专利名称：钢板多元合金共渗方法
技术领域：
本发明涉及一种热处理工艺方法，尤其是一种钢板多元合金共渗的热处理工艺方 法。
背景技术：
预埋件的使用大都在户外，处于比较恶劣的环境，比如高温和低温交替变化，雨水 的冲蚀等，因此需要预埋件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐 腐蚀等，这样就需要对锚具进行化学热处理，一般采用渗金属的方法，将金属工件放在含有 渗入金属元素的渗剂中，加热到一定温度，保持适当时间后，渗剂热分解所产生的渗入金 属元素的活性原子便被吸附到工件表面，并扩散进入工件表层，从而改变工件表层的化学 成分、组织和性能，与渗非金属相比，金属元素的原子半径大，不易渗入，渗层浅，一般须在 较高温度下进行扩散，金属元素渗入以后形成的化合物或钝化膜，具有较高的抗高温氧化 能力和抗腐蚀能力，能分别适应不同的环境介质。渗金属的方法主要有固体法(如粉末包装法、膏剂涂渗法等)、液体法(如熔盐浸渍 法、熔盐电解法、热浸法等)和气体法，金属元素可单独渗入，也可几种共渗。渗铝后，能提高 抗高温氧化能力，提高在硫化氢、含硫和氧化钒的高温燃气介质中的抗腐蚀能力；工件渗锌 后可提高抗大气腐蚀能力。中国专利局于2006年6月28日公开了一份CN1793711A号文献，名称为多元共渗 管材及其生产工艺，选用由1. 5-2mm厚的冷轧钢板制成的2m长，半径与钢管相应的1_3圆 弧，放在渗炉内，当渗炉内的温度达到850-900度时，将由甲酰胺尿素、工业煤油、流脲、氧 组成的渗剂加入渗炉，再加入甲醇，经过8-10小时，带表面形成0. 4mm的防穿透层后，将其 在800度温度中进行淬火处理。不过这种工艺不是进行多元合金元素共渗处理，没有防腐 蚀的性能。现有的方法中使用热镀锌或者喷漆的方式来做防腐处理，但是这样会改变钢板的 尺寸，增加钢板尺寸给装配带来了不便。
发明内容
本发明解决了现有的热处理共渗工艺没有达到防腐蚀性能的缺点，提供一种对钢 板进行多元合金共渗的热处理，以提高钢板的防腐蚀性能的钢板多元合金共渗方法。本发明还解决了现有技术中使用热镀锌或者喷漆的方式，容易改变钢板的尺寸的 问题，提供一种钢板多元合金共渗方法，不会改变钢板尺寸又能产生防腐层。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种钢板多元合金共渗方法，其特 征在于包括如下步骤1.先准备好共渗材料，在粉状的共渗合金元素中添加助渗剂和飘 珠，粉状合金元素为重量比15-20%。的Zn粉，2-7%。的Al粉，0. 5_2%。的稀土粉；
2.将要热处理的钢板放入到共渗炉中并固定，钢板与钢板之间相互平行并间隔开，将 共渗材料放入到共渗炉中再密闭共渗炉；3.将共渗炉抽真空，同时开始加热到400-500°C，接着保温6-8小时，再缓慢冷却；
4.将钢板出炉并进行防腐测试，包括厚度测试盒锈点测试。共渗炉内钢板相互平行且间隔开，使得钢板的表面没有遮盖，保证钢板的外表面 与共渗材料充分接触，Zn粉、Al粉和稀土粉的重量配比确保钢板的共渗层达到的厚度要大 于50um，同时还要确保共渗层的硬度为HRC42以上，助渗剂保证合金共渗元素能有效渗入 到钢板内部形成共渗层，同时还可以加快合金元素的活跃度，真空和高温的情况下，钢板分 子间的间隙增大，合金元素更加容易进入到间隙中，漂珠是一种能浮于水面的粉煤灰空心 球，呈灰白色，壁薄中空，重量很轻，表面封闭而光滑，热导率小，是优良的保温耐火材料，在 钢板共渗热处理中添加漂珠在加热的时候使得钢板的表面温度达到一致且热分布比较均 勻，这样钢板表面的张力比较均勻，最终的共渗层厚度比较均勻，也使得钢板表面的防腐性 能保持均勻。作为优选，使用的助渗剂为氯化铵，占共渗材料中的重量比为0. 5-3%。，剩余的为 飘珠。氯化铵能增加Zn元素和Al元素的活性，提高合金元素与钢板元素之间的结合力。作为优选，共渗炉中放置的钢板与共渗材料的重量之比为4 1-2 :1。这是为了保 证共渗层的密度。作为优选，抽真空时，将压力控制在-0. 08MPa，保温时间到后采用自然冷却，直到 70-80 "C。作为优选，防腐测试中的厚度测试采用金相显微仪，锈点测试采用中性盐雾试验 方法。锈点测试中钢板要浸没再放置IOOOh而不产生锈点。经过试验，达到要求的才是合 格产品，如果次品率较高，要重新鉴定共渗材料的合金元素的含量。作为优选，共渗炉在加热的时候要持续旋转，转速控制5-lOr/min。共渗炉旋转使 得共渗材料与钢板表面全方位接触。本发明的有益效果是通过这种共渗热处理，将合金元素渗入到钢板表面形成防 腐层，钢板的尺寸不发生改变，形成的防腐层效果比较好。
