一种热浸镀铝用助镀剂及钢结构件的热浸镀铝工艺的制作方法

一种热浸镀铝用助镀剂及钢结构件的热浸镀铝工艺，属于金属防腐蚀表面工程技术领域。

背景技术：

钢铁作为工业建设中一种重要的基础材料，其腐蚀和磨损一直是困扰人们的主要问题。热浸镀铝技术是一种简单高效的表面防腐处理技术，一直以来受到国内外同行的关注。钢材表面镀铝后不仅把铝的耐蚀性和钢的强度结合起来，而且使钢材具有新的性能即耐热性，并对光、热有良好的反射性，工件镀铝后经过扩散，具有耐蚀性高、抗高温氧化、耐磨、硬度高等优点。热浸镀铝技术是目前国外采用最多的材料表面处理工艺方法，作为蓬勃发展的工艺，其因质优价廉的特点成为世界各国金属材料的主要防腐方法。

助镀的作用是除去经酸洗活化后金属表面由于氧化而产生的少量氧化皮，提高镀层对基体材料的附着力，改善镀液与钢丝表面的浸润性，降低熔融金属的表面张力。助镀剂一般应具备以下特点：（1）隔绝空气，能在基体表面形成完整且无孔隙的保护膜；（2）浸铝时能立即从基体表面脱除；（3）钢铁件浸人铝液后能迅速与铝液接触浸润，对出现的一些氧化物有吸附溶解作用；（4）对铝液无污染。目前，助镀剂可分为熔盐助镀剂和水溶液助镀剂。熔盐助镀剂由于存在成本高、工艺控制繁琐等不足而受到限制。水溶液助镀剂由于具有配制简单、使用方便、可在室温下使用的优点，而得到大力发展。

目前的浸镀铝液主要由工业纯铝和gb1196-83中1级以上的铝锭熔化得到，并且其浸镀形式仍以表面活性铝原子的热扩散渗入为主，镀层较薄，而且形成较厚镀层的时间较长，容易出现漏镀，镀层不光滑等缺陷。热浸镀铝镀层结构分为表面铝层和内层合金层，表面铝层主要是铝和针状feal金属间化合物组成，合金层中铁铝化合物为fe2a15和fea13，其中以fe2a15为主。合金层与基体之间属于冶金结合，牢固不易脱落；合金层硬度高，显微硬度在600hv以上，最高可达到849.1hv，除此之外，合金层还具有抗高温氧化、耐磨、耐腐蚀及较好的延展性等优点。因此，提高工件表面镀铝层增长的速度、表面铝层厚度以及表面铝层与合金层的均匀度，从而提高镀层的质量成为热浸镀铝技术发展的首要问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术热浸镀铝方法中存在的镀层薄，表面铝层和内层合金层生长不均匀，镀层质量差的问题，提供一种提高镀层质量和厚度，能够起到较强的缓蚀、助镀作用的助镀剂，以及使用该助镀剂进行钢结构件的热浸镀铝的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热浸镀铝用助镀剂，其特征在于：由按重量百分比计的下列成分组成，1.5%~3%nacl，3.8~5.2%kf，1.8%~2.5%zncl2，其余为水。

优选的，所述热浸镀铝用助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。实验证明，使用该组分助镀剂助镀后，镀层光滑，稳定性好，表面铝层厚度可达140μm以上，表面铝层与内层合金层厚度均匀，相比其他助镀剂有明显的优越性。

在热浸镀铝工艺中，助镀剂应具有良好的清洗、润湿、活化，防止镀件表面再氧化的能力。同时还应起到降低铝液表面张力、减少铝渣生成的作用。使用上述助镀剂进行助镀处理，可在钢件表面形成一层致密、均匀的盐膜，将工件表面与空气隔开，防止洁净钢基表面发生氧化，并能将已生成的feo溶解，生成能被熔融的铝还原的铁盐。该助镀剂在工件浸入铝液后迅速分解，使钢基表面进一步活化，降低工件与铝液之间的表面张力，提高铝液对钢表面的浸润能力，促进合金的反应过程，使金属工件基体与镀层之间能够很好地结合，得到附着力优良的镀层；在助镀的过程中，该助镀剂能够有效清除工件表面的残留铁盐，氧化物等杂质，在浸镀过程中与铝液中的各种有害杂质发生化学反应，将铝液中的有害物质以浮渣的形式清除。

