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Science and Technology & Innovation ┃科技与创新·139·文章编号：2095－6835（2016）21－0139－02金属构件多元合金共渗技术李瑞平（福建宏贯路桥防腐科技股份有限公司，福建 龙岩 364000）摘 要：高铁及其铁轨钢构件的技术创新和快速发展推动了高铁走向世界并改变世界。
然而，高铁在使用过程中因长期暴露在自然环境中，其铁轨上的零部件易受到不同程度的腐蚀，进而缩短了高铁的使用寿命，埋下了安全隐患。
因此，高铁铁轨所用的零部件必须具备较强的防腐性能。
介绍了金属防腐技术的种类及特点，阐述了高铁金属构件防腐工艺的发展现状，并着重介绍了多元合金共渗技术原理、工艺以及技术瓶颈。
关键词：耐腐蚀材料；铁路；多元合金共渗；金属防腐技术中图分类号：TG711 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.21.139随着社会经济的快速发展，人类文明不断进步，但大规模的工业化也给人类赖以生存的环境造成了一定程度的破坏。
类似酸雨等自然现象对环境具有破坏性的腐蚀能力。
腐蚀不仅消耗了人们生活中不可缺少的自然资源，而且严重破坏了自然环境及工业生产的正常运行，腐蚀造成的巨大经济损失和严重的环境污染已成为影响现代社会可持续发展的重要因素之一。
据统计，全世界每年因腐蚀造成的直接经济损失约为7 000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害总和的6倍；我国每年为腐蚀支付的直接与间接费用总和达5 000亿元，约占GDP 的5%以上。
1 金属防腐技术金属材料的腐蚀和防护是当今世界面临的迫切需要解决的问题。
金属防腐的方法有很多，具体分为以下4种。
1.1 添加耐腐蚀材料在制造金属零件的过程中，添加不易与周围介质发生反应的耐腐蚀材料。
比如添加铬、镍钛等在空气中不易氧化，能生成致密的印化溥膜，可以抵抗酸、碱、盐等的腐蚀，将其加入到铁或铜中，可制成防腐蚀性优异的金属制品。
多元合金共渗+锌铬涂层+封闭层工艺介绍示例文章篇一：《多元合金共渗+锌铬涂层+封闭层工艺介绍》嗨，小伙伴们！今天我要给大家讲一讲一个超级厉害的东西，那就是多元合金共渗+锌铬涂层+封闭层工艺。
你们可能一听这个名字就觉得好复杂呀，其实呀，只要我给你们好好讲讲，你们就会觉得可有趣啦。
先来说说多元合金共渗吧。
这就像是一群小伙伴一起去冒险，这个“多元合金”里有好几种不同的金属呢。
它们就像一群有着不同本领的小超人。
这些小超人会一起渗到别的东西里面去。
打个比方，就好像是一群小蚂蚁钻进一个小土堆一样。
这些合金渗进去之后呀，就会让被渗的东西变得超级厉害。
比如说我们的一些金属制品，本来可能很容易生锈呀，被多元合金共渗之后呢，就像穿上了一层坚固的铠甲，锈这个大坏蛋就很难伤害到它啦。
再说说锌铬涂层。
锌铬涂层就像是给东西穿上了一件闪闪发光的银色外套。
锌和铬这两个元素呀，它们就像两个好伙伴，手拉手地在被涂的东西表面形成了一层保护膜。
这个保护膜可不仅仅是好看哦，它有着很大的作用呢。
这就好比我们冬天穿的羽绒服，不仅看起来很暖和，实际上也真的能抵御寒冷。
锌铬涂层能够抵御很多不好的东西，像雨水呀，空气中的一些脏东西呀。
如果没有这个涂层，那些金属制品在外面风吹雨淋的，肯定很快就变得破破烂烂的啦。
我就见过一些没有涂层的小铁片，在外面放了没几天就满是锈斑，哎呀，看起来可难看了，就像一个原本漂亮的小姑娘突然变得脏兮兮的一样，真是让人不喜欢。
最后就是封闭层啦。
封闭层是什么呢？它就像是在锌铬涂层这个外套上面又加了一层透明的保护膜。
这个封闭层就像一个超级细心的小卫士，它会把锌铬涂层可能存在的一些小缝隙都给堵住。
这就好比我们盖房子的时候，最后要把那些小缝隙都填上，这样房子才会更牢固呀。
有了封闭层之后呢，那些可能会伤害到金属制品的东西就更难进去啦。
比如说一些腐蚀性的小液滴，如果没有封闭层，它们可能会从锌铬涂层的小缝隙里钻进去，然后慢慢腐蚀里面的金属，有了封闭层就不一样啦，那些小液滴就只能在外面干着急啦。
多元合金共渗防腐工艺简介一、多元合金共渗的防腐机理：多元合金共渗是在真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺，是渗锌工艺的发展和创新。
渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外，另加铝、镍、稀土金属等元素，在真空条件下进行一种复杂的物理化学反应，锌和其它金属元素渗入钢铁表层后，多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合，形成多种合金共渗层，除具备真空渗锌优点外，其厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高，是替代传统热镀锌、电镀锌的新工艺、新技术。
二、多元合金共渗的特点：1、多元合金共渗的涂层特点多元合金渗层均匀，金相组织致密，渗层厚度可达到10μm-100μm,根据需要调控，符合国家常用标准≥15μm、≥30μm，是一层牢固的防腐屏障，抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。
