鋼鐵制件滲鋅層技術(shù)要求

目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 1\o"CurrentDocument"1范圍 1\o"CurrentDocument"2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語及定義 14一般要求 35技術(shù)要求 46驗(yàn)收和抽樣 57檢驗(yàn)方法 58合格證書 7附錄A滲鋅層耐蝕性能 8附錄B滲鋅層特性 9鋼鐵制件滲鋅層技術(shù)規(guī)范1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼鐵制件滲鋅層的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)要求了滲鋅層平均厚度的十個(gè)等級。本標(biāo)準(zhǔn)適用于基材為碳鋼、鑄鐵、鐵基粉末冶金的各類鋼鐵制件滲鋅。當(dāng)鋼鐵制件的小類有對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)且其標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)要求與本標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)技術(shù)要求不相同時(shí)，在滿足防腐要求的前提下本標(biāo)準(zhǔn)同樣適用于這些鋼鐵制件。2.規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是標(biāo)注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用本標(biāo)準(zhǔn)。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T4956磁性基體上的非磁性覆蓋層覆蓋層厚度的測量磁性法(GB/T4956-2003;ISO2178:1982,IDT)GB/T10125-2012人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)(ISO9227:2006,IDT)GB/T12334金屬和其它無機(jī)覆蓋層厚度測量的定義和一般要求(GB/T12334-2001;ISO2064:1980,IDT)GB/T13452.2涂料和清漆漆膜厚度的測定(GB/T13452.2-2008;ISO2808:2007,IDT)GB/T13825金屬覆蓋層黑色金屬材料熱鍍鋅層單位面積質(zhì)量稱量法(GB/T13825-2008;ISO1460:1992,IDT)GB/T18253鋼及鋼產(chǎn)品檢驗(yàn)文件的類型(GB/T18253-2018;ISO10474:2013,IDT)GB/T19355.3鋅覆蓋層鋼鐵結(jié)構(gòu)防腐蝕的指南和建議第3部分粉末滲鋅(GB/T19355.3-2016;ISO14713-3：2009,MOD)JB/T5069-2007鋼鐵零件滲金屬層金相3.術(shù)語及定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列以及GB/T12334中界定的術(shù)語和定義。3.1滲鋅處理sherardizing制件和滲鋅劑混合在一起加熱形成鋅擴(kuò)散鍍層的過程，通常借助于密封的緩慢旋轉(zhuǎn)的容器或靜止的容器，處理后得到滲鋅層。滲鋅層sherardizedlayer通過滲鋅處理方法在制件表面獲得的防腐層，滲鋅層包括鋅-鐵合金層3.3滲劑sherardizingmixture主要由鋅粉、合金元素及工藝過程其它需要加入的組分構(gòu)成的混合物。3.4滲鋅層鍍覆量massofthezinccoating單位面積上滲鋅層的總質(zhì)量（以g/m2表示）。3.5滲鋅層厚度thicknessofthezincdiffusionlayer包括鋅-鐵合金的由滲層表面到基體交界處的距離（以im表示）。3.6鈍化passivation滲鋅層表面的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。3.7封閉sealer滲鋅層或鈍化處理后的滲鋅層表面經(jīng)封閉劑處理獲得的薄有機(jī)或無機(jī)保護(hù)層。3.8后涂覆postcoating鋼鐵制件滲鋅后在滲鋅層表面獲得有機(jī)或無機(jī)涂層的涂裝處理。3.9主要表面significantsurface鋼鐵制件的表面，該表面上的滲鋅層對于鋼鐵制件的使用性能或外觀是極為重要的，且需達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)的所有規(guī)定要求。