热浸渍镀锌用的熔剂和方法技术

一种热浸渍镀锌用的熔剂，含有６０－８０ｗｔ％的氯化锌（ＺｎＣｌ＃－［２］），７－２０ｗｔ％的氯化铵（ＮＨ＃－［４］Ｃｌ），２－２０ｗｔ％的流动性改进剂，该剂含有至少一种碱金属或碱土金属，０．１－５ｗｔ％的至少一种如下化合物：ＮｉＣｌ＃－［２］、ＣｏＣｌ＃－［２］、ＭｎＣｌ＃－［２］，和０．１－１．５ｗｔ％的至少一种如下化合物：ＰｂＣｌ＃－［２］，ＳｎＣｌ＃－［２］，ＢｉＣｌ＃－［３］，ＳｂＣｌ＃－［３］。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于热浸渍镀锌用的熔剂和熔剂浴，钢或铁制品的热浸渍镀锌方法或热浸渍镀锌浴。
技术介绍
通常的热浸渍镀锌包括将钢或铁的制品在熔融锌浴中浸渍，为了确保锌涂层的附着力、连续性和均匀性，需要养护表面制剂。通常用于制备要镀锌的钢铁制品表面的方法是干熔剂，其中使熔剂膜沉积在制品表面上，然而，制品一般总是经受脱脂后清洗，还经受酸净化后的清洗，和最后的干熔剂，即制品在熔融浴中浸渍和随后的干燥。在通常的熔融中所使用的基本产品一般是氯化锌和氯化铵。众所周知，通过使锌和铝形成合金，而获得镀锌制品的特性改进。例如，添加5％的铝可制造出具有最低熔融温度的锌铝合金。这种合金比纯锌呈现出更好的流动性。然而，由这种锌铝合金制成的镀锌涂层具有更强的耐蚀性(比纯锌强2～6倍)，比由纯锌形成的镀锌涂层具有更好的成形性和着色性。而且，用此方法可制成无铅镀锌涂层。然而，在锌铝镀锌中使用通常的熔剂，会在涂层中产生各种缺陷。尤其是表面的某些区域得不到覆盖，或者没有足够覆盖，或者涂层具有冲破、黑点或甚至液相穴，运就使制品得不到合格的成品和/或耐蚀性。因此，要进行研究以开发更适于锌铝镀锌的熔剂。虽然这些努力在其用于批量操作使钢铁制品在锌铝溶中进行镀锌时，即对单个制品进行镀锌时，已知的熔剂仍然不能令人满意。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种熔剂，这种熔剂能够通过用锌铝合金进行热浸镀锌，而在钢铁制品表面上产生连续的、更均匀、更光滑并无空隙的涂层。这一课题是通过权利要求1中的熔剂而解决。专利技术摘要根据本专利技术，一种用于热浸渍镀锌的熔剂，包括·60～80wt％(重量％)的氯化锌(ZnCl2)；·7～20wt％的氯化铵(NH4Cl)；·2～20wt％的至少一种碱金属盐或碱土金属盐；·0.1～5wt的至少一种如下的化合物NiCl2、CoCl2、MnCl2，和·0.1～1.5wt的至少一种如下的化合物PbCl2、SnCl2、SbCl3、BiCl3。“热浸渍镀锌”，意思是以连续或批量操作，将钢铁制品在锌或锌合金的熔融浴中浸渍而进行镀锌。这种熔剂，其中不同的百分率是每种化合物或化合物类型的重量相对于熔剂总重量的比率，特别是批量操作，通过用锌铝合金的热浸镀锌，可在钢铁制品上产生连续的、更均匀、更光滑和无空隙的涂层。在镀锌前，要选择ZnCl2的比率，以确保要镀锌制品有好的覆盖，并能使制品在干燥期间有效地防止制品氧化。确定NH4Cl的比率，以使在热浸期间去除残锈或不良的酸浸残点，获得足够的蚀刻效果，同时能避免形成黑点，即制品的未覆盖区。碱金属或碱土金属，以盐的形式使用时，可改进熔融盐的活性，正如以下所详述，认为如下化合物NiCl2、CoCl2、MnCl2，通过协同效应，可进一步改进熔融金属对钢的润湿性。在熔剂中存在0.1-1.5wt％的至少一种PbCl2、SnCl2、BiCl3和SbCl3通过镀锌浴中的熔融锌可改进对钢铁制品的润湿性，用这种熔剂覆盖。本专利技术熔剂的另一个优点是它具有很大范围的适用性。