渗锌技术Word格式.docx
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我中心生产的真空渗锌炉是在真空条件下
，利用锌蒸气渗入工件基体内部形成渗层。
因此在生产过程中减少了锌的氧化，从而降低了锌的用量，大大降低了渗锌成本，和热镀锌相比成本大致为热镀锌1/3，广泛应用于电力、通信、建筑、铁路、公路系统、船舶工业等领域，如：
坚固高强度螺栓、普通紧固件、横担、非标金具、电瓷基座、金属管道、五金零件、玛钢脚手架、道钉、电机车滑轮、高速公路护栏、描连。
主要特点：
真空渗锌源于粉渗锌，它保留了粉渗锌的优点且又有发展和创新。
真空渗锌是在真空条件下实施的，因此，它削弱或避免了粉渗锌过程中锌的氧化,提高了被渗件的耐腐蚀度,同时降低了锌粉的用量,大大降低了渗锌成本。
热镀锌镀层与基件为冶金结合，镀层超过80um、镀锌件撞击时，极易发生镀层剥落，而渗锌工艺形成的锌铁合金层为扩散型冶金结合，渗层可达100um以上，且表层硬度高，渗层均匀，搬运过程中受撞击也不会出现渗层剥落。
与热镀锌相比，对紧固件热镀锌有镀前附加间隙，镀层厚度难以控制，无论“过规”（镀层过厚）还是“不过规”均易出现降低紧固件作用，公差配合问题始终未得到解决；
而真空渗锌，渗锌厚度可在20——120um范围内控制，渗层厚度在30——50um之间不需附加间隙，彻底解决了紧固件公差配合问题，提高了紧固作用。
热镀锌过程中释放的锌蒸气污染大气，“放炮”飞溅出的高温锌液威胁人身安全，而真空渗锌是在密闭容器中完成，完全消除了锌蒸气对大气的污染，彻底结束了操作人员锌蒸气中毒和高温锌液灼伤的历史。
渗层厚度50um耐腐蚀可达20年以上，渗件除表层外，内层也有一定的防腐能力，故其防腐寿命高于热镀锌。
（热镀锌标准规定：
镀件厚度大于或等于5mm时，锌层厚度应不低于86um,
其耐腐蚀寿命为10——15年），实际上由于包装托运过程中的碰撞和大气污染，经过热镀锌的钢制件使用8年，即需进行刷漆防蚀处理。
另外，真空渗锌工艺除满足防腐蚀要求外，还可提高渗锌件的表面硬度及零件耐磨性。
渗锌表面均匀，硬度高于热镀锌一倍，对某些不易热镀锌材质（高强度钢，白口铸铁、弹簧钢）均可采用渗锌处理。
具有极高的高温抗氧化能力。
在600℃表面完好，避免了高温下螺栓“咬死”而热镀锌若达到600℃表面即全部氧化。
由于热镀锌对环境污染严重，因而市区无法建厂，而真空渗锌对环境及人体均无损害，符合环保部门要求，市区内可以建厂，从而减少了运输费用。
真空渗锌设备：
真空渗锌炉由炉体、真空筒体、传动机构、托轮机构、真空系统、电气控制系统等组成，其中加热炉由进口西门子自动化仪表直接驱动调功元件，采用模糊控制技术，控制精度高，操作使用方便。
型号
SX25-5
SX35-5
SX45-5
SX60-5
SX70-5
额定功率
KW
72
108
150
220
280
额定电压
V
380
380
380
工作温度
℃
420
450
450
相数
3
3
加热区数
2
4
炉膛尺寸
mm
680*2500
700*3500
800*4500
900*6000
900*7000
一次装炉量
t
1.4
4.5
6
7
真空度
pa
（1-3）
*133
外形尺寸
3500*1158*1430
3500*1158*1430
5500*1470*1512
5500
*1470*1512
重量
4.5
8.5
16
24
30
本年度成套渗锌炉售价：
SX-100
SX-150
SX-250
SX-350
SX-450
SX-600
SX-700
SX-800
价格（万元）
10
15
0
25
36
45
