本發(fā)明涉及表面工程領(lǐng)域，具體涉及一種熱浸鍍助鍍劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法，熱鍍鋅技術(shù)是一種簡單有效的鋼鐵防護(hù)工藝，在鋼鐵防護(hù)上應(yīng)用極為廣泛。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，尤其是建筑行業(yè)、汽車行業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，鋼材熱鍍鋅產(chǎn)品的市場需求量大大增加，市場對(duì)鋼材熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，在保障熱鍍鋅層耐蝕性的基礎(chǔ)上，要求進(jìn)一步提高鍍層均勻性、美觀性，改善熱鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量。
助鍍作為熱浸鍍中必不可少的工序之一，會(huì)在鍍件表面會(huì)形成一層鹽膜能夠防止鋼鐵制件表面氧化，且對(duì)工件表面有進(jìn)一步清潔作用，同時(shí)能夠在熱鍍鋅中起絡(luò)合作用，促使鋅與鐵融合，產(chǎn)生合金層增加附著力?，F(xiàn)有的助鍍劑多為氯化鋅與氯化按的混合溶液。
例如，cn103014578b中公開了一種熱鍍鋅助鍍劑的配方，所述熱鍍鋅助鍍劑包括氯化鋅、氯化銨、亞氨基乙酸、潤濕劑、硅、硫、磷、碳表面活性劑，其中各成分重量百分比為：氯化鋅41％-60％，氯化銨23％-27％，亞氨基乙酸2％-4％，潤濕劑1％-3％，硅4％-6％，硫3％-5％，磷4％-8％，碳3％-6％，使制得的熱鍍鋅助鍍劑具有防止烘干時(shí)鋼件表面氧化，提高鋼鐵制件表面鍍層質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。cn103589981a中公開了一種熱鍍鋅助鍍劑，包括如下重量分：離子水：1000份、nh4c1：570份、zncl2：380份、nacl：20份、kcl：20份、snc12:10-90份。能夠有效防止熱鍍鋅鋼板表面的鐵被氧化，并且溶劑在熱浸時(shí)能夠迅速分解。
傳統(tǒng)的熱鍍鋅助鍍劑，雖然一般都能夠達(dá)到提高鋼鐵制件表面鍍層質(zhì)量的效果，但是由于氯化銨的大量存在，其在熱浸鍍鋅時(shí)易產(chǎn)生大量的“白煙”，導(dǎo)致鍍層表面產(chǎn)生大量的氣泡，無法獲得表面質(zhì)量質(zhì)量合格的鍍層。同時(shí)產(chǎn)生的大量的酸性煙霧也會(huì)造成對(duì)人體的傷害和環(huán)境的污染，還會(huì)腐蝕廠房設(shè)備，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。
因此，如何提高消除熱鍍鋅鍍件的質(zhì)量缺陷，提高鍍件表面質(zhì)量，并有效減少或避免氯化銨的用量，成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種熱浸鍍助鍍劑及其應(yīng)用，在不使用氯化銨的情況下，提高了鍍層的表面質(zhì)量和鍍層與基體的結(jié)合力。
第一方面，本發(fā)明提供一種熱浸鍍助鍍劑，所述助鍍劑按質(zhì)量份由以下組分組成：
在熱浸鍍鋅時(shí)，本發(fā)明提供的助鍍劑首先在待鍍件表面形成了一層鹽膜，能夠隔離空氣，避免在熱浸鍍的時(shí)候鋅液與空氣中氧氣在鍍件的表面生成氧化鋅，影響鋅鐵反應(yīng)的連續(xù)性，提高了鍍層與基體的結(jié)合力；同時(shí)，在進(jìn)行熱鍍時(shí)，本發(fā)明提供的助鍍劑中的有效成份能夠與鍍件表面產(chǎn)生的雜質(zhì)生成絡(luò)合物，絡(luò)合物從鍍件表面進(jìn)入鋅液，進(jìn)而清潔了鍍件表面，提高了表面質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明，按質(zhì)量份計(jì)，所述助鍍劑中氯化鋅的含量為20-30份，例如可以是20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明，按質(zhì)量份計(jì)，所述助鍍劑中三聚磷酸鈉的含量為10-15份，例如可以是10份、11份、12份、13份、14份或15份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明，按質(zhì)量份計(jì)，所述助鍍劑中二乙醇胺的含量為5-10份，例如可以是5份、6份、7份、8份、9份或10份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明，按質(zhì)量份計(jì)，所述助鍍劑中硝酸鈉的含量為3-8份，例如可以是3份、4份、5份、6份、7份或8份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
