粉末渗锌工艺介绍(简要)培训资料
针对粉末渗锌防腐技术部分问题的解答
针对粉末渗锌防腐技术部分问题的解答
1、粉末渗锌的工艺
粉末渗锌就是一种热扩散表面强化技术，它是利用加热状态下将锌元素扩散进入钢铁构件表面制备成Zn-Fe合金保护层的一种化学热处理工艺。
粉末渗锌涂层可以有效改善和提高钢铁构件表面的抗腐蚀、抗表面氧化及耐磨损性能。
2、温度是否对强度有影响
粉末渗锌的渗锌温度一般控制在380℃左右，所以不会影响高强度紧固件的力学性能。
由于达到了一定的温度，氢离子已经溢出，所以不会产生氢脆危害。
3、防腐标准
根据以下标准：
（1）B.S.4921-1998 Specification for sherardized coatings on iron or steel
(英国标准协会：钢铁粉末渗锌涂层规范0
（2）EN13811-2003 Sherardizing-Zinc diffusion coatings on ferrous products
（欧洲标准：粉末渗锌：钢铁构件的新扩散涂层）
（3）JB/T 5067-1999《钢铁制件粉末渗锌》中国国家机械行业标准
4、检测标准
粉末渗锌防腐技术在我国来说还属于新的防腐技术，目前还没有国家标准，所以执行的是企业标准。
5、颜色能否变化
因为若用于铁路等重要地点，银白色等亮色会涉及到光污染，建议产品采用灰色。
6、渗层厚度怎样检测
使用磁性测厚仪可检测出厚度。
7、防腐年限
铁路上使用的螺栓通常设计防腐时限为20年或30年以上，而对应的表面渗锌为30微米至50微米。
粉末渗锌工艺介绍(简要)
渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（η相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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℃左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940年推广并实现了工业化生产，1970年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20世纪60年代开展研究，90年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程。
三、粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较，具有以下优势和特性：1.涂层厚度均匀性好1）粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的形状和不同位置基本无关。
一般厚度在15～130μm。
2）热浸镀锌涂层厚度一般在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制。
渗锌工艺配方
渗锌工艺配方I. 引言渗锌技术是一种常见的表面处理方法，可以提高金属材料的耐腐蚀性和装饰性。
本文将介绍一种渗锌工艺配方及其详细步骤。
II. 渗锌工艺配方1. 酸洗液：硫酸（98%）200ml，盐酸（37%）50ml，水800ml。
2. 去油液：有机溶剂（如丙酮、甲苯等）500ml。
3. 水洗液：清水1000ml。
4. 预处理液：硝酸（65%）50g，氢氟酸（40%）5g，水945ml。
5. 渗锌液：氯化铵300g，氯化锌150g，硫代硫酸钠10g，磷酸二氢钾10g，水840ml。
III. 渗锌工艺步骤1. 表面准备：将金属材料表面清洁干净，并去除油污和其他杂质。
2. 酸洗处理：将金属材料浸泡在稀硫酸和盐酸混合的溶液中，进行去除表面氧化物和其他污染物的处理。
时间一般为5-10分钟，然后用清水彻底冲洗干净。
3. 去油处理：将金属材料浸泡在有机溶剂中，去除表面的油脂和其他有机物质。
时间一般为5-10分钟，然后用清水彻底冲洗干净。
4. 水洗处理：将金属材料浸泡在清水中，去除表面的化学药品残留物。
时间一般为5-10分钟，然后用清水彻底冲洗干净。
5. 预处理：将金属材料浸泡在预处理液中，进行表面活化和去除氧化物的处理。
时间一般为5-10分钟，然后用清水彻底冲洗干净。
6. 渗锌处理：将金属材料浸泡在渗锌液中，在恒定温度下进行渗锌反应。
时间根据要求可长可短，但通常为1-2小时左右。
然后用清水彻底冲洗干净，并晾干或烘干即可。
IV. 结论以上是一种常见的渗锌工艺配方及其详细步骤，可根据实际需要进行调整和改进。