2%nacl，4%kf，2%zncl2助镀剂能在工件助镀后形成均匀的覆盖层，去除工件表面残留的铁盐及氧化物，防止工件在浸入熔融合金前被氧化，再遇到熔化合金时能迅速分解或熔化，保证熔融金属充分湿润工件，起到较强的缓蚀、助镀作用。铝液中的主要杂质是氢和al2o3，它们是铝液与工件上和空气中的水汽反应带入的。由于nacl没有溶解al2o3的能力，单纯用氯化物体积表面熔剂是不行的，而氟化物对al2o3的溶解能力很强，因此氟化物和氯化物的复合剂可满足要求。kf在水中具有较大的溶解度，其水溶液在钢基体上的附着十分均匀，且能形成致密的保护膜，同时kf中氟离子能够降低铝液表面张力，增大与钢表面的浸润性，能去除氧化铝等氧化物，可提高镀层质量。氟化钾在水中溶解度大，可以在金属表面上形成致密膜，防止金属二次氧化。发明人在试验中发现，氟化钾更有助于钢铁基体与铝液的浸润。氯化锌在浸镀时可溶解铁的氧化物，同时氯化锌沸点高、熔点低，可作为助镀剂的主要成份。保证一定的氟、钾、钠离子的含量和比例，能够使钢表面充分润湿，获得理想的浸铝层。

此外，还可在助镀剂中加入10%~15%的乙醇，使助镀剂快速挥发，从而改善镀层的表面质量。

本发明还提供了一种钢结构件的热浸镀铝工艺，其特征在于包括如下工艺流程：

1）预处理：对钢件进行除油除锈处理，使其露出清洁的表面；

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在78~82℃时浸入权利要求1或2所述的助镀剂中10~15min进行助镀处理，并烘干；

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740~790℃熔融铝液中进行热浸镀铝，3min~8min后提拉取出钢件；

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

具体的，步骤1）中先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。通常情况下，钢件除油一般都是采用碱液或者是某些有机溶剂。但经发明人试验证明，钢件采用丙酮浸泡除油比碱液或有机溶剂除油效果更好。助镀剂主要成分为氟盐及少量氯盐。降低酸液中盐酸用量，以便使钢件除锈并水洗后残留的氯盐不影响水溶液助镀剂的性能。

优选的，步骤2）中钢件在80℃时浸入权利要求1或2所述的助镀剂中12min进行助镀处理。

优选的，步骤3）中把烘干后的钢件浸入760~790℃熔融铝浴中进行热浸镀铝。

在钢材热浸镀铝中，热浸镀铝助镀剂、温度和浸镀时间都对镀层有重要的影响，因此选择合适的工艺参数对于形成良好的镀层非常重要。过高的热浸镀铝温度会使钢件中的铁大量的溶解到铝液中，致使铝液中铁含量增大而影响镀层的质量，并且氧化现象严重；而过低的热浸镀铝温度则会使铝液太过粘稠流动性变差，润湿性能降低，这样容易造成漏镀、镀层厚度不均匀、镀层质量差等。由于铝的熔点在680℃左右，实验发现热浸镀铝温度选择在740~790℃时镀铝效果较好。特别是在780℃熔融铝浴中进行热浸镀铝，铝液的流动性和润湿性良好，能明显提高镀层质量，使镀层厚度均匀，避免漏镀现象。

热浸镀铝时间一般需要根据钢件用途、尺寸以及铝液成分、生产效率等因素综合考虑。对于用于耐腐蚀以及耐候等环境中的工件，要求需要比较厚的镀铝层；而对于用于耐热等环境中的，则需要提高铁铝合金层的厚度。试验发现，热浸镀铝时间控制在4.5~7.5min之间，特别是在6min时，镀铝层厚度与铁铝合金层厚度比例最为合适。

优选的，步骤3）中取出钢件的提拉速度为0.7~0.9m/min。

合金层主要是由于元素扩散而形成，由于工件取出时间较短，因此基本可以忽略提拉速度对于合金层厚度的影响。但表面镀铝层则不同，由于表面镀铝层厚度要受基体表面状态、表面张力、提拉过程的吸附以及铝液的粘度等方面的影响，因此，提拉速度是影响镀铝层厚度的重要因素。由于铝液表面内外温差很大，铝液外温度低于其凝固温度，所以，当钢件被提拉出铝液时，粘附在表面的铝液会迅速的凝固，如果需要提高镀铝层的厚度，一方面可以提高铝液的粘度，另一方面可以控制提拉速度。但是由于铝液粘度与热浸镀铝温度有关，且热浸镀铝温度不能过低。因此镀铝层的控制主要以提拉速度为主。实验证明，钢件取出时的提拉速度为0.7~0.9m/min时，能较好的控制镀铝层厚度达到140μm。