根據(jù)本發(fā)明，按質(zhì)量份計(jì)，所述助鍍劑中棕櫚酸的含量為3-5份，例如可以是3份、3.5份、4份、4.5份或5份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述助鍍劑按質(zhì)量份由以下組分組成：
作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述助鍍劑按質(zhì)量份由以下組分組成：
使用上述優(yōu)選的技術(shù)方案中的助鍍劑對(duì)待鍍件處理后，助鍍效果更好，鍍層與鍍件表面的結(jié)合力更大。
本發(fā)明利用上述助鍍劑和水配制成助鍍液。
根據(jù)本發(fā)明，所述助鍍液中zn2+的濃度小于350g/l，例如可以是1g/l、10g/l、50g/l、100g/l、150g/l、200g/l、250g/l、300g/l、320g/l、340g/l、349g/l等，以及上述其它小于350g/l的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉。
優(yōu)選地，所述助鍍液中zn2+的濃度小于270g/l。
優(yōu)選地，所述助鍍液中zn2+的濃度為205g/l。
根據(jù)本發(fā)明，所述助鍍液的ph為3-5，例如可以是3、3.2、3.5、3.8、4.2、4.5、4.8或5，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。
優(yōu)選地，所述助鍍液的ph為4.5。
第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的助鍍劑配制的助鍍液在熱浸鍍鋅中的應(yīng)用，所述應(yīng)用的操作為：將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中3-5min，然后將助鍍后的待鍍件在100-150℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
(1)能夠消除熱鍍鋅鍍件中易出現(xiàn)的漏鍍、針孔、脫落和鋅瘤等質(zhì)量缺陷，提高鍍件表面表面質(zhì)量；同時(shí)在熱鍍時(shí)對(duì)鍍件表面實(shí)現(xiàn)了有效的清潔，提高了鍍層與鍍件的結(jié)合力。
(2)不使用氯化銨，進(jìn)而避免了普通助鍍劑易出現(xiàn)的“白煙”的現(xiàn)象，減輕了對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)設(shè)備的損壞，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下：
實(shí)施例1
按以下質(zhì)量份的組分配制助鍍劑：
將上述助鍍劑與水配制成助鍍液，其中助鍍液中zn2+的濃度為170g/l。
所述助鍍液的應(yīng)用為：
將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中3min，然后將助鍍后的待鍍件在100℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
實(shí)施例2
按以下質(zhì)量份的組分配制助鍍劑：
將上述助鍍劑與水配制成助鍍液，其中助鍍液中zn2+的濃度為230g/l。
所述助鍍液的應(yīng)用為：
將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中3.5min，然后將助鍍后的待鍍件在150℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
實(shí)施例3
按以下質(zhì)量份的組分配制助鍍劑：
將上述助鍍劑與水配制成助鍍液，其中助鍍液中zn2+的濃度為205g/l。
所述助鍍液的應(yīng)用為：
將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中4min，然后將助鍍后的待鍍件在120℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
實(shí)施例4
按以下質(zhì)量份的組分配制助鍍劑：
將上述助鍍劑與水配制成助鍍液，其中助鍍液中zn2+的濃度為325g/l。
所述助鍍液的應(yīng)用為：
將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中5min，然后將助鍍后的待鍍件在130℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
實(shí)施例5
按以下質(zhì)量份的組分配制助鍍劑：
將上述助鍍劑與水配制成助鍍液，其中助鍍液中zn2+的濃度為290g/l。
所述助鍍液的應(yīng)用為：
將經(jīng)過酸洗除銹后的待鍍件用水清洗干凈，浸入所述助鍍液中4min，然后將助鍍后的待鍍件在140℃下烘干，烘干后進(jìn)入鋅液進(jìn)行熱浸鍍鋅。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。