电镀、化学镀、热喷涂、热渗镀层的防腐蚀性能及其应用（三）

点击数：866发布时间：2025-02-26 00:00:00　

四、热渗镀

热渗镀是用加热扩散的方法把某种金属或合金渗透基体金属表面而形成表面合金层的方法，这种表面合金层叫扩散镀层。该扩散层最突出的特点是不像电镀层等一种外附的镀层，而是基体金属与渗层构成了有机的一体，因而结合非常牢固。渗层的耐蚀性、耐磨性、耐高温氧化性能主要取决于所渗透的元素。

渗镀的方法很多，按渗透元素的物理状态可分成固渗、液渗和气渗；按联合手段划分为电泳渗、电镀渗、喷涂渗等。

渗镀方法可以是单个元素渗，如渗Zn、Al、Cr、B、C、N等，也可以是同时渗两种或两种以上元素的多元共渗，如Zn、Al共渗，Al、Cr、Si三元共渗等。由于渗透元素不同，所得渗层的性能也就不同。此处仅就防腐蚀上最常用的渗锌和渗铝作一扼要的先容。

1.热渗锌

目前产业上应用的渗锌方法主要有粉末法渗锌和热浸镀锌。粉末法渗锌是将表面预处理过的工件埋进装有粉末渗剂的密封容器中，使之加热到锌的熔点以下，保温一定时间，然后随炉冷却至室温。粉末渗剂的主要成分是纯锌粉，其中加进适量的填充材料如氧化铝、耐火土和氯化铵。粉末渗锌最突出的特点是渗层均匀，没有氢脆，几乎没有变形，特别适合于小五金制品如螺帽、螺栓、弹簧以及长管的内壁、外形复杂的工件和粉末冶金产品。粉末渗锌层的硬度和耐蚀性远优于电镀锌层，在抗H2S腐蚀方面比电镀锌有大大进步。例如合成汽油的热交换器管经渗锌后，在550℃含H2S热系统中使用一年仍完好无损。粉末法渗锌工艺的缺点是污染太大，且渗层表面远没有电镀锌美观。

热浸镀锌又称热镀锌，是把镀件浸进熔融的锌液中，使其表面形成锌层的方法，广泛采用森吉米尔法镀锌。热镀锌应用面极其广泛，如热镀锌无缝钢管、钢丝、钢板、公路路灯杆、交通隔栏、电力输送上大量使用的附件等。热镀锌工件的使用寿命除与工艺本身有关外，与镀锌层的附着量有直接的关系。例如在重产业区，热镀锌的腐蚀率为每年30g/m2～35g/m2，假如使用寿命要求10年以上，则锌层附着量必须在300g/m2～350g/m2以上。热镀锌的腐蚀率在各种大气中有明显的差异。如在乡镇地区为每年5g/m2～8g/m2，在沿海地区每年高达12g/m2～15g/m2。所以，在不同地区，若要求相同的使用寿命，对镀锌附着量上则应有所不同。

2.热渗铝

渗铝与渗锌一样是被广泛应用的防腐蚀手段，但它出现得比渗锌晚得多，到本世纪才开始产业应用。渗铝的方法主要是固体法渗铝和热浸镀铝。

固体法渗铝主要包括粉末渗铝和料浆渗铝，是将渗铝工件埋在粉末铝中，然后加热到900℃～1050℃，保温一定时间，使铝向工件表面扩散。

这种渗铝层最明显的耐腐蚀性在于抗高温氧化、耐高温硫化物和低温湿H2S腐蚀以及抗硫化物的应力腐蚀等，它是解决高硫高碳原油加工装备腐蚀困难行之有效的方法之一。例如，原油炼制中的催化分馏塔、脱硫塔、减压装置等使用的塔板、填料及附件，经渗铝后，使用寿命普遍进步5～10倍。此外，在管束换热器上也得到成功的应用。