为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，所述表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

铝液在高温下极易被氧化，因此在熔解的铝液表面需要覆盖一层表面熔剂防止铝的氧化，表面熔剂浮在铝上应满足以下基本条件：（1）密度小，浮于铝液表面上；（2）具有溶解ai2o3的能力；（3）熔点相对要低于铝的熔点660℃；（4）流动性好；（5）不老化，不蒸发。由于kcl或nacl没有溶解ai2o3的能力单纯用氯化物做表面熔剂是不行的，而氟化物对ai2o3的溶解能力很强，因此氟化物和氯化物的复合剂可较好的满足上述要求。实验证明，选用kf、nacl质量比为1:1的混合物作为表面覆盖剂，效果最好，并易于清洗。

与现有技术相比，采用本发明所述的助镀剂及热浸镀铝工艺进行钢件表面镀铝，镀层平滑，光亮，表面无漏镀、凸点产生。经检测，镀层厚度可达126~144μm，合金层厚度可达到100~136μm，镀层与合金层厚度均匀。合金层显微硬度为800~840hv。助镀剂在钢件助镀后形成均匀的覆盖层，能去除工件表面残留的铁盐及氧化物，能防止工件在浸入熔融合金前被氧化，再遇到熔化合金时能迅速分解或熔化，保证熔融金属充分湿润工件，起到较强的缓蚀、助镀作用。

附图说明

图1为实施例1助镀剂下热浸镀铝试件的截面形貌。

图2为实施例4助镀剂下热浸镀铝试件的截面形貌。

图3为对比例5助镀剂下热浸镀铝试件的截面形貌。

图4为对比例1~4与实施例1不同助镀剂下镀层厚度对比数据图。

图5为对比例7、8与实施例1、5、6在热浸镀时间为360s时不同浸镀温度对镀层厚度的影响规律。

图6为对比例9与实施例6、7、8、9在浸镀温度为740℃时不同浸镀时间对镀层厚度的影响规律。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

本发明主要针对热轧态35crmo材料抽油杆表面进行热浸镀铝以提高其耐腐蚀性能。35crmo基体材料化学成分（wt%）为碳c:0.38，硅si:0.30，锰mn:0.50，铬cr:0.90，钼mo:0.20，硫s:允许残余含量≤0.035，磷p:允许残余含量≤0.035，其余为fe。35crmo材料的力学性能：rm为950mpa，rp为800mpa。35crmo基体材料的临界温度ac1为755℃，ac3为8000c。

热镀液为熔融状态的工业纯铝，化学成分（wt%）如下：铝al:99.50，硅si:0.20，铜cu:0.06，镁mg:0.06，锌zn:0.08，锰mn:0.05，钛ti:0.05。

实施例1

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入780℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

目测镀铝后钢件，镀层平滑平整，光亮，表面无漏镀、凸点产生。进一步观测镀铝后钢件表面形貌可以看出，参照附图1，热浸镀铝镀层明显的分为两层，最外层深灰色是纯铝层，然后浅灰色是合金层，它是fe-al金属间化合物。合金层内部呈微小“锯齿状”伸入基体，过渡比较的平滑，没有很大的起伏，表面铝层和合金层厚度都比较均匀且截面清晰。表面镀层厚度超过140μm，合金层厚度约为136μm。合金层显微硬度约为800hv，具有较好的延展性。

实施例2

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在78℃时浸入助镀剂中15min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，1.5%nacl，3.8%kf，1.8%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入700℃熔融铝液中进行热浸镀铝，8min后提拉取出钢件；提拉速度为0.8m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例3

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在82℃时浸入助镀剂中10min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，3%nacl，5.2%kf，2.5%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入780℃熔融铝液中进行热浸镀铝，3min后提拉取出钢件；提拉速度为0.9m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例4

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，10%乙醇，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入780℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.9m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