同时，多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力。
2、多元合金共渗的基体特点多元共渗没有氢脆现象，具有良好的耐热性能，因此多元共渗可满足对疲劳强度、耐磨性、韧性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。
经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构，也不影响其力学性能，其抗拉、屈服强度还有所提高。
三、多元合金共渗的实际应用}由于多元合金共渗锌技术有诸多的优异性能，所以它已广泛地应用在室外钢铁结构、紧固件、高速公路、航空航天、护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车、工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温、耐冲击、耐腐蚀部件。
如装配、运输和使用过程中的发生的磨损、碰擦、高温及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的破坏而降低其防腐能力，由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力，因此，其综合性能在实际应用中更显示优势。
四、多元合金共渗的技术标准：1、厚度：一般在10-100um之间，可根据基体使用情况而定；2、渗层表面硬度：HV380-400(相当于HRC40-42)；3、渗层表面状况：均匀光洁、色泽银白或银灰色,不改变零件尺寸，无氢脆。
多元合金共渗防腐工艺简介一、多元合金共渗的防腐机理：多元合金共渗是在真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺，是渗锌工艺的发展和创新。
渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外，另加铝、镍、稀土金属等元素，在真空条件下进行一种复杂的物理化学反应，锌和其它金属元素渗入钢铁表层后，多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合，形成多种合金共渗层，除具备真空渗锌优点外，其厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高，是替代传统热镀锌、电镀锌的新工艺、新技术。
二、多元合金共渗的特点：1、多元合金共渗的涂层特点多元合金渗层均匀，金相组织致密，渗层厚度可达到10μm-100μm,根据需要调控，符合国家常用标准≥15μm、≥30μm，是一层牢固的防腐屏障，抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。
同时，多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力。
2、多元合金共渗的基体特点多元共渗没有氢脆现象，具有良好的耐热性能，因此多元共渗可满足对疲劳强度、耐磨性、韧性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。
经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构，也不影响其力学性能，其抗拉、屈服强度还有所提高。
三、多元合金共渗的实际应用由于多元合金共渗锌技术有诸多的优异性能，所以它已广泛地应用在室外钢铁结构、紧固件、高速公路、航空航天、护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车、工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温、耐冲击、耐腐蚀部件。
如装配、运输和使用过程中的发生的磨损、碰擦、高温及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的破坏而降低其防腐能力，由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力，因此，其综合性能在实际应用中更显示优势。
四、多元合金共渗的技术标准：1、厚度：一般在10-100um之间，可根据基体使用情况而定；2、渗层表面硬度：HV380-400(相当于HRC40-42)；3、渗层表面状况：均匀光洁、色泽银白或银灰色,不改变零件尺寸，无氢脆。
多元合金共渗钝化处理发黑
今天学校有个超酷的实验，我们用一种特别的方法让金属变黑。
老师说这个实验超神奇，我好奇极了！
老师把一些金属放进一个奇怪的槽里，然后倒了一些液体进去。
槽里的液体好像是用来处理金属的。
我看着金属一点点变黑，感觉
好神奇！
实验结束后，老师把金属拿出来给我们看。
哇，金属变成漂亮
的黑色了！我觉得这实在太神奇了，以后也想试试这种实验。
老师告诉我们，这种处理方法可以让金属更耐腐蚀，更耐磨，
还能变硬。
我觉得这实在太有趣了，不仅好玩，还学到了不少知识！
这个实验真的太有意思了，我以后也想尝试做类似的。
科学实
验真的太神奇了，让我们学到好多以前不知道的东西。
希望以后还
能有更多这样有趣的实验！。
合金共渗钝化处理一、啥是合金共渗呢。
合金共渗啊，就像是给合金来一场超级变身派对。
它是一种把多种元素同时渗入合金表面的处理方法哦。
