一、 引见渗锌的基本概念
1. 渗锌是用热分散方法在钢铁外表取得锌铁合金层的外表维护工艺。渗锌取得的外表渗层完全是由锌铁合金层组成，而热镀锌层那么是由纯锌层〔η相〕和锌铁合金层组成。
2. 渗锌分类：依据所采用的设备和工艺不同，渗锌可分为固体渗锌〔即粉末渗锌〕、真空渗锌、镀分散渗锌和气体渗锌等几种。
3. 粉末渗锌的原理：将渗锌剂与钢铁制件，共置于渗炉中，加热到400℃左右，活性锌原子那么由钢铁制件的外表向外部浸透，同时铁原子那么由外向外分散，在制件表层构成了一个平均的锌—铁化合物即渗锌层。 技术原理：属于化学热处置工艺。
国外，在欧洲的一些国度在1940年推行并完成了工业化消费，1970年后欧洲的工业兴旺国度失掉普遍推行运用。在我国20世纪60年代展开研讨，90年代末尾运用。 二、
粉末渗锌工艺进程
将钢铁构件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，并将容器放置在热处置炉中，在旋转容器下加热到350~450℃并保温一段时间，应用金属原子的热分散作用，在构件外表构成Zn/Fe合金维护涂层。
工业化粉末渗锌进程是在不时滚动形状下停止加热处置，粉末混合物与工件之间的机械摩擦、冲击作用，不只要利于新颖分散渗剂与被处置界面的严密接触，而且使得被加热介质温度场平均化，并有效促进冶金分散化学反响。
目前的工业化粉末渗锌涂层不需求惰性气体或低真空的加热环境，普通在大气环境下的密封容器中就可完成热分散涂层处置，因此热处置设备复杂、本钱低，十分适宜于复杂外形钢铁构件的大批量加工处置。
工业化粉末渗锌技术是指包括前处置、加热渗锌及后处置等完整的一种热分散涂层加工工艺进程。
三、 粉末渗锌工艺特点
粉末渗锌热分散涂层与传统镀锌工艺比拟，具有以下优势和特性： 1. 涂层厚度平均性好
1〕粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间，与构件的外形和不同位置基本有关。普通厚度在15～130μm。
2〕热浸镀锌涂层厚度普通在15～130μm，构件平面与边角镀层厚度有清楚差异，平均性差，不易控制。
3〕电镀锌涂层厚度普通在5～25μm，平面镀层平均性好，但对构件外部空腔，镀层薄有时无镀层。
4〕热喷涂锌层厚度普通为84～300μm，可达3mm，涂层厚度平均性差，致密性低。
2. 渗锌涂层硬度最高，耐磨损和抗划伤才干最强 1） 渗锌涂层硬度为250～420HV。
2）热浸镀、电镀锌层硬度为75～88HV〔纯锌〕。
3）热喷涂锌层也为纯锌并且有1%～15%孔隙率，因此硬度更低。 4）达克罗涂层硬度最低，仅为2～6H〔H为铅笔硬度测量单位〕。
3. 渗锌涂层与基体金属的结合力最高
粉末渗锌层为分散冶金结合，具有很好的附着强度，耐磨损抗划伤，涂层很难剥离掉，只要用化学酸洗方法才干除掉。其涂层与母材界面拉伸强度：600～700kg/mm2；涂层外表层拉伸强度为300～350kg/mm2。 4. 渗锌涂层耐腐蚀性最强
粉末渗锌层为铁—锌合金组织，渗锌层与铁的电位差低于锌与铁的电位差。因此作为阳极性维护层，渗锌层具有更好的维护效果。比热浸镀锌的耐腐蚀性高10%～30%。
5. 渗锌涂层涂覆功用最好
粉末渗锌层平均与油漆和高分子涂层资料之间具有很好附着强度，其复合涂层的耐腐蚀性均清楚优于热浸镀、电镀锌和热喷涂锌层。 6. 渗锌进程温度低，不影响构件机械功用，没有氢脆现象
渗锌处置的温度在350~450℃，此温度下吸入钢基体的氢原子已分散逸出。 7. 渗锌进程浪费锌粉
粉末渗锌工艺耗锌量是热喷涂锌的30%、热浸镀锌的60%。 8. 渗锌工艺进程无环境污染
粉末渗锌为固态热分散进程，构件与渗剂在密闭的容器中停止分散和分别，
没有锌蒸汽发生，热处置炉用电、燃油或燃气作为动力，对周围环境没有污染。而热浸镀锌有锌废料和锌蒸汽等污染，电镀锌有〝三废〞排放严重污染，达克罗涂层由于存在〝Cr6+〞对环境发生严重污染，目前国外已限制达克罗涂层的工业
运用。
