1、粉末渗锌基本原理

　　粉末渗锌基本原理是利用加热状态下金属原子的渗透扩散作用，在温度低于AC1和基体金属没有相变的条件下，将金属锌渗入钢铁材料紧固件表面，形成不同Zn-Fe比例的合金保护层（简称渗层或涂层）。粉末渗锌表面合金化的主要目的是改善和提高钢铁材料紧固件表面的抗腐蚀、抗表面氧化及耐磨损性能等。

　　粉末渗锌防腐蚀涂层技术是在传统粉末渗锌工艺的基础上，利用添加复合材料（CeO2、粉末渗锌La2O3、LaF3等）渗锌剂所具有的特殊热学性能（表面性能高、活性大、金属原子扩散过程温度低）和化学性能（扩散速率高，可实现金属材料的固态扩散连接结合）等特性，而研发的可实现机械化生产并能提高产品性能的全面升级技术；同时可实现多元复合（锌、铝、镉、铬、氧化物等共渗）粉末热扩散涂层防腐技术。

　　粉末渗锌共有五层FeZn₇+Zn、FeZn₇、Fe₁₁Zn₄₀富锌层、Zn在Fe中的固溶体和钢材基体组成。若加上表面达克罗涂覆封闭耐盐雾试验时间可达1000 h以上。

2、粉末渗锌工艺特点

　　①涂层厚度均匀性好且可以准确控制。涂层厚度只取决于工艺过程，与紧固件的形状和不同位置无关。对形状、复杂的紧固件如内螺纹、盲孔、内壁或凹槽等，通过控制规范即可获得在20～110μm之间变化渗层，其厚度几乎相同。

　　②涂层硬度高，耐磨损和抗划伤能力强。粉末渗锌涂层锌铁合金的显微硬度一般为220～420HV0.2，是目前锌涂层中最硬的。

　　③涂层与基体金属的结合强度高。渗锌涂层为扩散锌铁合金，涂层很难剥落掉，只有用化学方法才能去掉。涂层与母材的界面拉伸强度600～700MPa；表面层拉伸强度为300～350MPa。

　　④涂层耐腐蚀性强。尤其是适合海洋大气、恶劣的工业大气等多种环境，耐腐蚀性优于热浸镀锌、电镀锌。可抵抗小于1000℃的高温氧化腐蚀。

　　⑤涂层涂覆性能好。渗锌涂层与各种油漆和高分子涂层材料之间具有很好的附着强度。

　　⑥渗锌涂层无本之木氢脆的危害。加工温度低，不影响紧固件构件机械性能。粉末渗锌温度在320～500℃，不会影响高强度紧固件的力学性能。并且渗锌技术为绿色清洁技术，生产过程没有“三废”排放，节约原材料。

　　表1　常用锌金属涂层性能对比

技术要求	电镀锌	热浸镀锌	达克罗	粉末渗锌
涂层厚度	镀层薄，一般小于10μm	15～10μm，厚度不容易控制	一般4～μm，增厚困难	20～110μm，厚度可控制在误差10%之内
厚度均匀性	均匀，内孔槽深处镀能力差	均匀，但表面有锌瘤、突出缺陷	一般	涂层均匀性、连续性很好
表面状态	银白、表面光洁	银白色	银白色	灰色或浅灰色
附着强度	机械结合，强度低	冶金结合，强度高	机械结合，但强度比电镀锌和热浸镀锌低	扩散冶金结合，结合强度很高
硬度	100HV0.2	70HV0.2	低6～10HV0.2	220～450HV0.2
污染	很严重	严重	严重	基本无污染

3、应用领域

　　粉末渗锌紧固件可广泛应用于铁路、轨道交通、桥梁、电力通讯、市政建设等领域。近年来，随着大规模铁路、市政工程的上马和钢结构件工程的广泛应用，对所使用的各种紧固件和连接件的防腐性能都提出很高的要求。这些都为粉末渗锌防腐技术提供了实际应用的场所。

　　注：天津市先知邦渗锌防腐蚀金属制品有限公司专利技术“纳米复合粉末渗锌防腐蚀涂层技术”于2010年确定为“四新”推广技术。

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