一種溶劑法熱鍍鋅用鍍層減薄無銨鹽助鍍劑的制作方法
【專利摘要】一種無銨鹽和減薄鍍層厚度的溶劑法熱鍍鋅助鍍劑，所述助濾劑的成分含量是：ZnCl280~140g/L，NaCl5~60g/L，MgCl21~5g/L，KCl1~6g/L，油酸2~6g/L，NiCl22~10g/L，其余為水。本發明助鍍劑可以解決溶劑法熱鍍鋅時的污染和鍍層超厚的問題。本發明助鍍劑生產工藝簡單，在預鍍件上形成均勻溶劑薄膜，熱鍍時，無濃煙和漏鍍現象，鍍層表面光亮，鋅層中的合金層減薄，鍍層減薄50%以上，降低鋅耗，節約成本。本明適用于無銨鹽和減薄鍍層厚度的溶劑法熱鍍鋅助鍍工藝。
【專利說明】一種溶劑法熱鍍鋅用鍍層減薄無銨鹽助鍍劑
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種溶劑法熱鍍鋅用鍍層減薄無銨鹽助鍍劑，屬金屬表面處理【技術領域】。
[0002]【背景技術】
熱浸鍍鋅是一種將被鍍的鋼鐵工件(如鋼板、鋼結構件或其它鋼鐵零部件等)浸入熔化的鋅液中保持一段時間，在此過程中鐵與鋅液之間通過溶解，化學反應和擴散等方式在表面粘附一層鋅的保護方法。它一直是防止鋼鐵在自然環境中腐蝕的最為經濟、有效的表面處理方法，被廣泛應用于鋼鐵材料各類結構的防護上，全球金屬鋅消耗量的50%以上都用于鋼鐵的防護鍍層
到目前為止，鋼鐵零部件的熱鍍鋅基本上都采用溶劑法工藝進行，將待鍍的鋼鐵工件通過除油、酸洗、活化、涂溶劑助鍍等工序再進行熱浸鍍鋅處理。助鍍劑對鍍件表面能否形成完整、均勻平滑的耐蝕鍍層起著至關重要的作用，傳統的助鍍劑基本上采用氯化鋅/氯化銨雙鹽助鍍，氯化銨在浸鍍過程中會分解生成氨氣和氯化氫氣體，往往會產生較大的煙塵，不僅影響工廠的操作 環境，而且對周邊環境的水質和大氣造成污染。盡管可以采用煙塵收集過濾的方式來處理，可將75%以上的煙塵抽取并去除，但是仍屬于非根除污染源的被動式處理，且設備投資大、運行能耗較高。因此，傳統助鍍劑已難以滿足環境可持續發展和鍍層合金化的發展需求，需要研發無害化、污染小的新型助鍍劑。
[0003]多年來熱浸鍍界的研究者都試圖從助鍍劑的配方中剔除或減少氯化銨，以徹底免除和降低氨鹽對空氣和排放水的污染。目前研發的低氨、無銨鹽助鍍劑不少，如美國專利USP3816188、英國專利GB1412067提出以氯化鋅為主、添加鋅的磷酸鹽或AlCl3及少量銨鹽組成的低煙助鍍劑；美國專利USP3860438、中國專利CN1356404A、CN101328568A提出以堿金屬氟化物和氟硅酸鹽為主并添加氯化物的助鍍劑；中國專利CN101575692A提出以氯化鋅和氯化鈉位主演鹽、輔以全氟碳型表面活性劑的助鍍劑；中國專利CNlOl 12200A中提出了一種植酸鹽助鍍劑，主要由植酸鋅、硼砂、氟化鈉等組成。但是上述方法均存在氟化物，氟化物容易侵蝕鍍槽，其本身又具有很強毒性且污染環境等缺點；而且助鍍效果不是很理想，造成鋼件漏鍍較多，鍍層質量低，生產成本高等問題。
[0004]另一方面，對于常規用于熱鍍鋅普碳鋼，特別是活性的含硅鋼，由于圣德林效應易形成厚的鋅鐵(Zn-Fe)合金層，這種合金層的增厚，不僅影響鍍層外觀，也影響鍍層的附著力。為了解決活性鋼出現鍍層超厚、粘附性差的問題，通常的做法是在鋅浴中加入一定量(約0.05%左右)的鎳(Ni)來抑制所謂的圣德林效應。但鎳是一種很貴重的金屬，這勢必造成鍍鋅成本的上升。為了尋求低成本的解決鍍層超厚、粘附性差的問題，在鍍鋅的助鍍劑中加入氯化鎳(NiCl2),通過助鍍劑的方式來解決活性含硅鋼的圣德林效應是一種新的思路。
[0005]
【發明內容】
本發明的目的是，為了解決溶劑法熱鍍鋅時的污染和鍍層超厚問題，本發明提供一種無銨鹽鍍層減厚助鍍劑。