在操作过程中，应注意安全防护和环境保护，避免对人体和环境造成危害。
渗锌工艺规程讲解
渗锌工艺规程编制：审核：批准：山东龙祥橡塑制品有限公司目录一、概述 (1)二、设备操作规程 (1)三、工艺操作说明 (1)（一）、前处理 (2)1、准备 (2)2、除油处理 (2)3、除锈处理 (3)（二）渗锌 (3)1、装炉 (3)2、加热、保温和冷却 (4)3、出炉 (5)（三）后处理 (5)1、整理、检验 (5)2、渗锌后处理工序 (5)3、不合格渗层退除和翻修 (5)四、渗锌层的测试方法 (6)一、概述1、本规程适用于对渗锌件的渗锌处理。
2、本规程中涉及到的专用设备、仪表的使用操作，详见其使用说明书。
若有冲突，以说明书为准。
3、本规程中未提及的安全操作要求，应参照相应设备的安全操作说明书执行。
4、设备的安装和调试参考《SX25-11-B渗锌炉使用说明书》二、设备操作规程1、把加热体与装料筒合拢，扣紧顶端跨接螺栓，用摇表测电源接线对地绝缘电阻，绝缘≥0.1兆欧。
2、初次装炉防粘接剂要烘干，加热300℃，时间6~8小时，锌粉增加15kg-45kg，大小不同工件分段装填。
按工艺装入配制好并搅拌均匀的锌粉、防粘接剂、催渗剂后，再上封盖。
首次渗工件，或换新炉料多加2-5 kg.3、合上电源，仪表通电后，设定渗镀件工作温度，及超上限报警温度，经第一次调整仪表参数后，可锁定仪表，防止误操作。
4、启动电机筒体运转，启动1区、2区、3区加热按钮。
观察各区三相电流平衡状况，当三个温度均达到设定温度，开始计时，恒温180~240min后停止加热，拉开加热体，保持冷却运转。
5、升温及恒温过程中，观察筒体上真空表指数在0±0.1Mpa范围内，定时放气，保证筒体内部压力不大于0.05Mpa。
6、当筒体冷却至100℃以下后，停止转动，打开放气阀门，再打开炉门，进行出料工作。
三、工艺操作说明工艺流程渗件分类---抛丸除锈---装炉---工艺参数设置---渗锌(升温、恒温、冷却)---出炉---水洗----钝化--- 水洗――干燥---检验。
粉末渗锌工艺介绍
渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（η相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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℃左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940年推广并实现了工业化生产，1970年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20世纪60年代开展研究，90年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程。
三、粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较，具有以下优势和特性：1.涂层厚度均匀性好1）粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的形状和不同位置基本无关。
一般厚度在15～130μm。
2）热浸镀锌涂层厚度一般在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制。
粉末渗锌
3、应用领域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1000 h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1000℃的高温氧化腐蚀。
⑤涂层涂覆性能好。
渗锌涂层与各种油漆和高分子涂层材料之间具有很好的附着强度。
⑥渗锌涂层无本之木氢脆的危害。
加工温度低，不影响紧固件构件机械性能。
粉末渗锌工艺
粉末渗锌工艺
腐蚀是指材料因环境作用引起的自发性质的破坏，不仅明显地缩短材料的使用寿命，造成资源、材料和间接能源的巨大浪费，还会带来人员伤亡、环境污染、资源浪费等。
由于金属锌具有耐腐蚀好、熔点低、易于涂覆以及“牺牲”阳极电化学保护作用的特点，因而采用锌作为保护涂层材料时目前应用最广泛的防腐方法。
常见的有电镀锌、热浸镀锌等，新的工艺是粉末渗锌。
粉末渗锌是将工件和渗锌剂放入渗锌箱中在380-400℃一定转速下旋转，实现“动态”下的渗锌，渗锌层能达到比较均匀的厚度。
