. 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. 2公斤的12X50六角头T17钢制屋顶螺丝及200克的5毫米X10毫米的长的平头中 空的钢制铆钉。使用60克的锌锡共混粉末以达成期望的涂镀厚度。该锌粉具有4. 5微米 的公称粒度，而该锡粉级别为-325网目。该共混粉末的组成为80%的Zn及20%的Sn。每 隔3分钟以10克增量添加该共混粉末六次。在最后一次加入粉之后持续10到12分钟以 完成涂镀并抛光。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35微米。
[0070] 实施例3 -温度
[0071] 在预热至320 °C的温度的直径1米的风扇推动式烘箱中放置通过实施例1所制成 的锌涂层构件的10个样品。该构件置于钢制网笼中。将该构件在烘箱中留置120分钟且 随后连同网笼一起取出，并使该构件在空气中冷却。将该螺丝截断，抛光至1微米的磨料， 并在温和的苛性碱溶液中进行蚀刻。如附图的图1所示的，形成清楚的介金属层。
[0072] 实施例4-时间比较
[0073] 除了烘箱温度为380°C以及使构件在该温度下留置30分钟以外，使用另外10个通 过实施例1所制成的锌涂层构件重复进行实施例3。同样将该螺丝截断，抛光至1微米的磨 料，并在温和的苛性碱溶液中进行蚀刻。如图2中所示，形成清楚的介金属层。
[0074] 实施例5 _气氛
[0075] 在玻璃管中放置利用实施例1所制成的锌涂层螺丝构件的10个样品，且随后在该 玻璃管中注满氩气。该玻璃管的一端是封闭的，并且在装入该构件之后，封住另一端而使该 螺丝密封在氩气气氛中。玻璃封装的螺丝被放置在线网篮（wiremeshbasket)中并且被 放置在预热至380°C的温度的直径1米的风扇推动式烘箱中。使该物件在烘箱中留置120 分钟，且随后连同网篮一起取出并在空气中冷却。接着打破该玻璃囊并取出该螺丝。
[0076] 将该螺丝截断，抛光至1微米的磨料，并在温和的苛性碱溶液中进行蚀刻。如图3 中所示的，形成清楚的介金属层。
[0077] 实施例6 _合金
[0078] 在预热至380°C的温度的直径1米的风扇推动式烘箱中放置来自实施例2的10个 Zn/Sn涂层螺丝构件（均包括螺丝）置于该烘箱内。该螺丝置于钢制网笼中。将该构件在 烘箱中留置120分钟且随后连同网笼一起取出，并使该构件在水中猝灭。将该螺丝截断，抛 光至1微米的磨料，并在温和的苛性碱溶液中进行蚀刻。如图4所示，形成清楚的介金属层。
[0079] 已针对依据前述实施例中详述方式所制成的构件进行大量的标准盐雾测试，且此 测试持续进行中。迄今，该测试已确认本发明的方法为铁质构件提供极好的防蚀效果。防 护程度高于仅使用机械涂镀所获得的防护程度，且至少与利用镀锌法可获得的防蚀度是可 相比的。本发明为铁质构件提供极适用于广泛用途及各种环境的耐蚀度。
【主权项】
1. 一种用于在铁质构件上提供耐蚀涂层的方法，其中未经涂布的铁质构件经历以下步 骤： (a) 使用含金属锌的粉末，例如锌粉或锌合金粉末或由锌或锌合金和至少一种其他金 属所组成的粉末混合物，作为涂布介质以进行机械涂镀，以便在所述构件的暴露表面上积 聚由所述涂布介质所形成的牢固附着涂层； (b) 加热具有所述牢固附着涂层的所述构件以产生固体-固体扩散而在所述表面上至 少于通过涂镀所积聚而成的所述涂层的底层中形成Fe/Zn介金属；及 (c) 冷却所述构件。
2. 如权利要求1所述的方法，其中在所述构件的所述暴露表面上通过步骤（a)中的 机械涂镀生成所述涂层，所述构件的所述暴露表面是裸金属表面以使所需的扩散能够形成 Fe/Zn介金属层，且所述构件在进行步骤（a)之前没有任何膜或层。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在步骤（a)之前，例如通过酸洗法或使 用工程研磨剂进行处理来去除所述构件的油污和/或使所述构件经过处理以去除所有表 面锈斑。
4. 如权利要求1至权利要求3中任一项所述的方法，其中通过所述方法所制成的已涂 布构件具有的耐蚀度比经过所述机械涂镀步骤但未进行步骤（b)的加热处理时有显著改 善。
5. 如权利要求4所述的方法，其中所述耐蚀度至少与利用镀锌法所得到的耐蚀度是可 相比的。
