专利名称：一种热浸镀合金用熔剂的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料的热浸镀合金领域。适用于熔剂法对金属材料零部件的表面热浸镀合金时所使用的熔剂。
在现有的热浸镀层技术中，从镀锌已发展为热浸镀锌铝合金，即在锌中提高铝的含量，并加入微量的其它元素，以改善其浸镀性和耐大气腐蚀性。例如已经成为商品化的锌铝合金镀层产品有Galfan镀层钢板，Galvalume镀层钢板和Superzinc镀层钢板。这些产品耐大气腐蚀性均为普通镀锌板的2-6倍。然而上述产品均采用森吉米尔法生产，即只能在氢还原法中镀合金层。因此上述产品具有设备多、工艺复杂和投资大等特点。目前采用熔剂法生产热浸镀锌铝合金是一种简便经济的方法，所使用镀锌铝熔剂有NH4Cl饱合水溶液和ZnCl2·3NH4Cl饱合水溶液等，使用这些熔剂的缺点是产品容易产生漏镀、针孔、鼓包和粘渣等缺陷。因此影响产品的耐腐蚀性和外观质量。另外在《首届全国热镀锌、铝学术交流会论文集》中和日本《特许公报昭64-5110》中添加少量氟化物的热浸镀锌铝熔剂，例如添加KF、NaF和NH4F等。虽然可以解决镀层的漏镀问题，但产品仍然存在有鼓包、表面粗糙等质量问题。
本发明的目的是提出一种经济的，生产工艺简单安全和产品质量好的金属热浸镀合金用熔剂。
根据本发明的目的，我们所提出的热浸镀锌铝合金的熔剂，其具体化学成分范围是(重量%)ZnCl240～48%，NH4Cl 5～7%，乙二醇2～5%，H2O 42～53%。
本发明的熔剂是由ZnCl2、NG4Cl和有机添加剂乙二醇所组成。按照本发明的成分范围配比，可使ZnCl2和NH4Cl两种盐形成共晶组成，其共晶点在230℃，沸点约在365℃。在此成分范围配比下熔剂的粘度最小，在热浸镀时容易从钢材表面脱离和蒸发。在本发明熔剂中加入乙二醇不仅能使熔剂涂敷均匀，而且还可以促进熔剂的快速蒸发，和有效地抑制熔剂与熔融合金中铝的反应，使能形成的AlCl3量降到最低程度，从而达到改善镀层的表面质量的目的。
采用熔剂法生产热浸镀Zn-Al合金是一种经济的、有效的镀层方法，其关键是熔剂成分的选择。这种生产方法是将金属件经除油、除锈和氧化膜后，在其缺口表面浸涂一层熔剂，经烘干后，再浸镀于熔融的Zn-Al合金液中，停留数十秒至数分钟(根据被镀件热容量而定)，此时金属制品表面与熔熔融的Zn-Al合金液发生反应和原子扩散而形成一层锌铁合金层，在制品被提出合金熔液时其制品表面仍被粘附一层熔融的合金。因此，得到冶金结合的具有两层镀层的金属制品。考虑到熔剂法热浸镀Zn-Al合金所具有的特点，本发明所设计的是共晶组成熔剂，而且熔剂粘度最小，能很容易均匀地浸涂在金属制品的表面，保持已被清理干净的制品不会被再污染和氧化。在热浸镀Zn-Al合金时，由于本发明熔剂的沸点仅在365℃左右，当浸涂有本发明熔剂的金属制品进入Zn-Al合金熔液中时，熔剂能迅速彻底的蒸发掉，和有效的减少AlCl3量的形成，使熔融合金更容易与金属制品表面发生反应和进行原子扩散而形成合金层。由于有第一层的熔融合金层浸渗的牢固和完整，所以才能得到最终Zn-Al镀层的光亮、平滑、无针孔漏镀和鼓泡等特点。
本发明熔剂与现有技术相比较具有生产方法简单、设备投资少，经济和易于生产实施等特点。本发明熔剂与现有熔剂法热浸镀Zn-Al合金的熔剂相比较，具有最终产品质量好，金属镀层表面光亮、平滑、无针孔漏镀和鼓泡现象。另一特点是由于本发明熔剂中没有加氟，所以在生产实施时，本发明熔剂对环境不含有氟污染。
实施例本发明实施例样品是采用低碳钢板，其钢板尺寸为350×80×0.3mm共7块，实施例是采用传统熔剂法热浸镀Zn-Al合金的。首先是采用化学方法将每块钢板除掉表面油污和氧化膜，然后在经水洗除去钢板表面的残留酸液。在本发明熔剂的成分范围内实施例共例举了本发明3种含量的熔剂，为了对比方便，同时也做了四种其它成分的熔剂，其各熔剂成分对比均在实施例表中例出。为了更好比较各熔剂对热镀合金层的效果，我们采用相同的生产工艺和合金镀液，即在每块钢板浸涂不同成分的熔剂后，均在200℃下烘干，然后将涂有熔剂的各钢板浸入熔融的Zn-Al合金熔液中，该Zn-Al合金熔液成分为(重量%)90%Zn-5%Al-0.03%Re。浸镀温度为430℃，浸镀时间均为40秒。在实施例表中同时列出各钢板镀层最终效果的比较。在实施例表中的评价标准均按5分制评定其产品表面质量。根据实施例表可以看出，由本发明熔剂所镀出的产品具有很好的外观质量，无针孔漏镀、鼓泡、结疤等现象。明显优于现有技术中的其它熔剂。
在实施例表中所给出的是各熔剂的具体化学成分和各产品质量的评价，其表中序号1-3是本发明熔剂的具体成分，序号4-7是现有技术中对比熔剂的成分。
实施例表
权利要求
一种热浸镀Zn-Al合金用熔剂，其特征在于这种熔剂的具体化学成分是(重量%)ZnCl240～48%，NH4Cl5～7%，乙二醇2～5%，H2O 42～53%。
全文摘要
本发明属于金属材料的热浸镀合金领域。适用于熔剂法的金属部件表面热浸镀Zn-Al合金用熔剂。本发明熔剂克服现有技术中不足之处，选择ZnCl
文档编号C23C2/02GK1085264SQ93117180
公开日1994年4月13日 申请日期1993年9月16日 优先权日1993年9月16日
发明者刘邦津, 郝志明, 江社明, 刘伯文 申请人:冶金工业部钢铁研究总院