验检测。
当必须选择5个以上工件才能组合成至少1000mm2的一个参考面积时，如果每个工件上存在适当的有效表面，则必须对每个工件进行一次磁性测量。
如果工件上不存在那样的有效表面，则应采用ENISO1460所给出的重量检测厚度的方法。
如果在参考面积内进行了足够数量的测量，则对相同涂层厚度磁性检测厚度方法比重量检测厚度的方法更为有效。
溶解称重法检测厚度的方法
溶解称重法所得结果是钢铁制件表面单位面积上渗锌层的平均质量，按照GB/T13825的规定进行检验。
单位面积上渗锌层的平均质量，可按0.1g/m2对应于0.14μm层厚，近似换算成渗锌合金层的厚度。
必须依据ENISO1460确定单位面积上渗锌合金涂层的质量，并且涂层的名义密度用单位立方厘米.克表示（g/cm3）。
显微镜测量法
显微镜测量法和X光是渗层厚度的仲裁方法，按JB/T5069的规定进行检验。
8合格证明书
当需要时，渗锌加工商应提供依据本欧洲标准要求确定的合格证明书（见EN10204）。
附件A
（标准化的）
用户需要给渗锌生产厂商提供的信息
A．1主要信息
用户应提供下列信息和全部的相关文件：
a）、本欧洲标准编号，即：
EN13811：
200X；
b）、涂层等级分类，或所要求的最小涂层厚度（见表2）。
A．2附加信息
对某些特殊目的可能需要提供下列信息，如果需要，用户必须给出详细规定：
a）、有效表面的识别与确定，例如，采用绘图或在样品上用适当标号的方式标明；
b）、螺纹间隙，取决于所规定的涂层厚度等级分类，应在产品图形上注明，或在订货单上注明；
c）、加热到500oC时，对母材冶金性能可能产生的任何影响；
d）、任何特殊的预处理要求；
e）、任何后处理、或需要在渗锌合金涂层上再涂装的要求（见C.7）；
f）、对检测的任何要求；
g）、依据EN10204规定的合格证明书是否需要。
附件B
（有关信息）
渗层厚度的确定
B．1概述
磁性检测厚度方法是确定涂层厚度的最一般无损方法。
除此以外的破坏性检测方法有：
重量检测厚度方法—确定单位面积上的质量再换算为厚度；
和金相显微镜截面检测厚度方法。
当采用ENISO2178的磁性检测厚度方法时，必须仔细考虑所检测的局部和平均厚度的关系、以及检测结果与ENISO1460的重量检测厚度方法结果的比较。
B．2金相显微镜截面检测厚度方法
由于金相显微镜截面检测厚度方法（ENISO1463）是破坏性的、并只与单个工件有关，另外也不适合日常加工过程质量控制使用，所以不推荐采用该方法进行厚度检测。
B．3从单位面积质量计算厚度方法（参考方法）
ENISO1460的重量检测厚度方法提供了一种用涂层单位面积质量表示涂层厚度方法：
厚度具体表示为单位平方米/克（g/m2）。
用该结果除以涂层的名义密度7.2（g/cm3）可以转换为用微米表示的厚度。
涂层厚度和涂层质量的等效数据如表B．1所示。
表B．1等效涂层厚度和质量
涂层等级分类
最小局部涂层质量
g/m2
10.8
18.6
27.4
附件C
基本知识
C．1多元渗锌合金共渗过程
渗锌合金是将工件敷上金属锌粉，经过一次加热扩散过程，使锌元素渗入工件内部的化学热处理过程，简单描述这一工艺流程即：
取工件喷砂除油除锈→敷金属锌粉→装炉密闭加温渗透固化→出炉→高压水洗→阳极电解抛光→钝化封闭→烘干→成品。
C．2基本材料
将钢铁制件敷上金属锌粉，经过真空加热使锌元素渗入钢铁制件内部，在钢铁制件上形成均匀锌铁合金层的保护技术。
渗锌合金的防腐机理是：
锌在大气表面形成ZnCO3·
3Zn（OH）3,ZnCO3·
3Zn（OH）3致密坚固是良好的耐腐蚀保护层，ZnCO3·
3Zn（OH）3既减少了锌的腐蚀，又保护了渗层下的铁免受腐蚀。
由于该工艺不经过酸洗和高温，所以零件无氢脆发生，擦碰后还有自愈合功能，同时还具有高耐热性，高渗透性，高附着性，高减磨性，高耐候性，确保螺栓的力学原理。
用在室外可长期保持不变色等诸多优点。
为户外钢结构的稳固性，安全性提供了保障，提高防御自然灾害的能力。
由于本发明加热渗透固化→出炉后不经过酸洗、铬酸钝化采用了阳极电解抛光工艺，便具有了以下优势：