渗锌炉在工作过程中不断转动，使得渗剂与工作均匀接触并不断碰撞，起到机械助渗作用，加快了热扩散过程，并且渗锌层的厚度随保温温度的升高、保温时间延长而增加。
粉末渗锌有两个防腐机理：
1、作为阻挡层可将钢基体与周围的环境隔开，使之免遭辐射；
2、在潮湿或者海洋环境下，渗锌层作为牺牲阳极材料对钢基体起到电化学保护作用。
与电镀锌、热浸镀锌等传统涂层方法相比，粉末渗锌层具有许多优点。
粉末渗锌涂层的厚度可以人为控制且比较均匀，对紧固件的旋合影响很小；无氢脆缺陷；冶金结合渗锌层的结合力较好，一般用机械力很难将涂层去掉；可适用于中小型零件，生产批量要求不大的中型结构件，铸铁件，粉末冶金件等。
此外，涂层硬度较高，耐磨损和抗划伤能力强，实验表明显微硬度可达到250-420HV。
渗锌工艺过程没有环境污染，锌利用率高，有效地节约原料。
目前，粉末渗锌已向纳米化，添加稀土添加剂方向发展，可以获得更好的效果。
总之，在各种锌涂层方法防腐中，粉末渗锌技术已逐渐为人们所熟知并掌握，并成为一种高质量、高性能、高效益的钢铁工件表面防腐处理技术。
渗锌工艺规程
渗锌工艺规程公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]渗锌工艺规程编制：审核：批准：山东龙祥橡塑制品有限公司目录一、概述1、本规程适用于对渗锌件的渗锌处理。
2、本规程中涉及到的专用设备、仪表的使用操作，详见其使用说明书。
若有冲突，以说明书为准。
3、本规程中未提及的安全操作要求，应参照相应设备的安全操作说明书执行。
4、设备的安装和调试参考《SX25-11-B渗锌炉使用说明书》二、设备操作规程1、把加热体与装料筒合拢，扣紧顶端跨接螺栓，用摇表测电源接线对地绝缘电阻，绝缘≥兆欧。
2、初次装炉防粘接剂要烘干，加热300℃，时间6~8小时，锌粉增加15kg-45kg，大小不同工件分段装填。
按工艺装入配制好并搅拌均匀的锌粉、防粘接剂、催渗剂后，再上封盖。
首次渗工件，或换新炉料多加2-5 kg.3、合上电源，仪表通电后，设定渗镀件工作温度，及超上限报警温度，经第一次调整仪表参数后，可锁定仪表，防止误操作。
4、启动电机筒体运转，启动1区、2区、3区加热按钮。
观察各区三相电流平衡状况，当三个温度均达到设定温度，开始计时，恒温180~240min后停止加热，拉开加热体，保持冷却运转。
5、升温及恒温过程中，观察筒体上真空表指数在0±范围内，定时放气，保证筒体内部压力不大于。
6、当筒体冷却至100℃以下后，停止转动，打开放气阀门，再打开炉门，进行出料工作。
三、工艺操作说明工艺流程渗件分类---抛丸除锈---装炉---工艺参数设置---渗锌(升温、恒温、冷却)---出炉---水洗----钝化--- 水洗――干燥---检验。
（一）、前处理渗锌前期的机械加工、铸造、锻造、焊接、热处理等工序过程都会在渗锌工件表面残留污染物。
如机械加工后会在工件表面残存油污，焊接过程会在工件表面残留焊渣,铸造、锻造、热处理等会在工件表面产生氧化皮，工件在储存过程中表面还会产生锈迹。
在渗锌过程中，这些污染物都会阻碍锌原子在钢铁基体表面吸附和向内扩散。
渗锌技术
渗锌产品国内市场潜力巨大时间：2003-12-11 13:43:45 出处：产经网-中国工业报由于粉末渗锌技术具有高效防腐、提高资源利用率、清洁生产等优势，正越来越受到国内外各行业的普遍关注。
如热镀锌护栏的使用年限一般为 6年，而渗锌护栏(渗层厚度90～100微米)可保30年不腐蚀，不用大维修。
以每公里高速公路护栏(双向车道4排护栏)使用30年计，其总费用热镀锌为68万多元，渗锌仅用23万多元，前者为后者的近3倍；据有关部门前些年统计，全国7万公里铁路，每年用于铁道钉浇油维修费用达4亿多元，若采用渗锌道钉，30 年免大修，可为国家节省120多亿元。
而且除了铁路、交通系统外，它还可广泛应用于电力、水利、船舶、通讯、建筑、机械、冶金、化工以及民用小五金等领域，正是由于可以创造巨大的经济效益，目前，渗锌产品在国外市场极为抢手，国内市场的潜力也很巨大。
粉末渗锌技术源于英国和前苏联，其原理是，将渗锌剂与钢铁制件置于渗锌炉中，加热到400度左右，活性锌原子则由表及里地向钢铁制件渗透，与此同时铁原子由内向外扩散，这就在钢铁制件的表层形成锌铁金导间化合物膜。
与传统的镀锌工艺、产品性能对比，渗锌产品具有以下特点：耐腐性强。
实践证明，在海洋及恶劣的工业环境下，渗锌层的耐蚀性优于热、电镀锌和不锈钢。
在同一种工业大气中，不锈钢腐蚀600天，表面就布满锈点，而渗锌产品腐蚀1600多天，其表面没有一点锈迹。
