专利名称：一种金属真空固态渗锌剂及其渗锌工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属的扩散法表面处理，具体地说，是箱式渗金属。
真空固体渗锌，是指在真空状态下，将金属渗透到铁金属中，使铁金属表面形成锌铁合金层。渗锌后的机械部件几乎不改变尺寸，不影响装配。锌铁合金层结构致密，无剥落现象，有很好的防腐性能，且无氢脆现象发生，这是电镀锌或热镀锌所无法达到的。
目前，真空渗锌的渗锌剂是锌粉和碱性陶土，使用锌粉和碱性陶土作渗锌剂，工件在除油、除锈后，需经亚硝酸钠及三乙醇胺的水溶液处理，才能渗锌；工件渗锌后，表面是黑色的，并且工件的渗锌厚度较小，对于优质钢材甚至渗不进锌。用锌粉及碱性陶土作为渗锌剂的另一个缺点是，渗锌后锌粉及陶土会粘结在工件上，特别是粘结在工件的螺纹上，难以清除。
本发明是提供一种渗锌剂和渗锌工艺，使用该渗锌剂和渗锌工艺，工件在渗锌前不需用亚硝酸钠及三乙醇胺水溶液处理；渗锌后工件呈银白色，渗锌剂不会粘结在渗锌工件上，而且任何铁金属工件都能用该渗锌剂和渗锌工艺渗锌。
本发明是以如下技术方案实现的。
本发明的金属渗锌剂主要是由锌粉和氧化铝粉组成，锌粉与氧化铝粉的重量比为1.0∶0.17—1.0。本发明的渗锌剂中也可以加入助渗剂氯化铵，加入氯化铵的量为锌粉和氧化铝粉末总重量的0.1—0.4％。加入氯化铵助剂可以加快渗锌的速度和锌渗入铁金属工件的深度。
应用本发明的铁金属渗锌剂的渗锌工艺，包括以下步骤(a)将渗锌的铁金属工件除油、除锈、干燥，(b)工件与本发明的渗锌剂放入真空电阻炉后，将真空电阻炉抽真空，真空度抽至-0.08Mpa以上(即炉内压力低于0.02Mpa)，关闭真空电阻炉抽气口的阀，(c)加热真空电阻炉，优选的温度是370—395℃，保温，保温时间为2—3小时，(以工件大小而定)(d)冷却真空电阻炉至150℃以下，打开真空电阻炉，取出工件。用本发明的渗锌剂，工件不会与渗锌剂粘结，渗锌剂可回收利用。
采用本发明的渗锌剂和渗锌工艺，铁金属工件不需要事先用亚硝酸钠及三乙醇胺水溶液处理，工件渗锌后呈银白色而不是黑色，渗锌深度为30—100μm，形成锌铁合金层。该锌铰合金层结构致密，无剥落现象，有很好的防腐性能。由上海测试中心测试表明，渗锌工件经24小时中性盐雾试验，耐腐蚀等级达10级，渗锌层显微硬度Hv为515—328，基体显微硬度Hv为133—135。采用本发明的渗锌工艺，无氢脆现象发生。
本发明的渗锌剂和渗锌工艺可以适用于一切铁金属制件，如各类紧固件、各类水导管件。输电铁塔、车船零件等各种需防腐的铁质器件，包括优质钢器件。
以下为实施例。
实施例1.称取锌粉(细度325目，含锌量＞94％，铅含量附合国标)35公斤，与氧化铝(郑州铝厂生产，纯度98％以上，细度100目)35公斤混和均匀，制得渗锌剂。将100公斤铁金属工件与上述渗锌剂分层分批放入真空电阻炉，抽真空至真空度-0.09Mpa，关闭真空电阻炉抽气口的阀，加熟，真空电阻炉炉胆转速为每分钟三转，加热至390℃，保温3小时后，停止加热，冷却，待真空电阻炉的温度冷却至150℃以下后，打开真空电阻炉，取出渗锌工件，渗锌工件与渗锌剂很易分离。
实施例2.称取35公斤锌粉，35公斤氧化铝粉，加入0.1公斤氯化铵(化学纯)混和均匀，制得渗锌剂。将100公斤铁金属工件与上述渗锌剂分层分批放入真空电阻炉，抽真空至真空度为-0.08Mpa，关闭真空电阻炉抽气口的阀，加热，真空电阻炉胆的转速为每分钟三转。加热至370℃，保温2小时后，停止加热，冷却至150℃以下，打开真空电阻炉，取出渗锌工件。渗锌工件与渗锌剂很易分离。
权利要求
1.一种铁金属渗锌剂，它主要由锌粉组成，其特征是含有氧化铝粉末，锌粉与氧化铝粉末的重量比为1.0∶0.17—1.0。
2.根据权利要求1所述的渗锌剂，其特征是可加入助渗剂氯化铵，加入助渗剂的量为锌粉和氧化铝粉末总重量的0.1—0.4％。
3.应用权利要求1或2所述的铁金属渗锌剂的渗锌工艺，其特征是包括以下的步骤(a)将渗锌的铁金属工件除油、除锈、干燥；(b)工件与权利要1或2所述的渗锌剂放入真空电阻炉后，将真空电阻炉抽真空，关闭真空电阻炉抽气口的阀；(c)加热真空电阻炉，保温，(d)冷却真空电阻炉至150℃以下，开炉，取出工件。
4.根据权利要求3所述的渗锌工艺，其特征是真空电阻炉真空度抽至-0.08Mpa以上。
5.根据权利要求3所述的渗锌工艺，其特征是加热真空电阻炉，优选的温度是370—395℃，保温时间为2—3小时。
全文摘要
一种铁金属渗锌剂和渗锌工艺。渗锌剂主要含有锌粉和铝粉，也可加入氯化铵作为助渗剂，用本发明的铁金属渗锌剂和渗锌工艺，工件在渗锌前不需用亚硝酸钠及三乙醇胺水溶液处理，渗锌后工件呈银白色，渗锌剂不粘结在渗锌工件上，渗锌深度为30-100μm，形成锌铁合金层。该锌铁合金层结构致密，无剥落现象，有很好的防腐性能。
文档编号C23C10/36GK1115792SQ95110979
公开日1996年1月31日 申请日期1995年3月22日 优先权日1995年3月22日
发明者李显扬 申请人:李显扬