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锌铁反应扩散形成的ζ相很脆,它的一部分存在于扩散层中,一部分则脱落进入锌液形成锌渣。ζ相的形成量大不仅会增加渗层的脆性,而且会使锌渣量增大,锌耗量增加。扩散层中铁含量与锌渣中铁含量之和称为铁损量,铁损量与热浸镀锌温度的关系见图1。为了避免铁损量过大,镀锌温度应避开铁损量的峰值温度。普通结构钢采用470℃以下的低温镀锌,常用温度为440~460℃。铸铁采用540℃以上的高温镀锌。热浸镀锌温度越高则流动性越好,对于形状复杂的零件,渗锌加工厂,如螺栓,也采用高温镀锌。为了减少铁损镀锌时间也应尽量短,铁损量与热浸镀锌时间的关系见图2。镀锌层(即η相)的厚度则与工件的提升速度和锌液的流动性有关,提升速度越快,镀锌层越厚,锌液的流动性越好,镀锌层越薄。
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粉末渗锌工艺特点 粉末渗锌热扩散涂层与传统镀锌工艺比较,具有以下优势和特性: 1)粉末渗锌涂层厚度只取决于加热温度与保温时间,与构件的形状和不同位置基本无关。一般厚度在15~130μm。 2)热浸镀锌涂层厚度一般在15~130μm,构件平面与边角镀层厚度有明显差别,均匀性差,不易控制。 3)电镀锌涂层厚度一般在5~25μm,平面镀层均匀性好,但对构件内部空腔,镀层薄有时无镀层。 4)热喷涂锌层厚度一般为84~300μm,可达3mm,涂层厚度均匀性差,致密性低。 1)渗锌涂层硬度为250~420HV。 2)热浸镀、电镀锌层硬度为75~88HV(纯锌)。 3)热喷涂锌层也为纯锌并且有1%~15%孔隙率,渗锌加工厂家,因而硬度更低。 4)达克罗涂层硬度低,仅为2~6H(H为铅笔硬度测量单位)。 粉末渗锌层为扩散冶金结合,具有很好的附着强度,耐磨损抗划伤,涂层很难剥离掉,只有用化学酸洗方法才能除掉。其涂层与母材界面拉伸强度:600~700kg/mm2;涂层表面层拉伸强度为300~350kg/mm2。
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弹簧渗锌后表面颜色呈灰色至银灰色,天津渗锌,与渗锌层呈灰色或银灰色要求一致。 为保证锌与工件的充分接触,渗锌一般采取粉末滚动渗锌法,即将工件和渗锌剂按一定比例装入一个能转动的箱子(俗称转鼓)中,通过加热转鼓,实现“动态”下的扩散式渗锌。可见,渗锌时弹簧处于不断转动的状态下,因此,研究渗锌过程是否会导致弹簧变形是必要的。对以上试验件分别进行了镀锌、带芯杆渗锌、不带芯杆渗锌及不做处理等方式的表面处理,
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