约lOOppm)的气氛中进行操作。
[0050] 本发明步骤（a)的机械涂镀持续一段适当时间以达到所需的涂层厚度。该涂层厚 度可在2微米至150微米的范围内，例如10微米至75微米。对于常用涂层厚度而言，机械 涂镀的时间长度范围可从〇. 5小时至优选不超过2. 5小时。由于温度并非相关参数，因此 仅依据所需的涂层厚度来决定此时间长度。使用镀锌法时，温度是重要参数且所提出的数 据范围颇广，例如约200°C至500°C，但更常在300°C至450°C，依ArmorGalv方法的公开数 据显示315°C至450°C(表示为600 °F至850°F)的温度，需要3小时至4小时的时间（时 间与温度之间具有隐约的反比关系）。不仅可用实质恒定的温度来进行本发明的机械涂镀 步骤，且该步骤的持续时间是相对短的且时间范围可以是约0. 5小时至4小时，优选为0. 5 小时至3. 5小时，例如1. 5小时至2. 5小时。使用该机械涂镀步骤铺设涂层的时间通常较 短是归因于利用玻璃珠所赋予的撞击能量和锤打能量来形成涂层，而不是依靠相对较慢的 热扩散镀锌机制（镀锌法便是基于热扩散镀锌机制）。
[0051] 在进行本发明的步骤（b)时，于开放在大气中或维持处在低含氧量（例如低于约 lOOppm)的超正压气氛的容器中加热该已涂布的构件。该加热步骤是加热到发生固体-固 体扩散而生成Fe/Zn介金属的温度。该温度可能从315°C至415°C，但优选为360°C至 380°C。视该温度而定，加热的持续时间可为约0. 4小时至3小时，优选为1. 5小时至2. 5 小时。完成该加热步骤时，于步骤（b)加热该已涂布构件时所处的气氛中或在环境气氛中 冷却该已涂布构件。虽然使该构件自然冷却（例如通过空气冷却法）便已足够且可接受， 但也可使用强制冷却法（例如，水淬法）。
[0052] 经本发明的步骤（b)的加热之后，该涂层如同利用镀锌法所制成的涂层般出现裂 纹。然而，与镀锌涂层不同的是，步骤（a)中所制成的涂层具有孔隙度。经本发明步骤（a) 之后的构件大体上如同机械涂镀构件一般表现出可良好的并且可用于诸多应用的耐蚀度， 虽然这样的耐蚀程度低于镀锌法所能达到的耐蚀度。尽管如此，仍出乎意料地发现在进行 步骤（a)以后的步骤，完成本发明的步骤（b)与步骤（c)之后，经固体-固体扩散所得到的 合成涂层（resultantcoating)带给该构件的耐蚀性提升到更高的程度，使得该构件适用 于更加广泛的应用。因此，虽然本发明总体方法所制造的涂层可能仍有一些表面上的孔隙 度，但是这减损本发明所达到的耐蚀度相较于仅使用常规的机械涂镀法所达到的耐蚀度的 显著的且实质的提升。该改善程度是使得利用本发明能达到至少与镀锌法获得的防蚀效果 可相比的防蚀效果。
[0053] 关于镀锌法的数据，特别是ArmorGalv方法的数据公开在DELN0RTH介绍中： ArmorGalv?
[0054] (请见 以下网址：www.armorgalv.com.au/SiteFiles/armorgalvcomau/ DELNORTH_ARMORGALV_PRESENTATION.pdf)〇
[0055] 在该份Delnorth文件第12页的表格将机械涂镀所形成的涂层的耐蚀性与热浸 镀法及浸镀/旋涂法的表现一致分类成"中等"，且相比之下，对于电镀法，"合金是中等至 良好'并且对于ArmorGalv热扩散法是"极佳'该份Delnorth文件的第6页提到试验至 2009年7月1日仍在进行中，确认该份文件提供的是相对现代的数据。又在第7页指出超 过1，000小时的盐雾试验结果对于ArmorGalv涂层来说很常见。在第6页提到一种25微 米的ArmorGalv青铜涂层达到4, 000小时的盐雾试验的持续时间，并且提到一种40微米的 ArmorGalv天然涂层达到5, 000小时的盐雾试验的持续时间。视厚度而定，本发明所提供 的涂层在盐雾试验中能够超过1，〇〇〇小时，并且与ArmorGalv涂层一样，至少当已涂镀的构 件具有涂饰涂层（例如，以上详述的铬酸盐处理剂及密封剂处理剂）时，能达到接近或高于 4, 000小时的程度。