6. 如权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中所述含金属锌的粉末包括锌 粉。
7. 如权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中所述含金属锌的粉末包括由 锌和至少一种其他金属所形成的粉末混合物或锌合金。
8. 如权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中所述含金属锌的粉末是由锌 与高达约25重量％的锡所组成的粉末混合物，例如由锌与约6重量％至20重量％的锡所 组成的粉末混合物。
9. 如权利要求1至权利要求5中任一项所述的方法，其中所述含金属锌的粉末是含有 高达约25重量％的锡的锌合金粉末，例如含有约6重量％至20重量％的锡的锌合金粉末。
10. 如权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述含金属锌的粉末包括含有铝和镁 其中至少一种的粉末混合物，且所述铝和镁各自的上限值为15重量％和6重量％。
11. 如权利要求7或权利要求9所述的方法，其中所述含金属锌的粉末包括含有铝、镁 和硅其中至少一种的锌合金，且所述铝、镁和硅各自的上限值为15重量％、6重量％和0. 8 重量％。
12. 如权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述含金属锌的粉末含有高达约 0. 8重量％的铜。
13. 如权利要求1至权利要求12中任一项所述的方法，其中如下述般执行步骤（a):使 所述未经涂布的铁质构件连同用于提供撞击介质的玻璃珠及足量的所需含金属锌的粉末 装入开放式的、倾斜可旋转的容器中，及旋转所述容器持续一段适当时间，以通过所述玻璃 珠撞击并锤打所述构件的动作使所述粉末颗粒冷焊于所述构件上来达到所需的涂层厚度。
14. 如权利要求13所述的方法，其中所述涂层厚度为2微米至150微米，例如约10微 米至75微米。
15. 如权利要求13或权利要求14所述的方法，其中用于所述机械涂镀的时间长度为约 0. 5小时至4小时，例如0. 5小时至3. 5小时，例如1. 5小时至2. 5小时。
16. 如权利要求1至权利要求15中任一项所述的方法，其中在步骤（a)之后，于步骤 (b)中在处于超正压下的容器内加热所述已涂布的构件，且所述容器开放在大气中或维持 具有降低的含氧量的气氛，例如所述含氧量低于约lOOppm。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述加热是加热达到进行固体-固体扩散以生成 Fe/Zn介金属的温度。
18. 如权利要求17所述的方法，其中所述温度为315°C至415°C，例如360°C至380°C。
19. 如权利要求17或权利要求18所述的方法，其中所述加热的持续时间为约0. 4小时 至3小时，例如1. 5小时至2. 5小时。
20. 如权利要求1至权利要求19中任一项所述的方法，其中在完成所述加热步骤时，于 步骤（b)加热所述已涂布的构件时所处的所述气氛中或在环境气氛中冷却所述已涂布的 构件。
21. 如权利要求20所述的方法，其中使用强制冷却，例如使用水淬法，或使所述构件自 然冷却，例如使用空气冷却法。
【专利摘要】一种用于在无涂层的铁质构件上提供耐蚀涂层的方法，该方法包括使用含金属锌的粉末，例如使用锌粉或锌合金粉末或是锌或锌合金粉末与至少一种其他金属所组成的粉末混合物作为涂布介质进行机械涂镀，以便在该构件的暴露表面上积聚由该涂布介质所形成的牢固附着涂层，加热该具有牢固附着涂层的构件以产生固体-固体扩散而在该表面上至少于通过涂镀所积聚的该涂层的底层中形成Fe/Zn介金属，及冷却该构件。
【IPC分类】C23F17-00, C23C10-30, C23C10-28, C23C28-02, C23C24-04, C23C10-34
【公开号】CN104797738
【申请号】CN201380059731
【发明人】P·C·库克, S·N·库克, M·T·默里
【申请人】奎克涂层（澳大利亚）私人有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年12月12日
【公告号】US20150203951, WO2014089624A1