目测镀铝后钢件，镀层平滑，光亮，表面无漏镀、凸点产生。对比附图1、2，可以看出，两个实施例外层镀铝层和合金层厚度都比较均匀且截面清晰。由于乙醇促进助镀剂挥发，钢件经本实施例含有乙醇的助镀剂处理后，外层镀铝层更为致密。表面镀层厚度平均120μm，合金层厚度约为100μm。合金层显微硬度约为840hv，具有较好的延展性。由于本实施例中提拉速度较快，图2中镀铝层厚度相较图1稍薄一些。说明提拉速度对铝层厚度有明显影响。

实施例5

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入760℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例6

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例7

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例8

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740℃熔融铝液中进行热浸镀铝，3min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

实施例9

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740℃熔融铝液中进行热浸镀铝，8min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

对比例1

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）将钢件烘干。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

在没有使用任何助镀剂的情况下，目测镀铝后钢件，部分位置出现漏镀现象，并且在提拉过程中随着铝液温度的降低，在末端形成尖端或凝结物。

对比例2

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂为20%kf水溶液。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

当使用20%kf助镀剂时，试件表面出现漏镀现象，工件表面出现大量凸点。造成钢件表面粗糙。

对比例3

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂为10%zncl2水溶液。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

采用10%zncl2助镀剂时，表面会有大量的熔渣。这是因为一方面fe在a1中有一定的溶解度，随温度增加铝液会溶解大量的fe，这样一旦降温，会从铝液中大量的析出fe-al相化合物fea13，附着在钢件表面形成大量凸点，造成钢件表面粗糙。

对比例4

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，10%kf，5%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

当使用10%kf，5%zncl2助镀剂时，目测钢件表面出现少量凸点，有大量部位出现漏镀现象。

对实施例1及对比例1~4热浸镀铝后钢件表面镀铝层厚度进行测量，制得附图4。由附图4可见，2%nacl，4%kf，2%zncl2的水溶液作为助镀剂效果最好。相同工艺条件下，经该组分助镀剂处理后的钢件，表面镀层厚度可达到140μm。

对比例5

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，11%kf、3.5%kcl、3%nacl、7%sncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入780℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

目测镀铝后钢件，镀层基本平滑，无明显漏镀产生，结合附图3，对比附图1、2，可以看出，本对比例镀铝层厚度为56μm，明显小于附图1和附图2中镀铝层厚度，说明选用11%kf、3.5%kcl、3%nacl、7%sncl2作为助镀剂虽然镀层质量较好，但相同镀铝条件下，镀层生长速度慢，镀层厚度较实施例差。

对比例6

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，5%nh4cl，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，4.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

目测镀铝后钢件，镀层表面有个别漏镀、凸点产生。虽然氯化铵易分解，产生氯化氢可去除氧化铁，但过多会有大量气体附于金属表面，很难在短时间内完全脱离金属，因此易产生漏镀现象。

对比例7

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入700℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

对比例8

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入720℃熔融铝液中进行热浸镀铝，6min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

结合实施例1、实施例5、实施例6和附图5可见，浸镀温度为700℃和720℃时，镀层厚度明显小于740℃、760℃和780℃下镀层厚度，过低的热浸镀铝温度使铝液太过粘稠流动性变差，润湿性能降低，使镀层厚度降低。

对比例9

对热轧态35crmo材料表面进行热浸镀铝，采用如下工艺流程：

1）预处理：先将钢件用丙酮浸泡10~15min进行除油处理并水洗。再将除油后的钢件在50-80℃酸液中浸泡2~5min进行除锈处理，水洗后使其露出清洁的表面。所用酸液为浓度为15%~20%的硫酸与浓度为10%~12%的盐酸4:1混合液。

2）助镀处理：把清洗干净的钢件在80℃时浸入助镀剂中12min进行助镀处理，并烘干；助镀剂由按重量百分比计的下列成分组成，2%nacl，4%kf，2%zncl2，其余为水。

3）热浸镀铝：把烘干后的钢件浸入740℃熔融铝液中进行热浸镀铝，1.5min后提拉取出钢件；提拉速度为0.7m/min。为防止熔融铝液被氧化，在熔融铝液表面覆盖一层表面覆盖剂，表面覆盖剂为kf、nacl质量比为1:1的混合物。

4）后处理：把镀铝后的钢件在空气中进行冷却，漂洗后自然晾干。

结合附图6，对比实施例6~9，浸镀时间为1.5min镀层厚度明显低于浸镀时间3-8min。浸镀时间过短使铝液对钢表面浸润不充分，使金属工件基体与镀层之间不能够很好地结合，因此镀层厚度明显降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。