50
55
真空粉末渗锌项目大有可为
真空粉末渗锌是我中心与有关科研单位合作开发的一项新型表面保护技术，真空渗锌与传统的热镀锌相比具有更为优秀的耐腐蚀性能，而且锌耗量仅为热镀锌的
20-25%，不存在热镀锌长期无法解决的锌锅寿命短等问题，具有技术和经济两方面的优越性。
真空渗锌将现代真空技术应用于渗锌之中，可以使锌耗量进一步降低，生产周期缩短，能耗降低，而且渗层质量也优于非真空渗锌。
目前，真空渗锌项目已研制开发出全套完整的工艺及设备，用于工业化生产，在多家电力公司、标准件厂建立了真空渗锌生产线，用于代替电镀锌、热镀锌（6米热镀锌锅开炉需要30多吨锌锭）传统工艺。
钢铁表面防锈抗蚀超长使用寿命。
处理技术案例：
1
处理技术及成套设备简介
一、
项目简介
真空渗锌是近年来发展起来的钢铁表面防腐工艺新技术，源于粉渗锌，本技术是在引进国外渗锌理论的基础上，利用金属原子渗透扩散原理，使锌和钢形成锌铁合金防护层，该化合物电极位低于铁高于锌，从而保护铁，达到防腐的目的，是热镀锌、热喷锌的替代技术，所有指标均优于热镀锌。
本技术消除了热镀锌的锌蒸汽中毒，渗锌生产过程所排放废水，均在国家环保指定PH值以内，定期处理，故不会造成水污染；
本项目中生产无废渣。
经十几年生产实践，生产出系列渗锌设备，已在多家电力公司，五金厂、标准件厂使用，生产的国际定尺渗锌螺纹钢，已被国际上列为高新技术产品。
二、
生产技术指标
年产1万吨半自动生产线成套设备，可生产或加工较大工件渗锌：
最大直径460mm、长8m、重3吨的铸铁件、马口铁件、钢件、铁件和微小目螺钉及木钉等装饰品，日产量10－30吨。
防腐年限：
每12微米可防腐3年44天，渗层厚度由100—160微米，防腐年限可达30—40年。
尤其是水暖系统零件渗锌后可彻底消除锈水现象。
三、市场分析
因粉末渗锌产品镀层均匀，耐腐蚀性比热镀锌高几倍以上，且不脱落，同时大大提高了表面硬度和耐磨性能，更耐海水、雨水冲刷，在船舶和海洋工程、建筑永久性高层和水利建筑上，水电站等更显优势，质高价低，不久一定会占领防腐材料的市场。
在热浸锌钢件中，都会产生圣德林效应，发生硬裂和氢脆，严重影响材料力学性能，只有采用粉末渗锌替代热浸锌才能避免上述缺陷。
四、
应用范围
电力部门、交通系统、水利系统、铁路与船舶系统、建筑与民用等部门。
五、
建厂条件及投资
1、
用电量（380V）80KVA；
2、
自来水2″管径给水管系；
3、
有工业排污点；
4、
厂房长60m×
宽12m×
6m；
5、
厂房内有2－5吨以上天车；
6、
辅助厂房：
长24m×
12m×
4m。
化验室、办公室4m×
5m=20m2及设备总投资20－80万元。
六、
效益分析
以年产12000吨渗件规模计，成本600元/吨×
12000吨=720万元/年；
年销售收入：
1500（销售平均值1500元/吨）×
12000T=1800万元/年；
毛利润：
1800-720=1080万元/年；
投资回收期：
—
3个月。
七、
合作方式
1.提供成套设备及工艺资料，保渗出符合《中华人民共和国机械行业标准JB/T5067-1999》的渗件。
2.提供整套设备机械、电气控制图纸及工艺技术资料，保生产出符合工艺要求合格成套设备。
真空渗锌
粉末渗锌的原理
将渗锌剂与钢铁制件，共置于渗炉中，加热到400℃±
，活性锌原子则由钢铁制件的表面向内部渗透，同时铁原子则由内向外扩散，在制件表层形成了一个均匀的锌—铁化合物即渗锌层。
粉末渗锌的特点
1.耐蚀性特强。
实践表明，在海洋及恶劣的工业大气环境下，渗锌层优于热镀锌，电镀锌和不锈钢。
不锈钢制品和粉末渗锌的钢铁制品，在同一的腐蚀环境中不锈钢600天后其表面已布满了锈点，而渗锌产品1600天后，其表面仍无一锈迹。