耐磨、抗擦伤性能好。
渗锌层表面硬度能达到HV250～400，而热、电镀锌制件表面为纯锌，镀层硬度仅为HV70左右。
生产技术工艺基本无污染。
在一般情况下，渗锌生产的前处理只采用抛丸机除锈清油，且用布袋除尘，能达到国家三级标准。
生产中以油作为主要能源，采用循环燃烧无烟排放技术，粉末渗锌技术为锌固体渗，没有锌蒸汽产生，工件与助剂又在密闭的器具中进行渗透和分离，对周围环境没有污染。
锌消耗量比较低。
热镀锌的锌消耗量吨产品为100公斤左右，而粉末渗锌仅为30公斤左右，只占热镀锌的 30％。
渗锌工艺流程
渗锌工艺流程
《渗锌工艺流程》
渗锌是一种用锌对金属表面进行镀层的工艺，可以提高金属的耐腐蚀性和耐磨性。
渗锌工艺流程一般包括清洗、磷化、渗锌、干燥等多个步骤。
首先是清洗步骤，将金属件进行去油、去锈、去污等处理，保证金属表面干净无杂质，以便后续工艺的顺利进行。
接下来是磷化步骤，将清洗后的金属表面进行磷化处理，使之形成一层厚度均匀的磷化膜，增强金属表面的附着力和耐腐蚀性。
然后是渗锌步骤，将磷化后的金属件放入渗锌槽中，通过加热使得锌的粉末或液态锌渗入金属表面，形成一层均匀的锌合金层，提高金属件的耐腐蚀性和耐磨性。
最后是干燥步骤，将渗锌后的金属件进行干燥处理，使之表面完全干燥，防止锌层在表面形成水斑或氧化。
整个渗锌工艺流程需要严格控制各个步骤的工艺参数和处理条件，以保证最终的产品质量。
同时，还需要对废水、废液等进行有效的处理，保护环境，实现可持续发展。
粉末热渗锌零件防腐和改进力学
粉末热渗锌零件防腐和改进力学粉末渗锌是一种新的钢铁制件防腐蚀处理的新工艺，它是将渗锌剂与钢铁制件共置于密封炉内，加热到400℃左右，利用活性锌原子向钢铁制件表面渗透，同时铁原子由内向外扩散，在钢铁构件表面形成Zn-Fe合金保护层。
与传统的镀锌工艺比较，粉末渗锌涂层厚度可控且均匀性好，与基体结合强度高，耐蚀性能优良，可以满足海洋及恶劣工业大气环境下的耐蚀性要求。
另一方面，工业化粉末渗锌为固态热扩散过程，无锌蒸气产生，生产基本无污染；粉末镀锌原材料利用率高，无浪费现象；设备简单耐用，维修量小，开停方便。
因此，粉末渗锌在成型钢铁制件防腐工程领域具有广泛应用前景。
1. 粉末渗锌工艺粉末渗锌工艺过程包括前处理、渗锌和后处理过程。
其工艺流程如图1所示。
（1）前处理主要是对工件表面的除锈处理等，酸洗、喷砂、抛丸。
（2）粉末渗锌将钢铁制件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，对其在不断滚动状态下加热到360～450℃并保温一段时间，使粉末混合物与工件充分紧密接触，发生机械摩擦、冲击作用，有效促进金属原子的扩散和化学反应，在构件表面形成均匀的Fe-Zn合金保护层。
其渗层金相组织如图2所示。
（3）后处理主要是对工件表面的粉末渗锌热扩散渗层进行钝化后处理，如磷化、有机渗层、无机封闭处理等。
避免粉末渗锌渗层在大气环境下或加速腐蚀试验环境下，由于Zn-Fe合金渗层表面Fe离子释放而产生的氧化物，在早期使用中可能在渗层表面局部呈现褐色斑块现象，影响外观。
2. 试验项目（1）粉末渗锌对常用结构钢力学性能影响渗锌处理温度一般为360～450℃，对于高强度工件，采用粉末渗锌工艺存在降低材料原有强度的可能，因而有必要研究粉末渗锌对常用结构钢力学性能的影响。
获得45、40Cr、30CrMnSi等常用结构钢的机械加工试件在粉末渗锌前后的强度和硬度等数据，为判断产品工件可否粉末渗锌及如何获得要求的最终力学性能提供指导借鉴。
试验件要求及检测项目如表1所示。
粉末渗锌
3、应用领域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1000 h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1000℃的高温氧化腐蚀。
⑤涂层涂覆性能好。
渗锌涂层与各种油漆和高分子涂层材料之间具有很好的附着强度。
⑥渗锌涂层无本之木氢脆的危害。
加工温度低，不影响紧固件构件机械性能。
粉末渗锌工艺介绍(简要)
渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（n相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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°C 左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940 年推广并实现了工业化生产，1970 年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20 世纪60 年代开展研究，90 年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450C并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe 合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程s 5 渗锌后处理5 5.1灣锌后可选用抛光、钝化、磷化、有机涂层等后处理，以改善渗锌制件的外观或进持提高滓 锌层的耐腐蚀性能"£5.2高强皮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缺处理和 兴用何种除氢脆热处理工艺条件.由供需双方协商。
粉末渗锌工艺介绍(简要)
渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（η相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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℃左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940年推广并实现了工业化生产，1970年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20世纪60年代开展研究，90年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程。
三、粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较，具有以下优势和特性：1.涂层厚度均匀性好1）粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的形状和不同位置基本无关。
一般厚度在15～130μm。
2）热浸镀锌涂层厚度一般在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制。
科技成果——纳米复合粉末渗锌防腐技术
科技成果——纳米复合粉末渗锌防腐技术成果简介钢铁材料的腐蚀现象普遍存在于国民经济的各部门中，给社会发展带来巨大的经济损失和金属材料资源的消耗。
据统计，每年钢材腐蚀损失占钢材总产量的10%，经济损失占国民经济总产值的2%4%。
我国2003年对腐蚀最新调查表明，每年为腐蚀支付的直接与间接费用的总和估计可达5000亿人民币，约占国民经济总产值的5%，2001年因腐蚀损耗钢材约1500万吨。
腐蚀也是导致设备失效、造成重大灾难性事故和严重的环境污染的重要原因之一，这在石油化工及电力能源领域尤为突出。
因此，研究和开发先进的防腐蚀技术对于经济的可持续发展具有重要意义。
目前主要的镀锌工艺有：电镀锌（电镀、离子镀或离子注入等）、冷镀锌（机械镀、涂刷镀等）、热镀锌（包括热浸镀、热喷涂镀）。
纳米复合粉末渗锌工艺是利用热处理中金属原子相互渗透扩散的原理，在钢铁构件表面形成一种锌/铁合金保护层，以防止环境腐蚀的一种新型防腐方法。
与其它镀锌工艺如热喷涂锌、电镀、热浸镀锌比较，粉末渗锌工艺具有独特的优势，如工艺过程简单、不污染环境、耗锌量低及节省能源等。
渗锌涂层均匀光滑，属于冶金结合因而其结合强度高，具有优异的耐腐蚀性和抗磨损特性等。
纳米复合粉末渗锌技术从工艺到设备研制完全采用国产的原料和设备，不需要进口专用的原料和部件，具有自主的知识产权。
该项目属于投资少、生产成本低和见效快的高新科技成果。
经过近二年多的工业化生产探索实践，证明该技术的先进、合理和实用性，工艺过程稳定、技术成熟可靠。
技术原理纳米复合粉末渗锌技术属于化学热处理范畴，原理为：将表面清洁的金属构件埋入装有冲击粒子（SiO2）、金属粉末（Zn、Al/Zn）合金粉末、活化剂（NH4Cl）、促进剂稀土硅铁粉末等组成粉末渗剂的密封容器中，放置在炉中加热并进行机械旋转滚动；在活化剂与促进剂、以及机械滚动能和热能的共同作用，将金属原子扩散渗入钢铁构件表面，形成均匀和致密的、具有一定厚度的金属化合物冶金扩散涂层。
粉末渗锌工艺介绍(简要).
渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（η相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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℃左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940年推广并实现了工业化生产，1970年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20世纪60年代开展研究，90年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程。
三、粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较，具有以下优势和特性：1.涂层厚度均匀性好1）粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的形状和不同位置基本无关。
一般厚度在15～130μm。
2）热浸镀锌涂层厚度一般在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制。
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粉末渗锌工艺介绍(简要)渗锌表面处理工艺及应用介绍一、介绍渗锌的基本概念1.渗锌是用热扩散方法在钢铁表面获得锌铁合金层的表面保护工艺。
渗锌获得的表面渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层则是由纯锌层（η相）和锌铁合金层组成。
2.渗锌分类：根据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌（即粉末渗锌）、真空渗锌、镀扩散渗锌和气体渗锌等几种。
3.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℃左右，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。
技术原理：属于化学热处理工艺。
国外，在欧洲的一些国家在1940年推广并实现了工业化生产，1970年后欧洲的工业发达国家得到普遍推广应用。
在我国20世纪60年代开展研究，90年代开始应用。
二、粉末渗锌工艺过程将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处理炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，利用金属原子的热扩散作用，在构件表面形成Zn/Fe合金保护涂层。
工业化粉末渗锌过程是在不断滚动状态下进行加热处理，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不仅有利于新鲜扩散渗剂与被处理界面的紧密接触，而且使得被加热介质温度场均匀化，并有效促进冶金扩散化学反应。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需要惰性气体或低真空的加热环境，一般在大气环境下的密封容器中就可实现热扩散涂层处理，因而热处理设备简单、成本低，非常适合于复杂形状钢铁构件的大批量加工处理。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处理、加热渗锌及后处理等完整的一种热扩散涂层加工工艺过程。
三、粉末渗锌工艺特点粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较，具有以下优势和特性：1.涂层厚度均匀性好1）粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的形状和不同位置基本无关。
一般厚度在15～130μm。
2）热浸镀锌涂层厚度一般在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有明显差别，均匀性差，不易控制。