烧结镀层〔达克罗涂层〕：是将浸涂和高温烧结〔300℃〕相结合的方法，在钢铁外表熟成的锌铝的涂敷层。是我国1993年引进一种外表处置技术，主要适宜于各种紧固件和小尺寸五金用具。镀层外观质量优于热浸镀锌。 四、
渗锌的质量要求及检测方法
1. 渗锌前处置质量要求：钢铁工件在渗锌前经过除油除锈处置应前，外表应无残锈迹、积炭和油污，焊接件的焊缝处应无焊渣，铸造件外表应无残留型砂。 2. 渗锌件的外观要求：采用目测方法观察外观外表，其外观应到达以下要求。1〕渗锌层外表应平整、平均，采用旋转渗锌设备渗锌的工件外表允许有细微的擦伤。
2〕渗锌工件外表呈暗灰色或银灰色。
3〕经钝化、磷化和后处置的渗锌工件因工艺不同呈不同的颜色，经无机涂层后处置应到达供需双方商定的色泽要求。
3. 渗锌层的附着强度：机械行业规范JB/T5067«钢铁制件粉末渗锌»对渗锌层的附着强度均未作明白的定量要求，仅要求渗层与基体结合良好，不得起皮、零落，并能接受制件规范条件下的操作，或由供需双方协商。
4. 力学功用要求：关于适宜渗锌的钢铁资料，即回火温度高于渗锌温度的资料，经渗锌后，资料的力学功用依然要抵达原资料的目的要求。 5. 渗锌层厚度
1）渗锌层厚度要求：由于渗锌层的耐腐蚀寿命与渗锌层的厚度成正比，所以渗锌层是渗锌最重要的技术要求。
机械行业规范：钢铁制件粉末渗锌JB/T 5067-1999
2）渗锌层厚度检测方法：分为破坏性检测法和非破坏性检测法。
A〕显微镜测量法：金相法，是渗层厚度的仲裁方法，按JB/T 5069的规则停止检验。属于破坏性检测法。
B〕溶解称重法：钢铁外表单位面积上渗锌层的平均质量，按GB/T13825的规则停止检验。可按1g/m2对应于0.14μm层厚，近似换算成渗锌层的厚度。属于破坏性检测法。可作为仲裁的实验方法。
C〕电解称重法：采用电解的方法溶解渗锌层，换算出渗锌层厚度的测量方法。属于破坏性检测法。采用电解测厚仪测量，比溶解称重法愈加准确
D〕磁性测厚法：应用渗锌层不具有磁性而钢铁基体具有磁性这样的物理功用差异来测量渗锌层的厚度。主要运用于消费控制，按GB/T4956的规则停止检验。属于非破坏性检测法。缺陷是误差比拟大。 五、
渗锌、热镀锌、电镀锌的比拟、选择及运用
1. 渗锌与热镀锌、电镀锌的比拟
总体而言，渗锌可以取得较厚的渗锌层，耐腐蚀功用较好，渗层平均，普通能满足零件的配合要求，但是消费效率较低，外观色泽灰暗，装饰性较差，普通适宜中小型零件。热镀锌消费效率高，消费批量大，耐腐蚀较好，但是镀层厚度不平均，镀层厚度可控性差，不能满足零件的配合要求，普通适用于大结构件。电镀锌外观装饰性好，能满足零件的配合要求。但是由于受镀层厚度限制，耐腐
蚀功用较热镀锌、渗锌差，普通适用于室内运用的机械零件和结构件。
渗锌与热镀锌、电镀锌的比拟
项目 渗镀层厚度/μm 耐腐蚀寿命 5~25 较短 好，镀层光亮，经钝化后可以取得雪白色、彩虹色等。 有 无 较小 差，4级 较好 高 较高 装饰性零件，有配合要求的机械零件，耐腐蚀性要求普通的零件和结构件。 电镀锌 较长 较好，镀层较光亮，呈雪白色，但户外运用时间不长会变成灰色。 较少 有 较大 差，3级 差 较低 高 大型结构件，无配合要求，耐腐蚀功用要求较高的零件。 热镀锌 45~120 15~85 较长 较差，呈灰白色或灰黑色。 无 无 较小 好，1级 好 高 较低 中小型零件，消费批量要求不大的中型结构件，铸铁件，粉末冶金件。 渗锌 外观装饰性 氢脆 对零件强度的影响 对零件配合的影响 涂层附着力等级 渗镀层平均性 锌的应用率 消费效率 适用产品
2. 渗锌、热镀锌、电镀锌的选择
设计选择锌掩盖层的时分，应该依据以下详细状况综合思索选择适宜渗〔镀〕层，并确定合理的工艺参数。 〔1〕钢铁制件的运用寿命和运用环境
a〕渗锌层、热镀锌层、电镀锌层的耐腐蚀寿命是和其镀层的厚度成正比的，要求耐腐蚀时间长的制件，应选择厚的镀锌层，如热镀锌和渗锌。