2.耐磨性优异。
渗锌层的表面硬度为HV250-400，而热镀锌与电镀锌的表面为纯锌的硬度，其硬度仅为ＨＶ70左右,所以粉末渗锌的耐磨性和耐擦性要比热镀锌及电镀锌好很多。
3.粉末渗锌基本上无污染。
粉末渗锌对钢铁制件需要进行前处理，所用设备为抛丸机，所产生的粉尘可利用布袋收尘加以解决。
进行渗锌时，需要对渗锌炉加热至400℃，按设计渗锌炉采用油作燃料，由于采用了循环燃烧的方式，所以无烟气排放。
粉末渗锌为固体渗锌，所以无锌的蒸汽产生。
加之，工件与助剂均在密闭器具中进行渗透、分离，所以对环境不会产生污染。
与热镀锌相比，具有锌消耗较低的特点。
热镀锌加工每吨产品需消耗锌量为100kg左右.而粉末渗锌加工每吨产品消耗锌量仅为30kg左右。
大大降低了加工成本。
另外热镀锌还有对锌锅的腐蚀问题，而粉末渗锌则没有。
渗锌产品还可以与涂料结合形成复合防护层。
由于渗锌层与防腐涂料具有良好的配伍性，所以其结合力为一级。
经过渗锌的钢铁制件其机械性能不会有大的变化。
这是由于渗锌处理的温度要比热镀锌低100-280℃。
在此温度下吸入钢铁制件内的氢原子，已扩散逸出，所以在应用中无氢脆的问题产生。
粉末渗锌的应用及发展前景
由于粉末渗锌技术有诸多的优异性能，所以它已广泛地在室外钢铁结构、紧固件、高速公路、护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车（如夏利汽车的渗锌底盘）工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温部件。
热镀锌所制作的高速公路护栏，一般使用年限为6年。
而渗锌护栏（渗锌厚度为90-100um）可保30年内无损，并不需要大维修。
每公里护栏（双向、四排护栏）使用30年热镀锌需花费68万元，而渗锌仅需23万多元，是前者的1/3左右，经济效益高。
据统计，全国有铁路线路7万多公里，每年用于铁道道钉的浇油维护费用大约为4亿多元，若采用渗锌道钉，30年内免大修，仅此一项即可节约费用120多亿元。
真空渗锌金属防腐新工艺
真空渗锌金属防腐新工艺
我公司的真空渗锌是在真空条件一，利用锌蒸气渗入工件基体内部形成渗层。
广泛应用于电力、通信、建筑、铁路、公路系统等领域。
主要特点：
真空渗锌源于粉渗锌，它保留了粉渗锌的优点且又有发展和创新。
1、真空渗锌是在真空条件下实施的，因此，它削弱或避免了粉渗锌过程中锌的氧化，提高了被渗件的耐腐蚀度。
2、热镀锌镀层与基件为治金结合，镀层超过80mm、镀锌件撞击时，极易发生镀层剥落，而渗锌工艺形成的锌铁合金层为扩散型治金结合，渗层可达100um以上，且表层硬度高，渗层均匀，搬运过程中受撞击也不会出现渗层剥落。
3、与热镀锌相比，对紧固件热镀锌有镀前附加间隙，镀层厚度难以控制，无论“过规”（镀层过厚）还是“不过规”均易出现降低紧固件作用，公差配合问题始终未得到解决;
而真空渗锌，渗锌厚度可在20～120um范围内控制，渗层厚度在30～50um之间不需附加间隙，彻底解决了紧固件公差配合问题，提高了紧固作用。
4、热镀过程中释放的锌蒸气污染大气，“放炮”飞溅出的高温锌液威胁人身安全，而真空渗锌是在密闭容器中完成，完全消除了锌蒸气对大气的污染，彻底结束了操作人员锌蒸气中毒和高温锌液灼伤的历史。
5、渗层厚度50um耐腐蚀可达20年以上，渗件除表层外，内层也有一定的防腐能力，故其防腐寿命高于热镀锌。
镀件厚度大于或等于5mm时，锌层厚度不低于86um，其耐腐蚀寿命为10～15年），实际上由于包装托运过程中的碰撞和大气污染，经过热镀锌的钢制件使用8年，即需进行刷漆防蚀处理。