3）电镀锌涂层厚度一般在5～25μm，平面镀层均匀性好，但对构件内部空腔，镀层薄有时无镀层。
4）热喷涂锌层厚度一般为84～300μm，可达3mm，涂层厚度均匀性差，致密性低。
2.渗锌涂层硬度最高，耐磨损和抗划伤能力最强1）渗锌涂层硬度为250～420HV。
2）热浸镀、电镀锌层硬度为75～88HV（纯锌）。
3）热喷涂锌层也为纯锌并且有1%～15%孔隙率，因而硬度更低。
4）达克罗涂层硬度最低，仅为2～6H（H为铅笔硬度测量单位）。
3.渗锌涂层与基体金属的结合力最高粉末渗锌层为扩散冶金结合，具有很好的附着强度，耐磨损抗划伤，涂层很难剥离掉，只有用化学酸洗方法才能除掉。
其涂层与母材界面拉伸强度：600～700kg/mm2；涂层表面层拉伸强度为300～350kg/mm2。
4.渗锌涂层耐腐蚀性最强粉末渗锌层为铁—锌合金组织，渗锌层与铁的电位差低于锌与铁的电位差。
因而作为阳极性保护层，渗锌层具有更好的保护效果。
比热浸镀锌的耐腐蚀性高10%～30%。
5.渗锌涂层涂覆性能最好粉末渗锌层均匀与油漆和高分子涂层材料之间具有很好附着强度，其复合涂层的耐腐蚀性均明显优于热浸镀、电镀锌和热喷涂锌层。
6.渗锌过程温度低，不影响构件机械性能，没有氢脆现象渗锌处理的温度在350~450℃，此温度下吸入钢基体的氢原子已扩散逸出。
7.渗锌过程节约锌粉粉末渗锌工艺耗锌量是热喷涂锌的30%、热浸镀锌的60%。
8.渗锌工艺过程无环境污染粉末渗锌为固态热扩散过程，构件与渗剂在密闭的容器中进行扩散和分离，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。
而热浸镀锌有锌废料和锌蒸汽等污染，电镀锌有“三废”排放严重污染，达克罗涂层由于存在“Cr6+”对环境产生严重污染，目前国外已限制达克罗涂层的工业应用。
烧结镀层（达克罗涂层）：是将浸涂和高温烧结（300℃）相结合的方法，在钢铁表面生成的锌铝的涂敷层。
是我国1993年引进一种表面处理技术，主要适合于各种紧固件和小尺寸五金器具。
镀层外观质量优于热浸镀锌。
四、渗锌的质量要求及检测方法1.渗锌前处理质量要求：钢铁工件在渗锌前经过除油除锈处理以后，表面应无残锈迹、积炭和油污，焊接件的焊缝处应无焊渣，铸造件表面应无残留型砂。
2.渗锌件的外观要求：采用目测方法观察外观表面，其外观应达到以下要求。
1）渗锌层表面应平整、均匀，采用旋转渗锌设备渗锌的工件表面允许有轻微的擦伤。
2）渗锌工件表面呈暗灰色或银灰色。
3）经钝化、磷化和后处理的渗锌工件因工艺不同呈不同的颜色，经有机涂层后处理应达到供需双方约定的色泽要求。
3.渗锌层的附着强度：机械行业标准JB/T5067《钢铁制件粉末渗锌》对渗锌层的附着强度均未作明确的定量要求，仅要求渗层与基体结合良好，不得起皮、脱落，并能承受制件规范条件下的操作，或由供需双方协商。
4.力学性能要求：对于适合渗锌的钢铁材料，即回火温度高于渗锌温度的材料，经渗锌后，材料的力学性能仍然要到达原材料的指标要求。
5.渗锌层厚度1）渗锌层厚度要求：由于渗锌层的耐腐蚀寿命与渗锌层的厚度成正比，所以渗锌层是渗锌最重要的技术要求。
机械行业标准：钢铁制件粉末渗锌JB/T 5067-19992）渗锌层厚度检测方法：分为破坏性检测法和非破坏性检测法。
A）显微镜测量法：金相法，是渗层厚度的仲裁方法，按JB/T 5069的规定进行检验。
属于破坏性检测法。
B）溶解称重法：钢铁表面单位面积上渗锌层的平均质量，按GB/T13825的规定进行检验。
可按1g/m2对应于0.14μm层厚，近似换算成渗锌层的厚度。
属于破坏性检测法。
可作为仲裁的试验方法。
C）电解称重法：采用电解的方法溶解渗锌层，换算出渗锌层厚度的测量方法。
属于破坏性检测法。
采用电解测厚仪测量，比溶解称重法更加精确D）磁性测厚法：利用渗锌层不具有磁性而钢铁基体具有磁性这样的物理性能差异来测量渗锌层的厚度。
主要应用于生产控制，按GB/T4956的规定进行检验。
属于非破坏性检测法。
缺点是误差比较大。
五、渗锌、热镀锌、电镀锌的比较、选择及应用1.渗锌与热镀锌、电镀锌的比较总体而言，渗锌可以获得较厚的渗锌层，耐腐蚀性能较好，渗层均匀，一般能满足零件的配合要求，但是生产效率较低，外观色泽灰暗，装饰性较差，一般适合中小型零件。
