粉末渗锌是一种新的钢铁制件防腐蚀处理的新工艺，它是将渗锌剂与钢铁制件共置于密封炉内，加热到400℃左右，利用活性锌原子向钢铁制件表面渗透，同时铁原子由内向外扩散，在钢铁构件表面形成Zn-Fe合金保护层。与传统的镀锌工艺比较，粉末渗锌涂层厚度可控且均匀性好，与基体结合强度高，耐蚀性能优良，可以满足海洋及恶劣工业大气环境下的耐蚀性要求。另一方面，工业化粉末渗锌为固态热扩散过程，无锌蒸气产生，生产基本无污染；粉末镀锌原材料利用率高，无浪费现象；设备简单耐用，维修量小，开停方便。因此，粉末渗锌在成型钢铁制件防腐工程领域具有广泛应用前景。
粉末渗锌工艺过程包括前处理、渗锌和后处理过程。其工艺流程如图1所示。
（1）前处理 主要是对工件表面的除锈处理等，酸洗、喷砂、抛丸。
（2）粉末渗锌 将钢铁制件、锌粉及惰性冲击介质混合填充在密封的不锈钢容器中，对其在不断滚动状态下加热到360～450℃并保温一段时间，使粉末混合物与工件充分紧密接触，发生机械摩擦、冲击作用，有效促进金属原子的扩散和化学反应，在构件表面形成均匀的Fe-Zn合金保护层。其渗层金相组织如图2所示。
（3）后处理 主要是对工件表面的粉末渗锌热扩散渗层进行钝化后处理，如磷化、有机渗层、无机封闭处理等。避免粉末渗锌渗层在大气环境下或加速腐蚀试验环境下，由于Zn-Fe合金渗层表面Fe离子释放而产生的氧化物，在早期使用中可能在渗层表面局部呈现褐色斑块现象，影响外观。
图1 粉末渗锌基本工艺流程
图2 粉末渗锌渗层金相组织
（4）检验 按标准J B/T 5067—1999执行，分出合格与不合格品。
（1）粉末渗锌对常用结构钢力学性能影响 渗锌处理温度一般为360～450℃，对于高强度工件，采用粉末渗锌工艺存在降低材料原有强度的可能，因而有必要研究粉末渗锌对常用结构钢力学性能的影响。获得45、40Cr、30CrMnSi等常用结构钢的机械加工试件在粉末渗锌前后的强度和硬度等数据，为判断产品工件可否粉末渗锌及如何获得要求的最终力学性能提供指导借鉴。试验件要求及检测项目如表1所示。
2.1 临床情况 4例胎儿MRAA-LDA-DAO中，2例为本院建卡患者，行胎儿心脏筛查时检出，2例为外院转诊病例，外院超声提示“3VT见O形血管环形成，考虑多系DAA”，经过本科医师全面系统的检查，最后均确诊为MRAA-LDA-DAO。所有病例均不伴其他心内外畸形。
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（2）粉末渗锌对紧固件强度的影响 紧固件使用范围广泛、应用数量多，为保证其渗锌后的使用性能，因而有必要研究粉末渗锌对紧固件强度的影响。本次试验选取8.8级M16螺栓，渗锌处理与未作处理各3件；10.9级M30螺栓，渗锌处理与未作处理各3件。依据GB/T3098.1—2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》，进行抗拉强度比较。
（3）粉末渗锌对工件氢脆的影响 氢脆关系到渗锌工件的使用性能、疲劳性等要求，因而需要对粉末渗锌对工件氢脆性的影响进行验证试验。粉末渗锌前处理可选用酸洗、喷砂和喷丸，后处理中无引入氢原子环节不会使制件出现氢脆倾向，因此本次试验选用不同的前处理，对工件的氢脆进行了对比，如表2所示。
（1）粉末渗锌对常用结构钢力学性能的影响 热处理状态为淬火+380℃回火的试样渗锌后强度、硬度略有降低，断面收缩率、伸长率无明显变化，冲击吸收能量稍有提高；热处理状态为淬火+420℃回火和淬火+450℃回火的试样渗锌后强度、硬度与渗锌前相当，断面收缩率、伸长率、冲击吸收能量则均无明显变化。
渗锌处理温度一般为360～450℃，属于热处理中的中温回火，正好处于使材料由普通强度向高强度过渡的温度范围。高强度工件一般为调质或淬火状态，只要其回火温度不低于渗锌温度，采用粉末渗锌就不会降低这类工件的强度、硬度。常用结构钢适于渗锌的强度、硬度如表3所示。
（2）粉末渗锌对紧固件强度的影响 8.8级M16螺栓和10.9级M30螺栓渗锌处理与未作处理抗拉试验数据分别如表4、表5所示。根据试验数据可知，粉末渗锌后的8.8级M16螺栓抗拉强度符合Rm≥800MPa的要求，10.9级M30螺栓抗拉强度符合Rm≥1040MPa的要求。
根据GB/T 3098.1—2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》中的规定，8.8级、9.8级、10.9级紧固件热处理回火温度为425℃，而粉末渗锌生产在400℃左右温度下进行，控制渗锌温度在400℃以下，则不会降低材料力学性能。12.9级紧固件根据材料和热处理制度的不同分为两类，一类为合金钢淬火＋回火，其回火温度为425℃，可应用粉末渗锌工艺；另一类为添加元素的碳钢（如硼或锰或铬或钼）淬火＋回火，其回火温度为380℃，该类紧固件采用粉末渗锌工艺则存在降低力学性能的可能。