6、渗锌表面均匀，硬度高于热镀锌一倍，对某些不易热镀锌材质（高强度钢，白口铸铁、弹簧钢）均可采用渗锌处理。
7、具有极高的温抗氧化能力。
在600度表面完好，避免了高温下螺栓“咬死”，面热镀锌若达到600度表面即全部氧化。
电镀锌、热镀锌、真空渗锌、多元合金共渗性能对比表
使用性能
电镀锌
热镀锌
真空渗锌
多元合金共渗
渗层厚度
5-30um
5-10um
20-120um
10-120um
硬度
HV200左右
HV400左右
表面状态
银白、表面光洁
银白不均
深灰或银灰均匀
银灰均匀
氢脆性
有氢脆
无氢脆
耐腐蚀性
6个月
8年左右
26年以上
30年左右
镀层特性
机械结合
冶金结合
扩散治金结合
耐热性
差
较好
很好
几何尺寸变化量
小
大
很小
螺纹
基本不变
重新咬牙
多元合金共渗
1、多元合共渗是真空渗锌工艺技术的发展，渗剂除锌粉、助渗剂、渗锌辅料外，另加铝、镍、稀土金属等元素，在真空条件下进行一种杂的物理化学反应，锌和其它金属元素渗入钢铁表层后，多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合，形成多种合金渗层，其厚度、硬度、耐磨性、耐蚀性等均获得更大提高，远远超过热镀锌和普通粉末渗锌。
2、多元合金渗层均匀，金相组织致密，厚度在10-100um之间可任意控制，是一层牢固的防腐屏障，与相同厚度的渗锌比较，具有工艺周期短30％以上，抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。
同时，多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力，其腐蚀速率降低10倍以上。
3、多元共渗没有氢脆现象，具有良好耐热性能，电镀和热镀锌可发生氢脆，因此多元共渗可满足对疲劳强度和耐磨性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。
4、经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构，也不影响其力学性能，其抗拉、屈服强度还有所提高。
5、在实际应用中，如装配、运输和使用过程中的磨损和碰擦及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的需降低工其防腐能力，由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力，因此，其综合性能在实际应用中更显示优势。
6、技术标准：
厚度：
一般在10-100um之间，可根据零件使用情况而定。
硬度（渗层）：
HV380-400（shivgfHRC40-42）。
表面状态：
均匀光洁，呈银灰色，不改变零件尺寸，无氢脆。
硫酸铜试验：
完全符合国家标准。
中性盐雾试验>
300小时。
在600℃环境中无咬合现象。
锤击试验渗层无剥落现象，符合国家标准。
达克罗简介
（一）、由我公司加工涂覆的无铬涂层，其中有的指标完全与锌铬涂层（达克罗）相当，是一种世界级的绿色环保产品。
此涂料是由鳞片状锌物和铝粉叠加而成的水性无机涂层。
（二）、四种防腐途径
1、屏蔽作用：
鳞片状锌铝粉极好地组织了腐蚀性介质的渗透。
2、阴阳保护作用：
锌作为阳极牺牲而保护铁基本免遭腐蚀。
3、钝化作用：
金属氧化物减缓了锌和铁基体的双金属腐蚀。
4、自修复性：
空气中的氧和二氧化碳与涂层表面的锌发生反应生成氧化锌和碳酸锌，由于氧化锌和碳酸锌的体积比同等量的锌大，当其迁移到破损处可起到修复作用。
（三）、主要特点