具体实施例方式下面通过具体实施例，并结合附图
，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例一种钢板多元合金共渗方法，包括如下步骤1.先准备好共渗材料，在粉 状的共渗合金元素中添加氯化铵和飘珠，粉状合金元素为重量比1. 6%的Zn粉，0. 4%的Al 粉，0. 13%的稀土粉，氯化铵重量比占0. 1%，剩余的为漂珠，漂珠的直径为3mm ；
2.将要热处理的钢板放入到共渗炉中并固定，钢板与钢板之间相互平行并间隔开，间 隔的距离为30mm，将共渗材料放入到共渗炉中再密闭共渗炉，钢板与共渗材料的重量之比 为 3 :1 ；
3.将共渗炉抽真空到-0.08MPa，同时开始加热到450°C，接着保温7小时，再缓慢冷却 至75°C，加热时要不断旋转共渗炉，旋转的速度为8r/min ；
4.将钢板出炉并进行防腐测试，包括厚度测试和锈点测试，厚度测试采用金相显微仪， 监测的厚度要达到50um以上才合格，锈点测试采用中性盐雾试验方法，锈点测试中钢板要 浸没再放置IOOOh而不产生锈点才合格。以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限
4制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求
一种钢板多元合金共渗方法，其特征在于包括如下步骤1.先准备好共渗材料，在粉状的共渗合金元素中添加助渗剂和飘珠，粉状合金元素为重量比15 20‰的Zn粉，2 75‰的Al粉，0.5 2‰的稀土粉；2.将要热处理的钢板放入到共渗炉中并固定，钢板与钢板之间相互平行并间隔开，将共渗材料放入到共渗炉中再密闭共渗炉；3.将共渗炉抽真空，同时开始加热到400 500℃，接着保温6 8小时，再缓慢冷却；4.将钢板出炉并进行防腐测试，包括厚度测试盒锈点测试。
2.根据权利要求1所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于使用的助渗剂为氯化 铵，重量比为0. 5-3%。，剩余为飘珠。
3.根据权利要求1或2所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于共渗炉中放置的钢 板与共渗材料的重量之比为4:1-2:1。
4.根据权利要求1或2所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于抽真空时，将压力控 制在-0. 08MPa，保温时间到后采用自然冷却，直到70-80°C。
5.根据权利要求1或2所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于防腐测试中的厚度 测试采用金相显微仪，锈点测试采用中性盐雾试验方法。
6.根据权利要求5所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于锈点测试中钢板要浸没 再放置IOOOh而不产生锈点。
7.根据权利要求1或2所述的钢板多元合金共渗方法，其特征在于共渗炉在加热的时 候要持续旋转，转速控制5-lOr/min。
全文摘要
本发明涉及一种钢板多元合金共渗的热处理工艺方法。解决了现有的热处理共渗工艺没有达到防腐蚀性能的缺点，包括如下步骤1.先准备好共渗材料，在粉状的共渗合金元素中添加助渗剂和飘珠，粉状合金元素为重量比15-20‰的Zn粉，2-7‰的Al粉，0.5-2‰的稀土粉；2.将要热处理的钢板放入到共渗炉中并固定，钢板与钢板之间相互平行并间隔开，将共渗材料放入到共渗炉中再密闭共渗炉；3.将共渗炉抽真空，同时开始加热到400-500℃，接着保温6-8小时，再缓慢冷却；4.将钢板出炉并进行防腐测试，包括厚度测试盒锈点测试。通过这种共渗热处理，将合金元素渗入到钢板表面形成防腐层，钢板的尺寸不发生改变，形成的防腐层效果比较好。
文档编号C23C10/52GK101985731SQ20101029055
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者周成顺 申请人:杭州浙锚预应力有限公司