表1 试验件要求及检测项目
试验件 材料 渗锌前热处理状态数量（个） 检测项目标准拉伸试样45 淬火+380℃回火 3依据GB/T 228.1—2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》，进行静拉伸试验对比渗锌前后力学性能33 40Cr 淬火+420℃回火333 30CrMnSi淬火+450℃回火33 3标准冲击试样45 淬火+380℃回火 3依据GB/T229—2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》，进行金属夏比（U型缺口）冲击试验对比渗锌前后力学性能33 40Cr 淬火+420℃回火333 30CrMnSi淬火+450℃回火33 3
表2 试验件要求及检测
试验件 粉末渗锌 数量（个） 性能检测φ4mm×40mm钢棒酸洗+渗锌 3 依据GB/T 223.82—2007《钢铁 氢含量的测定 惰气脉冲熔融热导法》比较试验件渗锌前后氢含量抛丸+渗锌 3未处理 2
表3 45、40Cr、30CrMnSi钢适于渗锌的强度及硬度范围
材料 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 硬度HRC 45 ≤1200 ≤1100 ≤38 40Cr ≤1250 ≤1150 ≤38 30CrMnSi ≤1350 ≤1250 ≤40
（3）粉末渗锌对工件氢脆的影响 试验件渗锌前后基体氢含量基本相当，试验件渗锌前后氢变化量具体如表6所示。粉末渗锌处理基本不会导致工件产生氢脆隐患。
在处理数据时，对于5个评分因子的满意度设置分值，用选项的平均值作为这一问题的总体分值进行统计分析．设对卫生状况非常满意的使用者所占比例为，比较满意的为，一般的为，不太满意的为，很不满意的为，同理，对于卫生安全有，，，，，对于价格有，，，，，对于口味有，，，，，对于服务态度有，，，，，对于种类有，，，，．
（1）粉末渗锌处理温度一般为360～450℃，只要粉末渗锌处理温度低于金属构件回火温度，就不会降低其力学性能。
（2）合金钢紧固件淬火＋回火，其回火温度为425℃，可应用粉末渗锌工艺；添加元素的碳钢（如硼或或铬或钼）紧固件淬火＋回火，其回火温度为380℃，采用粉末渗锌工艺则存在降低力学性能的可能。
（3）粉末渗锌前处理选用酸洗、喷砂和喷丸，渗锌处理后均不会导致工件产生氢脆隐患，因此在应用中无氢脆的问题产生。
三区道路区域采用塑料排水板施工，待回填至设计场平标高11.8m后继续堆载2m，从而达到预压排水的目的。排水板施工安排在铺设级配砂砾垫层后、铺设土工格栅及土工布之前进行。施工中做好定位放线工作，科学布置行进路线，并严格控制打设间距和深度。
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表4 8.8级M16螺栓渗前渗后强度对比
注：1.8.8级螺栓抗拉强度Rm≥800MPa。2.为不降低螺栓强度，渗锌采用了下限温度（380℃）。
状态 渗锌 未渗锌编号 试验力/kN 抗拉强度/MPa 试验力/kN 抗拉强度/MPa 1 130 828 146 954 2 142 928 150 980.5 3 138 901 154 1006
表5 10.9级M30螺栓渗前渗后强度对比
注：1.10.9级螺栓抗拉强度Rm≥1040MPa。
2.为不降低螺栓强度，渗锌采用了下限温度（380℃）。
状态 渗锌 未渗锌编号 试验力/kN 抗拉强度/MPa 试验力/kN 抗拉强度/MPa 1 629 1121 692 1233 2 654 1167 615 1097 3 640 1140 608 1084
表6 试验件渗锌前后氢变化量
试验件状态 酸洗+渗锌 抛丸+渗锌 未处理编号 1 2 3 4 5 6 7 8氢变化量（%）0.00020 0.00013 0.00009 0.000084 0.00014 0.000085 0.00013 0.000093
参考文献：
[1] 曾炎林，徐进进，柯新和.粉末渗锌技术在易锈蚀零件上的应用[J].航天工艺，1998（4）：10-14.
[2] 武传杰，林志峰，李相波，等.粉末渗锌工艺及应用发展趋势[J].热加工工艺，2013（22）：20-22.
[3] 李雁翔.粉镀（渗）锌及其工业应用[J].新技术新工艺，1998（4）：40-42.
[4] 中机生产力促进中心.GB/T 3098.1-2010 《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》
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