[0056] 本发明步骤（b)中的固体-固体扩散是在与镀锌法中的条件明显不同的条件下 达成的。在本发明方法的步骤（a)中，机械涂镀所形成的涂层是通过将含金属锌的粉末的 各个颗粒以平面的微薄片的形式冷焊在构件的表面上以及冷焊在先前冷焊好的薄片上所 积聚而成。薄片的逐渐积聚是由于玻璃珠的撞击动作和锤打动作所造成并且是在没有固 体-固体扩散的情况下发生。在本发明中，步骤（b)期间的固体-固体扩散是发生在由步 骤（a)所形成的完全形成的涂层中。因此，铁从构件中的扩散能够从构件表面和其涂层之 间的界面向前推进而通过该涂层。反之，利用镀锌法（例如ArmorGalv)所形成的涂层被描 述为涉及接触该构件的锌蒸汽，使得最初凝结在构件的表面上的锌形成Fe/Zn介金属。随 着锌不断凝结，铁能够从构件表面扩散出去并通过正在积聚的介金属涂层，并且凝结的锌 也能够扩散通过正在形成的介金属涂层而到达构件表面。
[0057] 本发明的步骤（a)所制成的涂层，特别是使用含有纯锌的涂布介质所制成的涂层 可能表现出孔隙度。通过步骤（a)使用含锌粉与锡粉的混合物或含锌-锡合金的涂布介质 所制成的涂层可能没有孔，且锡含量的提高有利于形成无孔的涂层。在易于发生孔隙度之 处，孔隙度可随着执行步骤（a)的时间长度而降低，这是因为正在形成的涂层逐渐增厚且 因为薄片冷焊在其上而形成涂层的构件的表面积百分比增加的缘故。然而，增加涂层厚度 趋于不可避免在步骤（a)之后常常留下一些残留的孔隙度。但是，使用根据本发明涂布的 构件进行盐雾试验的结果表明通过本发明步骤（b)中所达到的固体-固体扩散减轻孔隙度 的影响（即使没有完全抵消）。
[0058] 本发明相比于常规的机械涂镀法所达到的改善的耐蚀性的原因到现阶段为止尚 未完全明了。表明的是，改善是由于相较于镀锌法中应用的条件而言，步骤（b)中进行固 体-固体扩散的不同的条件。至少在某种程度上，步骤（b)中的固体-固体扩散似乎可导 致在步骤（a)所生成的涂层呈多孔时孔的尺寸的减小，同时在步骤（b)期间，也可能发生锌 从涂层迀移至由该孔暴露的构件的表面。然而，至少在某些条件下，通过本发明方法处理的 构件在经过盐雾测试的初期阶段后能展现出少量的红锈斑，但此情况在进一步长时间试验 期间并未恶化，且最后结果是该构件表现出极好的长期耐蚀性。这些少量的锈斑并没有严 重到例如会使受到根据本发明所形成的涂层保护的螺帽与螺栓组件难以旋开。这些少量的 锈斑并不意味着基底金属腐蚀（即，涂层下方的构件受到腐蚀），而是来自于表面介金属中 的铁氧化所产生的着色。
【具体实施方式】
[0059] 利用本发明方法为多批构件提供防蚀涂层。在各个情况中，该方法的步骤（a) 通过以下程序来进行：利用标准机械涂镀程序并使用添加有用于清洁和pH控制的缓蚀酸 (inhibitedacid)的水溶液及清洁方法来去除所有的氧化物并生成适合用于进一步处理 的表面。清洁后的处理步骤包括：
[0060] (1)进行铜浸涂（Copperimmersioncoating)；
[0061] (2)进行锡浸涂（Tinimmersioncoating)；
[0062] (3)添加涂镀促进剂及锌"闪光剂"（zinc"flash"）；
[0063] (4)每隔一定的时间间隔添加金属粉末以达到期望厚度；
[0064] (5)在完成涂镀循环时冲掉溶液，并进行数次额外冲洗；及
[0065] (6)分离构件与撞击介质。
[0066] 实施例1 _锌涂层
[0067] 使用上述标准程序在2公升的撞击介质（含40%的5毫米的撞击介质、40%的3 毫米的撞击介质及20%的0. 7毫米的撞击介质）中处理一定量的构件，该一定量的构件包 含1. 3公斤的12X50六角头T17钢制屋顶螺丝。使用90克的公称颗度为4. 5微米的锌粉 以达成期望的涂镀厚度。每隔3分钟以15克的增量添加锌粉六次。在最后一次加入锌粉 之后持续10到12分钟的时间以完成涂镀并进行抛光（polishing)。随后冲洗并分离出该 构件且不进行任何额外处理。所达成的涂层厚度为约55微米。
[0068] 实施例2 -锌/锡涂层
[0069] 使用上述标准程序在2公升的撞击介质（含40%的5毫米的撞击介质、40%的3 毫米的撞击介质及20%的0