1、厚度：
涂层厚度8-12um，带面涂的涂层厚度12-15um。
2、无氢脆：
涂层处理不需要酸洗也不涉及电镀。
3、排除了双重金属腐蚀威胁：
铅排除了锌涂层中经常发生的锌铝或锌铁的双金属腐蚀。
4、耐溶剂性：
无机涂层有优异的耐溶剂性。
5、耐热性：
涂层包含大量金属片，可以有导电性。
6、耐腐蚀性能：
盐雾实验500-1200小时。
7、附着力性能：
优于锌铬涂层。
达克罗技术在重汽的应用现状与趋势（图）
标签：
技术
重汽
应用
现状
趋势
2009-07-1317:
04:
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2.2.4固化烘烤固化是指在一定温度和时间条件下将达克罗湿膜转化成达克罗涂层的过程，分为预烘和烧结两个阶段。
预烘即将涂覆后的达克罗工件在100～150℃条件下，烘烤8～10分钟，使工件表面湿膜中的水份缓慢挥发，经过一定的流平后被固定在工件表面上。
烧结即将预烘后的工件，在300℃左右条件下，烘烤20～30分钟，使涂液中的部分六价铬在高温下与乙二醇类还原剂发生氧化-还原反应，转化成三价铬，在涂层中呈现为非结晶态的三氧化二铬和三氧化铬（mCrO3·
nCr2O3）的混合物，混合物把鳞片状锌、铝粘附在金属基体表面，同时，更起到锌、铝片层与层之间的粘结剂的作用，同时残留的有机物高温条件下挥发，形成为最终达克罗涂层，附于涂层防腐性和附着力。
烧结温度太低，涂层中六价铬转化成三价铬不足，锌铝层间的三价铬网状结构不佳，有机组分炭化不充分，三价铬网状结构不合理，涂层附着力不佳，且六价铬遇水状况下易流失，涂层自我修复能力下降，防腐性变差。
温度太高，涂层中六价铬转化为三价铬太多，涂层中可溶性六价铬含量降低，涂层再次钝化效果差，同样会影响涂层的防腐性能。
选用的设备为网带式烧结炉（见下图）
1、粉末渗锌基本原理
粉末渗锌基本原理是利用加热状态下金属原子的渗透扩散作用，在温度低于AC1和基体金属没有相变的条件下，将金属锌渗入钢铁材料紧固件表面，形成不同Zn-Fe比例的合金保护层（简称渗层或涂层）。
粉末渗锌表面合金化的主要目的是改善和提高钢铁材料紧固件表面的抗腐蚀、抗表面氧化及耐磨损性能等。
粉末渗锌防腐蚀涂层技术是在传统粉末渗锌工艺的基础上，利用添加复合材料（CeO2、粉末渗锌La2O3、LaF3等）渗锌剂所具有的特殊热学性能（表面性能高、活性大、金属原子扩散过程温度低）和化学性能（扩散速率高，可实现金属材料的固态扩散连接结合）等特性，而研发的可实现机械化生产并能提高产品性能的全面升级技术；
同时可实现多元复合（锌、铝、镉、铬、氧化物等共渗）粉末热扩散涂层防腐技术。
粉末渗锌共有五层FeZn7+Zn、FeZn7、Fe11Zn40富锌层、Zn在Fe中的固溶体和钢材基体组成。
若加上表面达克罗涂覆封闭耐盐雾试验时间可达1000h以上。
2、粉末渗锌工艺特点
①涂层厚度均匀性好且可以准确控制。
涂层厚度只取决于工艺过程，与紧固件的形状和不同位置无关。
对形状、复杂的紧固件如内螺纹、盲孔、内壁或凹槽等，通过控制规范即可获得在20～110μm之间变化渗层，其厚度几乎相同。
②涂层硬度高，耐磨损和抗划伤能力强。
粉末渗锌涂层锌铁合金的显微硬度一般为220～420HV0.2，是目前锌涂层中最硬的。
③涂层与基体金属的结合强度高。
渗锌涂层为扩散锌铁合金，涂层很难剥落掉，只有用化学方法才能去掉。
涂层与母材的界面拉伸强度600～700MPa；
表面层拉伸强度为300～350MPa。
④涂层耐腐蚀性强。
尤其是适合海洋大气、恶劣的工业大气等多种环境，耐腐蚀性优于热浸镀锌、电镀锌。
可抵抗小于100
升级会员 