[实用新型]一种气相法制备工件内腔壁防腐合金层的装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面防腐蚀领域，特别是涉及一种气相法制备工件内腔壁防腐合金层的装置。

背景技术

固体渗锌(又称粉末渗锌)工艺是1904年由英国冶金学家Sherard Cowper-Coles首先开发的，其原理是利用加热状态下金属原子的渗透扩散作用，将锌元素渗入钢铁工件表面，形成铁锌合金保护层，以提高钢铁工件表面的耐蚀耐磨性能，典型粉末渗锌过程包括以下主要步骤：首先采用喷砂或化学方式对工件表面进行前处理，以便去除油污、氧化物并进行活化；其次，将前处理后工件埋放在装满渗剂(由锌粉、惰性填充物、活化剂粉末混合而成)的密封容器中，将容器置于热处理炉中加热至380-420℃范围，保温2-6小时；最后将被渗工件从容器中分离进行钝化处理。

如：1993年北京有色冶金研究总院申请的“粉镀(渗)锌方法及装置(CN1O84582)”，1997年冶金部洛阳耐火材料研究院申请的“一种真空渗锌炉(CN2334766)”，2001年山东大学申请的“机械能助渗金属表面改性技术(渗铝、渗硅、渗铜、渗锰及锌铝共渗(CN1320717)”，2001年北京科技大学申请的“钢铁制品锌铝包埋共渗方法及其渗剂(CN1428454)”，2005年天津市先知邦钢铁防腐工程有限公司申请的“一种纳米复合粉末渗锌加工方法(CN1730727)”，2007年天津大学申请的“一种快速粉末渗锌表面涂层加工方法(CN101122005A)”，2014年青海中恒金属材料科技有限公司申请的“一种真空渗锌炉（CN204058583）”。

上述固体(粉末)渗锌技术中均采用的是固相态锌，因此，对具有复杂内腔、多内腔、细小内腔的工件进行渗锌工艺处理时，工件内腔壁的漏渗、合金渗层不均匀是长期难以克服的困难，而工件在使用过程中，漏渗的内腔壁，常常是最先腐蚀的地方，一旦有一处腐蚀，被腐蚀处就会迅速扩散，工件整体防腐性能就大为下降。

发明内容

本发明的目的是为了解决具有复杂内腔、多内腔、细小内腔的工件，在进行渗锌工艺处理时，工件内腔壁漏渗、合金渗层不均匀问题，而提出一种气相法制备工件内腔壁防腐合金层的装置，利用气相态锌流动性好，扩散性强的特点，使活性锌能深入到工件的各种内腔、细小结构中，使工件内腔壁获得均匀的合金渗层。

本发明提供的技术方案是：一种气相法制备工件内腔壁防腐合金层的装置，包括坩埚、循环气泵、渗锌罐，用管子将坩埚出气口与循环气泵进气口连接，循环气泵出气口与渗锌罐进气口连接，渗锌罐出气口与坩埚进气口连接，形成一个循环的气相锌通道。

所述的坩埚是密封的。

所述的渗锌罐是密封的，并且可以旋转。

本发明的优点与效果是：

1.    盛装工件的渗锌罐和盛装锌粉的坩埚是分开的，可以使用两种不同的温度加热渗锌罐和坩埚;

2.    进入渗锌罐的是气相态锌，能深入到工件的各种内腔、细小结构中;

3.    在装置中加入了循环气泵，强制气相态锌循环;

4.    工件内腔壁可以获得的合金渗层不漏渗、渗层均匀。

附图说明

图 1 为气相法制备工件内腔壁防腐合金层装置的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。 应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图 1 所示，气相法制备工件内腔壁防腐合金层的方法，是按如下方法以制备：

（1）  预处理：采用5%硝酸或抛丸工件内腔表面，主要目的是除油、除锈、活化；

（2）  装工件：将表面预处理好的工件和辅料，放入密闭渗锌罐中，工件和辅料的体积之和为渗锌罐容积的60～70%，旋转加温至425～450℃；

（3）  气相锌生成：将92%锌粉、5%催化剂、3%碳抑制放入密闭的坩埚内，加温至450～480℃；

（4）  气相锌导入：开启循环泵将气相锌导入渗锌罐，保温8小时；

（5）  后处理：随渗锌罐自然冷却至常温，取出工件，用水清洗干净。