[0006]本發明為解決溶劑法熱鍍鋅時的污染和鍍層超厚的問題所采取的技術方案是:本發明助鍍溶劑包含氯 化鋅、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、表面活性劑、氯化鎳，這種溶劑的具體成分的含量是(g/L):
ZnCl2 80~140g/L ；
NaCl 5~60g/L ；
MgCl2 I~5g/L ；
KCl I~6g/L ；
油酸 2飛g/L ；
NiCl2 2~10g/L ；
其余為水。
[0007]本發明最佳成 分含量是:
ZnCl2 120g/L, NaCl 20g/L, MgCl2 4g/L, KCl 2g/L,油酸5g/L，NiCl2 8g/L其余為水。
[0008]本發明的有益效果是，本發明助鍍劑，除不含銨外，還不含氟化物，實現無煙助鍍的同時，根除氟化物對環境的污染，實現無害化的新型助鍍處理。采用本發明助鍍劑后，鍍層連續光滑，沒有漏鍍，使鍍層質量進一步提高；本發明能有效減薄鍍層中的合金層，防止鍍層出現超厚現象，使鍍層附著力進一步提高，生產成本下降。
【具體實施方式】
[0009]本發明的【具體實施方式】如下:
實施例1
本實施例溶劑法熱鍍鋅助鍍劑采用以下成分含量:
ZnCl2:120g/L ；
NaCl:10g/L ；
MgCl2:2g/L ；
KCl:2g/L ；
油酸lg/L ；
NiCl2:8g/L ；
其余為水。
[0010]采用本發明助鍍劑的熱浸鍍鋅工藝包括以下工序:
(1)預鍍件除油、酸洗后水洗；
(2)將助鍍劑按最佳成分含量加入，放入池中；
(3)預鍍件放入助鍍劑池中浸泡80~90秒，助鍍劑溫度55~600C；
(4)將助鍍后的預鍍件在80°C溫度下烘干；
(5)將預鍍件浸入鋅鍋中，鋅液溫度為455~465°C，浸泡時間為I分鐘；
(6)鍍件出鍋，冷卻。
[0011]本實施例的優點是:助鍍劑的生產工藝簡單，在預鍍件上形成均勻鈍化膜，熱鍍時，無濃煙和漏鍍現象，鍍層表面光亮，鋅層中的合金層減薄，鍍層減薄50%以上，降低鋅耗，節約成本。
[0012]實施例2
本實施例溶劑法熱鍍鋅助鍍劑采用以下成分含量:
ZnCl2:120g/L ；NaCl:30g/L ；
MgCl2:4g/L ；
KCl:3g/L ；
油酸:2g/L ；
NiCl2:8g/L ；
其余為水。
[0013]采用工藝與實施例1相同。
[0014]本實施例的優點是:助鍍劑的生產工藝簡單，在預鍍件上形成均勻鈍化膜，熱鍍
時，無濃煙和漏鍍現象，鍍層表面光亮，鋅層中的合金層減薄，鍍層減薄60%以上，降低鋅
耗，節約成本。
[0015]實施例3
本實施例溶劑法熱鍍鋅助鍍劑采用最佳成分含量時:
ZnCl2:120g/L ；
NaCl:20g/L ；
MgCl2:4g/L ；
KCl:2g/L ；
油酸5g/L ；
NiCl2:8g/L ；
其余為水。
[0016]采用工藝與實施例1相同。
[0017]其優點是:助鍍劑的生產工藝簡單，在預鍍件上形成均勻鈍化膜，熱鍍時，無濃煙
和漏鍍現象，鍍層表面光亮，鋅層中的合金層減薄，鍍層減薄70%以上，降低鋅耗，節約成本。
【權利要求】
1.一種溶劑法熱鍍鋅用鍍層減薄無銨鹽助鍍劑，包括氯化鋅、氯化鈉，其特征在于，所述助鍍劑還包括氯化鎂、氯化鉀、氯化鎳和表面活性劑；所述助鍍溶劑的具體化學成分是(按重量9^+):ZnCl2 8 0~140g/L，NaCl 5~60g/L，MgCl2 1~5g/L，KCl 1~6g/L，油酸 2~6g/L，NiCl2 2~10g/L，其余為水。
2.根據權利要求1所述的一種溶劑法熱鍍鋅用鍍層減薄無銨鹽助鍍劑，其特征在于，所述表面活性劑為油酸。
【文檔編號】C23C2/06GK103938142SQ201410198052
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】江社明, 唐囡, 張啟富, 涂湛, 胡春東, 鄧靜偉, 李遠鵬, 王賀賀 申請人:國家電網公司, 國網江西省電力科學研究院