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简单分析热浸渗的概念及优缺点(包含工艺、分类及过程)

发布人:泽丰浸渗设备 文章来源:浸渗设备厂家 发表时间:2024-06-03 07:55:57 人气:30 次
导读:热浸渗也是一种重要的材料表面处理技术。和传统浸渗有类似之处,热浸渗过程通常是将金属工件浸入到处于熔融状态的另一种金属或合金液中,经过一段时间后取出。在这个过程中,液态金属会与工件表面发生一系列复杂的物理和化学作用

  很多朋友都知道浸渗是将工件放入液体中的一个不漏、堵漏的过程,可以提高工件的合格率,提升企业的经济效益。但是热浸渗就不一定知道是什么了,其实热浸渗也是一种重要的材料表面处理技术。和普通的传统的浸渗有类似之处,只不过热浸渗过程通常是将金属工件浸入到处于熔融状态的另一种金属或合金液中,经过一段时间后取出。在这个过程中,液态金属会与工件表面发生一系列复杂的物理和化学作用。浸渗设备厂家就来详细介绍一下:

热浸渗

热浸渗

什么是热浸渗?

  热浸渗(Hot-dipped),即热浸渗工艺(Hot-dipped Technics)是将经过表面处理的工件浸入远比工件熔点低的熔融金属或合金中,使工件表面获得这种金属或合金的方法。因此,热浸渗只适用于低熔点金属,对于钢铁材料而言,作为热浸渗层的金属主要有锌(熔点419.5℃)、锡(熔点213℃)、铅(熔点327.4℃)和铝(熔点658.7℃)。

  举个例子:热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢铁制件进行酸洗,为了去除钢铁制件表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。

  热浸渗工艺介绍

  热浸渗层的成分一般可分为三层,外层主要是热浸渗金属的成分,内层主要是工件基体金属的成分,内外层之间是两者组成的合金层。

  热浸渗工艺分类

  热浸渗工艺可分为连续式热浸和批量式热浸,连续式热浸适合于线材、板材的大批量生产,是一个高技术、连续自动化的生产过程。批量式热浸一般在大的容器中进行,用手工或机械手进行工件的搬运和转移,可直接热浸渗大型构件和小型零部件。总的说来

  浸渗加工过程

  热浸渗锌的过程如下:经过溶剂处理的工件进入熔融的锌槽后,工件表面上的溶剂离开基体,使铁基体与熔融的锌发生反应,形成锌在α—Fe中的固溶体,通过扩散作用,生成铁锌化合物,工件离开锌槽时,带出纯的熔融锌,覆盖在合金层上,形成纯锌层。

  热浸渗相层分析

  根据Zn—Fe二元相图,普通低碳合金钢在标准热浸锌温度(450℃~470℃)时,可能形成四个相层:Γ相、δ1相、ξ相和η相。1、Γ相:Γ相直接附着在钢基体表面,其化学成分相当于Fe5Zn26,为体心立方晶格,它是硬而脆的合金相。2、δ1相:在Γ相的上部.其化学成分相当于FeZn7,为复杂的六方结构,具有较好的塑性。3、ξ相:在δ1相的上部,其化学成分相当于FeZn13,,具有单斜结构,其结晶的对称性差,性能较硬且脆性大。4、η相:η相是热浸锌层的表层.以锌液的成分为主,溶有极少量的铁(<0.003%),具有密排六方晶格,塑性较好。

热浸渗工艺的优缺点分析

热浸镀锌

热浸镀锌

  热浸渗优点:

  其主要优点包括:能够显著提高工件的耐腐蚀性,例如将钢铁制品进行热浸镀锌,可有效防止生锈;可以改善材料的耐磨性,增强其表面硬度和强度;能赋予工件良好的外观。

  举个例子,比如热浸镀锌,整个钢材表面均受到保护,无论在凹陷处管件内部,或任何其它涂层很难进入的角落,溶化锌均很容易均匀的覆盖上。

  热浸镀锌.镀锌层的硬度值比钢材还大。最上层的Eta layer 只有 70 DPN 硬度,故易受碰撞而凹入,但下层Zeta layer 及 delta layer 分别有179及211 DPN 硬度值比铁材的159 DPN硬度值最还高,故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。

  从原理上看,热浸渗涉及到金属的扩散、溶解和凝固等过程。当工件浸入熔融金属液中时,液态金属会在工件表面迅速润湿和铺展,随后通过扩散逐渐渗透到工件内部一定深度。同时,在工件表面会形成一层具有特定性能的合金层。

  热浸渗技术在许多领域都有广泛应用。在建筑行业,热浸镀锌钢材常用于构建结构,如钢梁、钢柱等,以确保长期的耐久性;在汽车工业中,热浸镀铝零件可以提高部件的耐热和耐腐蚀性能;在电力行业,热浸渗处理的金属部件有助于保障电力设施在恶劣环境下的稳定运行。

  热浸渗缺点:

  然而,热浸渗也存在一些局限性,比如处理过程需要较高的温度,可能对工件的尺寸和性能产生一定影响;对工艺参数的控制要求较高,否则可能导致质量不稳定。

  在边角区,锌层往往比其它地方还厚,且有良好的韧性及抗磨耗性。而其它涂层在此边角处,往往是最薄最不易施工,最易受伤害处,故常须再维护。

  总之,热浸渗是一种具有重要意义的技术,在材料工程领域发挥着关键作用。

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