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滲鋅通識

滲鋅主要用于提高鋼鐵材料在大氣和天然水環(huán)境中的耐腐蝕性能,其工藝方法和滲鋁相似,叮分為浸鍍型和擴散型兩種。熱浸鍍鋅(也稱熱浸鍍鋅、液體滲鋅等)所獲得的表面組織由擴散層和鋅鍍層組成,屬于浸鍍型滲鋅。擴散型滲鋅層則完全由擴散層組成,采用粉末滲鋅和真空滲鋅工藝獲得。

熱浸鍍鋅

熱浸鍍鋅足將表面潔凈鋼鐵浸入熔融的鋅或鋅合金熔液巾獲得滲鋅層的表面化學熱處理工藝。鋼帶、鋼絲等采用連續(xù)式熱浸鍍鋅。鋼鐵制件(如型鋼、緊固件等機械零件)則采用批量式熱浸鍍鋅。這里只介紹批量式熱浸鍍鋅的工藝及性能。

  涂層與基體金屬的結合強度高。滲鋅涂層為擴散鋅鐵合金，涂層很難剝落掉，只有用化學方法才能去掉。涂層與母材的界面拉伸強度600～700MPa；表面層拉伸強度為300～350MPa。

     涂層厚度均勻性好且可以準確控制。涂層厚度只取決于工藝過程，與緊固件的形狀和不同位置無關。對形狀、復雜的緊固件如內螺紋、盲孔、內壁或凹槽等，通過控制規(guī)范即可獲得在20～110μm之間變化滲層，其厚度幾乎相同。

     涂層耐腐蝕性強。尤其是適合海洋大氣、惡劣的工業(yè)大氣等多種環(huán)境，耐腐蝕性優(yōu)于熱浸鍍鋅、電鍍鋅。可抵抗小于1000℃的高溫氧化腐蝕。

     涂層涂覆性能好。滲鋅涂層與各種油漆和高分子涂層材料之間具有很好的附著強度。

滲鋅技術是一種熱擴散表面強化技術，是將滲鋅劑與鋼鐵制件置于密封罐中，加熱到350～450℃保溫，保溫期間活性Zn由表及里地向鋼鐵制件擴散，與此同時Fe由內向外擴散，在鋼鐵制件的表層形成Zn—Fe合金保護層，即滲鋅層，可以有效地改善和提高鋼鐵構件表面的抗腐蝕、抗表面氧化及耐磨損性能[1-2]。。滲鋅技術源于英國和前蘇聯(lián)，20世紀90年代以來我國有關部門的專家經(jīng)過潛心研究與實驗，成功地開發(fā)出了粉末滲鋅技術、系列成套設備和滲鋅產(chǎn)品。

由于螺栓在服役期間不僅要遭受腐蝕，而且需要承受拉、彎曲、扭、剪切等應力，其使用工況較其他鋼構件更為惡劣，因此本文提出將滲鋅技術應用于海上油田緊固件防腐處理，并以螺栓為對象對該技術進行試驗評價。