你可以想象合金就像一个小战士，原本可能只有一种能力，但是通过合金共渗呢，就像是给他注入了好几种超能力。
比如说，有些合金共渗会把锌、铝等元素渗进去。
这有啥好处呢？这就使得合金的表面性能变得超级厉害啦。
它能让合金更加耐腐蚀，就像给合金穿上了一层超级坚固又耐腐蚀的铠甲。
而且啊，这种处理还能让合金的硬度得到提升，就像小战士的肌肉变得更发达了，在面对各种摩擦和磨损的时候，都能轻松应对。
二、钝化处理又是什么鬼。
哈哈，这个钝化处理也很有趣呢。
它就像是给已经经历了合金共渗的合金来一次最后的美容和保护。
钝化处理就是让合金表面形成一层很薄但是超级稳定的保护膜。
这层膜呢，就像是给合金表面盖了一层透明的玻璃罩，但是这个玻璃罩可厉害啦。
它能阻止外界的有害物质去侵蚀合金，比如说空气中的氧气啊，水分啊之类的。
而且呢，这层钝化膜还能让合金的表面看起来更加美观，就像给合金化了个淡淡的妆，让它在各种场合都能光彩照人。
三、合金共渗和钝化处理为啥要在一起。
这俩在一起啊，那可就是绝配啦。
合金共渗让合金从内到外有了更好的性能，就像给一个人从身体内部进行了改造。
而钝化处理呢，是在这个已经改造好的基础上，给它再加上一层外在的保护。
你想啊，如果只有合金共渗，合金的表面虽然性能提升了，但是还是可能会受到一些外界因素的干扰。
但是加上钝化处理之后呢，就像是双重保险。
就好比一个人不仅锻炼出了强壮的体魄，还穿上了一件防护服，那简直就是无敌了。
它们两个在一起，能让合金在各种恶劣的环境下都能保持良好的性能，无论是在潮湿的海边，还是在充满化学物质的工厂里，都能稳稳地发挥自己的作用。
多元合金共渗防腐工艺简介
一、多元合金共渗的防腐机理：
多元合金共渗是在真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺，是渗锌工艺的发展和创新。
渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外，另加铝、镍、稀土金属等元素，在真空条件下进行一种复杂的物理化学反应，锌和其它金属元素渗入钢铁表层后，多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合，形成多种合金共渗层，除具备真空渗锌优点外，其厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高，是替代传统热镀锌、电镀锌的新工艺、新技术。
二、多元合金共渗的特点：
1、多元合金共渗的涂层特点
多元合金渗层均匀，金相组织致密，渗层厚度可达到10μm-100μm,根据需要调控，符合国家常用标准≥15μm、≥30μm，是一层牢固的防腐屏障，抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。
同时，多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力。
2、多元合金共渗的基体特点
多元共渗没有氢脆现象，具有良好的耐热性能，因此多元共渗可满足对疲劳强度、耐磨性、韧性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。
经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构，也不影响其力学性能，其抗拉、屈服强度还有所提高。
三、多元合金共渗的实际应用
}
由于多元合金共渗锌技术有诸多的优异性能，所以它已广泛地应用在室外钢铁结构、紧固件、高速公路、航空航天、护栏、桥梁、水暖器材及建筑五金、汽车、工程机械和海洋化工、冶金、发电等工程中的耐高温、耐冲击、耐腐蚀部件。
如装配、运输和使用过程中的发生的磨损、碰擦、高温及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的破坏而降低其防腐能力，由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力，因此，其综合性能在实际应用中更显示优势。
四、多元合金共渗的技术标准：
1、厚度：一般在10-100um之间，可根据基体使用情况而定；
2、渗层表面硬度：HV380-400(相当于HRC40-42)；
3、渗层表面状况：均匀光洁、色泽银白或银灰色,不改变零件尺寸，无氢脆。
4、硫酸铜溶液试验：符合国家标准（GB2317-85）技术条件试验。
5、中性盐雾试验：其试验条件按GB/T10125-1997技术条件，完全符合国家标准。
耐热性好，共渗件在600℃中不会咬死。
6、渗层结合力实验：结合力强，系扩散冶金结合，经实验符合国家结合力试验标准（GB2694-81），其他试验薄片随炉共渗试样做90℃弯曲不发生渗层剥落，锤击试验渗层无剥落，符合相关国家标准。
7、其它：符合或优于国际标准化组织标准ISO3768-76（E），英国《钢铁渗锌制件》标准BS4921-88（E），中华人民共和国机械行业《钢铁粉末渗锌》
标准JB5067-99。
多种工艺防腐处理的性能比较
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多种工艺价格比较
单位：元/平方米
多种工艺对环境的影响比较
多种工艺长期经济效益比较
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