正如所提到的，本熔剂特别适于用锌铝合金进行批量的热浸镀锌过程，而且也适用于纯锌的热浸镀过程。而且，本熔剂可适于使用锌铝浴或纯锌浴进行连续的镀锌过程，例如对丝、管或卷材(板材)等进行镀锌。此处所用的术语“纯锌”，与锌铝合金不同，很清楚，纯锌镀锌浴可含有一些添加物，例如Pb、Sb、Bi、Ni、Sn。氯化锌的优选比率，以重量计，相对于熔剂的总重量为70-78％之间。关于氯化铵的比率，以重量计优选为11-15％。熔剂中的NiCl2含量，以重量计优选为1％。以重量计，熔剂优选还可含有1％的PbCl2。更详细地关于碱金属或碱土金属，它们有利地从Na、K、Li、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba中适当选出(以优先程度的递减顺序分类)。熔剂最好含有这些碱金属或碱土金属的混合物，由于它们具有协同效应，可以控制熔融盐的熔点和粘度，从而能控制熔融锌或锌铝合金对制品表面的润湿性。也可以认为它们使熔剂具有更强的耐热性。优选地，熔剂含有6wt％的NaCl和2wt％的KCl。根据本专利技术的另一个方面，提出了热浸渍镀锌的熔剂浴，其中，将一定量的上述定义熔剂溶解在水中。熔剂浴中溶剂的浓度为200～700g/l，优选350-550g/l，最好500-550g/l。这样熔剂浴特别适用于使用锌铝浴的热浸镀锌过程，也适用于纯锌镀锌浴，可以批量操作，也可连续操作。熔剂浴保持在50～90℃下是有利的，优选保持在60～80℃下，保持在70℃下尤其好。熔融剂浴还可含有0.01～2vol％(体积)的非离子表面活性剂，例如DuPont de Nemours的Merpol HCS，Henkel的FX70l，Lutter GalvanotechnikGmbh的Netzmittel B.等。根据本专利技术的又一个方面，提出了钢铁制品的热浸镀锌工艺。在第一工艺步骤(a)中，将制品放于脱脂浴中进行脱脂。脱脂浴优选是超声波的碱性脱脂浴。然后，在第二步骤(b)中，清洗制品。进而在步骤(c)和(d)中，将制品进行酸洗处理，而后清洗。很清楚这些予处理步骤可单独重复，或者如有需要也可循环。整个予处理循环(步骤a～d)最好进行2次。根据本专利技术应当知道在下一个步骤(e)中，将制品在熔剂浴中进行处理，以便在制品表面上形成熔剂膜。制品在熔融剂浴中可浸渍至多达10分钟，但最好不超过5分钟。随后将熔剂性制品进行干燥(步骤f)。在下一个步骤(g)中，将制品在热镀锌浴中浸渍，以在其上形成金属涂层。浸渍时间是制品尺寸和形状所要涂层厚度，和铝含量(当使用Zn-Al合金作镀锌浴时)的函数。最后，将制品从镀锌浴中取出，并冷却(步骤h)，该步骤可通过将制品在水中浸渍，或者简单地将制品在空气中冷却。已发现本工艺可在单个的钢铁制品上沉积形成连续的、更均匀、更光滑和无空隙的涂层，尤其是当使用锌铝镀锌浴时。它特别优选适用于单个钢铁制品的批量热浸镀锌，而且对于通过不同的方法步骤连续导入的丝、管或卷材料，也能获得这种改进的涂层。而且，在本方法中也可使用纯锌镀锌浴。因此，步骤(g)的镀锌浴最好是熔融锌浴，该浴可含有0～56wt％的铝和0～1.6wt％的硅，更具体地，就意味着作为镀锌浴，可以使用以下公知的合金，诸如-日本，Mitsui Mining & Smelting Co.Ltd的注册商标SUPERGALVA，主要含有3-7wt％的Al，0-3wt％的Mg，0-0.1wt％的Na，其余为Zn；-国际铅锌研究机构.lnc.的注册商标GALFAN，主要含有4.2-7.2wt％的Al，0.03-0.10wt％的稀土金属混合物，其余为Zn；或者-BIEC国际Inc.的注册商标GALVALUME，主要含有55wt％的Al，1.6wt％的Si，其余为Zn。