b〕运用环境对渗〔镀〕层的运用寿命影响很大。普通在室内环境可以选择电镀锌，在乡村大气的室外环境可以选择镀层厚度较厚〔如25μm〕的电镀锌和渗层厚度适中〔如15~45μm〕的渗锌，在工业大气和陆地性大气环境下运用的零件和结构件，应选择渗〔镀〕层较厚的渗锌和热镀锌层。在干冷的陆地性大气和污染严重的工业大气环境中运用或要求运用寿命尽量长的零件和结构件，应选择厚度更厚的热镀锌层。
c〕普通不引荐运用厚度大于85μm的渗锌层，高于这个厚度的渗锌层脆性较大，易起皮、剥落，所以要求运用寿命很长，或运用环境恶劣的状况下，如在海水环
境下运用，可以采用渗锌+无机涂层的复合防护体系，可以取得比单一维护更好的防护效果。 〔2〕钢铁制件的资料 a〕低碳结构钢
低碳结构钢碳含量普通为0.1%~0.3%，常用资料有Q235、20钢、20Cr、16Mn等。假定不采用热处置强化，即淬火、回火处置，这类资料都适于采用渗锌、热镀锌和电镀锌处置。假定经过淬火后采用高温回火，回火温度普通为180~220℃。渗锌和热镀锌的温度都高于它们的回火温度，采用高温回火的的资料不适于采用渗锌和热镀锌，否那么会降低资料的强度，适用采用电镀锌，但是电镀锌以后一定要停止除氢退火，增加氢脆倾向。 b〕中碳结构钢
中碳结构钢碳含量普通为0.3%~0.5%，常用资料有45钢、40Cr、35CrMo等。常用于制造齿轮、轴、销、高强度螺栓〔≥8.8级〕等零件。这类资料采用淬火+中温回炽热处置强化。中温回火温度普通为470~570℃。渗锌可以低于中温回火的温度下停止，不会影响零件的强度，也没有氢脆倾向。渗锌十分适用于这类零件。电镀锌虽然不影响资料的强度，但是，强度越高氢脆的倾向越大。热镀锌温度应低于回火温度，否那么会降低资料的强度。以高强度螺栓热镀锌为例，有的企业甚至采用600℃以上的高温镀锌，虽然时间很短，但是8.8级螺栓热镀锌以后局部达不到抗拉强度要求，9.8级螺栓全部达不到抗拉强度要求。 c〕弹簧钢
弹簧钢的碳含量普通为0.55%~0.7%。常用资料有60钢、65钢、60SiMn等，常用做弹性零件。弹簧钢的回火温度普通为360~420℃。这类资料渗锌时，应该采用较低的渗锌温度。热镀锌的温度超越了零件的回火温度，不适于采用。弹簧钢电镀锌的氢脆倾向很大，即使采用除氢退火工艺也很难完全防止氢脆现象。 〔3〕钢铁制件的几何尺寸 a〕钢铁制件的长度尺寸
渗锌零件遭到渗锌炉尺寸的限制，普通只适宜于中小型零件。热镀锌最适宜于中大型制件。电镀锌也适宜于中大型钢铁制件，特别是适宜于薄壁的大型钢铁制件。
b〕钢铁制件的外形
外形复杂、有盲孔、狭逢、深孔的零件，都适于采用渗锌。热镀锌的镀层受锌液活动性的影响难以人为控制，不适宜于这类零件。有狭缝、内孔的零件电镀锌时，由于静电屏蔽效应，零件的狭缝、内孔部位难以镀上锌。 c〕有配合要求的零件
渗锌层平均，厚度相对可控，基天分满足零件的配合要求。由于渗锌层是锌铁互分散的，渗锌进程中铁原子也向外分散，因此渗锌层厚度会形成零件外部尺寸增大，增大的尺寸大约等于渗锌层厚度。关于尺寸精度高的零件，应充沛依照渗锌层形成的尺寸添加值预留间隙。有配合要求的零件不适于热镀锌。电镀锌基天分保证配合要求。但是，由于尖端放电效应，零件锐角处的镀层厚度要高于其他部位，应思索这个要素形成的尺寸偏向。 〔4〕经济性和消费效率的比拟 a〕渗锌的经济性和消费效率
渗锌的锌的应用率很高。渗锌的消费效率较低，普通需求3~5h。但布置比拟灵敏，可以以单炉产量为单位布置间歇性消费。综合而言，小批量的中小型钢铁制件的渗锌本钱低于热镀锌。 b〕热镀锌的经济性和消费效率
热镀锌的锌应用率较低，30%左右的锌在热镀锌进程中构成锌灰和锌渣，只要70%左右的锌转化到热镀锌层中，小型零件的锌耗量更大。另外，锌液会腐蚀锌锅，也直接影响镀锌的本钱。热镀锌消费效率很高，镀锌工艺时间仅需几分钟至十几分钟。但热镀锌的经济性受消费间歇性的影响。熔化后即使不消费普通也要保温。
c〕电镀锌的经济性和消费效率
电镀锌的锌应用率也较高，锌的堆积效率高于渗锌，低于热镀锌。电镀锌也可以采用间歇式方式消费。 〔5〕渗〔镀〕层的比拟
依照各自的优点选择最为适宜的渗〔镀〕层。
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