①电解抛光去除了表层多余的金属锌和杂质，露出本体的锌铁合金层，使有螺纹的部分无需加大螺母内径尺寸，就能使有螺纹的部分上丝更加顺畅，绝对解决了热镀需加大或减小螺纹公差尺寸的问题，更是拉力得到了大大的安全保证。
②电解抛光去除了表层的金属锌和杂质露出本体的锌铁合金层，使钝化更充分防腐效果得到很大的提高，盐雾试验可以从两百个小时提高到八百个小时以上（及二十年以上）。
防腐效果可以和不锈钢媲美，③同时也解决了不锈钢在受力后容易咬死的问题，不会给安装造成不便。
④电解出多余的金属锌可以利用阴极电镀的办法，重新利用多余的锌原子。
使废物重新得到了利用，充分节省了能源。
C．3构件外观
c）经钝化、磷化和有机涂层后处理的渗锌制件因工艺不同呈不同的色泽。
C．4附着强度
目前没有适当的欧洲或国际标准用于检测加工产品上多元合金共渗的附着强度。
多元合金共渗涂层和基本金属之间的附着强度一般不需要进行检测评定，因为根据渗锌基本原理，多元合金共渗涂层具有很高的附着强度，这是多元合金共渗过程的重要特征。
C．5后处理
渗锌后可选用抛光、钝化、磷化、有机涂层等后处理，以改善渗锌制件的外观或进一步提高渗锌层的耐腐蚀性能。
高强度钢制件渗锌后用化学抛光、钝化、磷化作为后处理时，是否需要进行消除氢脆热处理和采用何种除氢脆热处理工艺条件，由供需双方协商。
C．6涂层厚度
为了使得铁制品同时具有优异耐腐蚀和抗磨损特性，在设计中应选择渗锌涂层。
对给定的大气环境，渗锌涂层的使用寿命近似与涂层厚度成比例。
必须说明等级1涂层适用于正常的室内和室外环境；
等级2涂层应用于更严酷的腐蚀环境，或需要更长时间使用寿命的情况；
等级3涂层应用于最严酷的腐蚀环境：
即工业或海洋环境。
在不同腐蚀等级环境下，对所用锌涂层产品的涂层厚度要求见ENISO14713:
1999中表1给出的指导性规定。
当对所要求的涂层厚度存在疑问时，用户应向渗锌加工商寻求咨询。
对特殊的应用，可以要求比本标准中所规定的涂层厚度更厚的涂层。
当规定需要更厚的涂层时，需要对工件进行特殊的预处理。
见5.4中注释2。
C．7对螺纹紧固件的附加间隙要求
为适应渗锌合金处理的螺纹紧固件确保力学原理，必须严格按国标规定螺纹公差尺寸，没有特殊要求，不允许缩小螺栓直径的公差尺寸，不允许加大螺母的内孔尺寸。
用户必须与渗锌加工商讨论确定对螺纹附加间隙的具体要求。
参考标准目录
[1]ISO2859-1，Samplingproceduresforinspectionbyattributes—Part1:
Samplingschemesindexedbyacceptancequalitylimit（AQL）forlot-by-lotinspection.
[2]ISO2859-1，Samplingproceduresforinspectionbyattributes—Part3:
Skip-lotsamplingprocedures.
7.2厚度
7.2.1显微镜测量法
显微镜测量法是渗层厚度的仲裁方法，按JB/T5069的规定进行检验。
7.2.2溶解称重法
单位面积上渗锌层的平均质量，可按0.1g/m2对应于0.18μm层厚，近似换算成渗锌合金层的厚度。
7.2.3磁性测厚仪法
磁性测厚仪法主要应用于生产控制。
按GB/T4956的规定进行检验。
附录A
选择渗锌合金层的厚度时，既要考虑渗锌层在不同腐蚀环境中的使用寿命，又要考虑配合要求。
对于不同使用环境及不同规格的紧固件和其它制品，推荐采用以下渗锌层厚度等级。
表A1推荐的渗锌层厚度等级
渗锌层厚度等级使用环境及制件
1级室内及农村大气环境下使用的紧固件及其它钢铁制件
2级室外使用的紧固件及其它钢铁制件
3级要求比2级更长的耐腐蚀寿命，且渗锌后能满足配合要求的紧固件及其它制件
4级、5级特殊要求的制件
注
1公称尺寸为1微米、2微米的紧固件即使采用1级渗锌也可能会产生旋拧困难的现象，建议采用国标304材质的不锈钢螺丝。
锌层的其它工艺。
2特殊要求的制件是指某些要求有尽可能长的耐腐蚀寿命，且无配合要求或渗锌前已预留渗锌层间隙的制件。
河南省长葛市礼阳电气
礼阳电气（郑州）分公司
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