镀锌浴最好保持在380-700℃的温度下。在步骤(f)中，制品优选在200-350℃下，更好在250℃下加热的强气流中进行干燥。而且应指出，在步骤(g)中，制品浸入镀锌浴中前，其表面温度最好具有170-200℃的温度。作为本专利技术的熔剂浴，可以具有很高的耐热性，并对限制制品的腐蚀是有效的。在步骤(g)之前，将制品进行预热是有利于凝固金属层的再熔融，该凝固金属层在镀锌浴中浸渍后直接在制品表面上形成的。为了再熔融凝固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热浸渍镀锌的熔剂，它含有.６０－８０ｗｔ％的氯化锌（ＺｎＣｌ↓［２］），.７－２０ｗｔ％的氯化铵（ＮＨ↓［４］Ｃｌ），.２－２０ｗｔ％的至少一种碱金属或碱土金属盐，.０．１－５ｗｔ％的至少一种以下化合物：ＮｉＣｌ↓［２］ 、ＣｏＣｌ↓［２］、ＭｎＣｌ↓［２］，和.０．１－１．５ｗｔ％的至少一种以下化合物：ＰｂＣｌ↓［２］、ＳｎＣｌ↓［２］、ＢｉＣｌ↓［３］、ＳｂＣｌ↓［３］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2000-11-23 00125668.41.一种热浸渍镀锌的熔剂，它含有·60-80wt％的氯化锌(ZnCl2)，·7-20wt％的氯化铵(NH4Cl)，·2-20wt％的至少一种碱金属或碱土金属盐，·0.1-5wt％的至少一种以下化合物NiCl2、CoCl2、MnCl2，和·0.1-1.5wt％的至少一种以下化合物PbCl2、SnCl2、BiCl3、SbCl3。2.根据权利要求1的熔剂，特征是，它含有70～78wt％的ZnCl2。3.根据权利要求1或2的熔剂，特征是，它含有11～15wt％的NH4Cl。4.根据上述权利要求中的任一项的熔剂，特征是，它含有1wt％的PbCl2。5.根据上述权利要求中的任一项的熔剂，特征是，碱金属或碱土金属选自Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba中。6.根据上述权利要求中的任一项的熔剂，特征是，它含有6wt％的NaCl和2wt％的KCl。7.根据上述权利要求中的任一项的熔剂，特征是，它含有1wt％的NiCl2。8.一种热浸渍镀锌用的熔剂浴，特征是，它含有将一定量的权利要求1～7限定的熔剂溶解在水中。9.根据权利要求8的熔解剂浴，特征是，它含有200～700g/l的熔剂，最好350～550g/l，更好500～550g/l。10.根据权利要求8或9的熔剂浴，特征是，它保持在50～90℃之间，优选60～80℃之间，更好70℃。11.根据权利要求8、9或10的熔融剂浴，特征是，它含有非离子表面活性剂，浓度为0.01～2Vol％。12.一种钢铁制品的热浸渍镀锌方法，它包括如下步骤(a)将制品在脱脂浴中进行脱脂，(b)清洗制品，(c)酰洗制品，(d)清洗制品，(e)在权利要求8～11中任一项限定的熔融剂浴中处理制品，(f)干燥制品，(g)在热浸渍镀锌浴中浸渍制品，以在其上形成金属涂层，和(h)冷却制品。13.根据权利要求12的工艺，特征是，在步骤(e)中，制品在熔剂浴中浸渍达10分钟，优选不超过5分钟。14.根据权利要求12或13的方法，特征是，在步骤(f)中，制品借助于20...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维沃里切特，卡雷尔范赫克，安德烈范利尔德，纳撒利杰雷恩，爱德华马西杰斯，
申请(专利权)人：加尔瓦动力集团公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]