热镀锌生产效率高，生产批量大，耐腐蚀较好，但是镀层厚度不均匀，镀层厚度可控性差，不能满足零件的配合要求，一般适用于大结构件。
电镀锌外观装饰性好，能满足零件的配合要求。
但是由于受镀层厚度限制，耐腐蚀性能较热镀锌、渗锌差，一般适用于室内使用的机械零件和结构件。
渗锌与热镀锌、电镀锌的比较2.渗锌、热镀锌、电镀锌的选择设计选择锌覆盖层的时候，应该根据以下具体情况综合考虑选择合适渗（镀）层，并确定合理的工艺参数。
（1）钢铁制件的使用寿命和使用环境a）渗锌层、热镀锌层、电镀锌层的耐腐蚀寿命是和其镀层的厚度成正比的，要求耐腐蚀时间长的制件，应选择厚的镀锌层，如热镀锌和渗锌。
b）使用环境对渗（镀）层的使用寿命影响很大。
一般在室内环境可以选择电镀锌，在乡村大气的室外环境可以选择镀层厚度较厚（如25μm）的电镀锌和渗层厚度适中（如15~45μm）的渗锌，在工业大气和海洋性大气环境下使用的零件和结构件，应选择渗（镀）层较厚的渗锌和热镀锌层。
在湿热的海洋性大气和污染严重的工业大气环境中使用或要求使用寿命尽量长的零件和结构件，应选择厚度更厚的热镀锌层。
c）一般不推荐使用厚度大于85μm的渗锌层，高于这个厚度的渗锌层脆性较大，易起皮、剥落，所以要求使用寿命很长，或使用环境恶劣的情况下，如在海水环境下使用，可以采用渗锌+有机涂层的复合防护体系，可以获得比单一保护更好的防护效果。
（2）钢铁制件的材料a）低碳结构钢低碳结构钢碳含量一般为0.1%~0.3%，常用材料有Q235、20钢、20Cr、16Mn等。
若不采用热处理强化，即淬火、回火处理，这类材料都适于采用渗锌、热镀锌和电镀锌处理。
若经过淬火后采用低温回火，回火温度一般为180~220℃。
渗锌和热镀锌的温度都高于它们的回火温度，采用低温回火的的材料不适于采用渗锌和热镀锌，否则会降低材料的强度，适用采用电镀锌，但是电镀锌以后一定要进行除氢退火，减少氢脆倾向。
b）中碳结构钢中碳结构钢碳含量一般为0.3%~0.5%，常用材料有45钢、40Cr、35CrMo 等。
常用于制造齿轮、轴、销、高强度螺栓（≥8.8级）等零件。
这类材料采用淬火+中温回火热处理强化。
中温回火温度一般为470~570℃。
渗锌可以低于中温回火的温度下进行，不会影响零件的强度，也没有氢脆倾向。
渗锌非常适用于这类零件。
电镀锌虽然不影响材料的强度，但是，强度越高氢脆的倾向越大。
热镀锌温度应低于回火温度，否则会降低材料的强度。
以高强度螺栓热镀锌为例，有的企业甚至采用600℃以上的高温镀锌，虽然时间很短，但是8.8级螺栓热镀锌以后部分达不到抗拉强度要求，9.8级螺栓全部达不到抗拉强度要求。
c）弹簧钢弹簧钢的碳含量一般为0.55%~0.7%。
常用材料有60钢、65钢、60SiMn 等，常用做弹性零件。
弹簧钢的回火温度一般为360~420℃。
这类材料渗锌时，应该采用较低的渗锌温度。
热镀锌的温度超过了零件的回火温度，不适于采用。
弹簧钢电镀锌的氢脆倾向很大，即使采用除氢退火工艺也很难完全避免氢脆现象。
（3）钢铁制件的几何尺寸a）钢铁制件的长度尺寸渗锌零件受到渗锌炉尺寸的限制，一般只适合于中小型零件。
热镀锌最适合于中大型制件。
电镀锌也适合于中大型钢铁制件，特别是适合于薄壁的大型钢铁制件。
b）钢铁制件的形状形状复杂、有盲孔、狭逢、深孔的零件，都适于采用渗锌。
热镀锌的镀层受锌液流动性的影响难以人为控制，不适合于这类零件。
有狭缝、内孔的零件电镀锌时，由于静电屏蔽效应，零件的狭缝、内孔部位难以镀上锌。
c）有配合要求的零件渗锌层均匀，厚度相对可控，基本能满足零件的配合要求。
由于渗锌层是锌铁互扩散的，渗锌过程中铁原子也向外扩散，因此渗锌层厚度会造成零件外部尺寸增大，增大的尺寸大约等于渗锌层厚度。
对于尺寸精度高的零件，应充分按照渗锌层造成的尺寸增加值预留间隙。
有配合要求的零件不适于热镀锌。
电镀锌基本能保证配合要求。
但是，由于尖端放电效应，零件锐角处的镀层厚度要高于其他部位，应考虑这个因素造成的尺寸偏差。
（4）经济性和生产效率的比较a）渗锌的经济性和生产效率渗锌的锌的利用率很高。
渗锌的生产效率较低，一般需要3~5h。
但安排比较灵活，可以以单炉产量为单位安排间歇性生产。
综合而言，小批量的中小型钢铁制件的渗锌成本低于热镀锌。
b）热镀锌的经济性和生产效率热镀锌的锌利用率较低，30%左右的锌在热镀锌过程中形成锌灰和锌渣，只有70%左右的锌转化到热镀锌层中，小型零件的锌耗量更大。