3.10樣本controlsample從檢查批中抽取用于進(jìn)行試驗(yàn)的鋼鐵制件或鋼鐵制件組。3.11基本測量面referencearea按規(guī)定次數(shù)進(jìn)行檢測試驗(yàn)的區(qū)域。3.12滲層的局部厚度localthicknessofthediffusionlayer在某一基本測量面按規(guī)定次數(shù)用磁性法所測得的滲層厚度的算術(shù)平均值或用稱量法進(jìn)行一次測量所測得的滲層鍍覆量的厚度換算值。3.13滲層的平均厚度meanthicknessofthediffusionlayer不同基本測量面的局部滲層厚度的算術(shù)平均值。注1：如果只有一個(gè)基本檢測面，滲層平均厚度就是滲層的局部厚度。3.14檢查批inspectionlot一次訂單，或一次交貨量中的一件或多件相同類型和大小的工件數(shù)量，或供方指定的工件數(shù)量。3.15驗(yàn)收檢查acceptanceinspection在沒有其他規(guī)定的情況下，在滲鋅生產(chǎn)廠家內(nèi)對某一檢驗(yàn)批的滲鋅鋼鐵制件進(jìn)行的檢查。4.一般要求4.1基體材料表面狀態(tài)待滲鋼鐵制件表面應(yīng)保持清潔。待滲鋼鐵制件的表面狀態(tài)、表面質(zhì)量和滲鋅條件會影響滲鋅層的外觀、厚度、表面粗糙度、物理和機(jī)械性能。本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對這些特性不作要求。注：關(guān)于此參數(shù)的指南見GB/T19355.3-2016，第4章。4.2滲鋅處理溫度在保證最佳滲層質(zhì)量和外觀的前提下，滲鋅后為保障鋼鐵制件滲鋅前的結(jié)構(gòu)和性能，宜選擇290?420°C范圍的滲鋅溫度。4.3需方向供方提供的資料必要資料a） 本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)號，即Q/120118TJZX001-2021；b） 滲層厚度要求的等級，或所要求的最小滲層厚度（見表1）；c） 后處理類別及要求。附加資料如供方需要以下資料，則在訂貨時(shí)應(yīng)征得需方的同意：a） 鋼鐵制件基體材質(zhì)及類型；b） 對于待滲鋼鐵制件的表面積和質(zhì)量，若同一訂單中存在不同類型的鋼鐵制件，則應(yīng)提供每組同類鋼鐵制件的表面積和質(zhì)量；c） 主要表面和基本測量面的標(biāo)定，如圖紙標(biāo)明或做了標(biāo)記的樣品；d） 需在產(chǎn)品圖紙或訂單文件中注明螺紋預(yù)留間隙，這取決于所要求的滲層厚度等級；e） 是否有特殊預(yù)處理要求；f） 細(xì)長桿件或槽道是否允許截?cái)酀B鋅及滲后焊接焊縫部位的保護(hù)層修復(fù)要求g） 制件的孔腔是否允許沒有滲層，或?qū)B層厚度的要求。h） 檢驗(yàn)要求；i） 是否需要合格證書。5.技術(shù)要求5.1外觀a） 經(jīng)目測滲鋅層表面應(yīng)平整、均勻，允許存在因滲鋅過程鋼鐵制件之間正常接觸或儲運(yùn)過程而產(chǎn)生的輕微劃痕，待滲件自身存在的砂眼、夾渣等引起的滲層表面不均勻不應(yīng)視為外觀缺陷；b） 滲層表面呈均勻的灰色（發(fā)暗或有光澤）；c） 除非供需雙方協(xié)商一致，否則交貨時(shí)不允許有漏滲；d） 未經(jīng)后處理的滲層在工況環(huán)境或加速腐蝕試驗(yàn)中若表面過早出現(xiàn)紅色，這種紅色不代表基體的腐蝕；e） 經(jīng)有色鈍化或封閉處理后的滲層外觀本標(biāo)準(zhǔn)不做要求；f） 滲層表面允許存在深灰色斑點(diǎn)的面積不能超過滲層總面積的5%；g） 除非供需雙方協(xié)商一致，否則在交貨時(shí)不允許滲鋅后的鋼鐵制件表面存在橙棕色；因表面橙棕色而被拒收的鋼鐵制件在征得需方同意后，應(yīng)重新滲鋅處理后送交檢查。5.2厚度5.2.1厚度要求本標(biāo)準(zhǔn)將滲層厚度要求分為10個(gè)等級（見表1），基本測量面的滲鋅層厚度不應(yīng)小于表1中的規(guī)定。表1滲層厚度滲層等級平均滲層厚度（pm）單位面積滲層質(zhì)量平均值（g/m2）1010069599062688055677048766041855034844027833020922013911069.55.2.2螺紋件的預(yù)留間隙對于螺紋件，滲鋅處理前應(yīng)該考慮內(nèi)外螺紋之間留有足夠的間隙。需方應(yīng)與供方討論預(yù)留間隙的要求，關(guān)于預(yù)留間隙的指南參見GB/T19355.3。5.3后處理鋼鐵制件滲鋅后應(yīng)采用后處理延長滲層的耐腐蝕性能，提高滲層的外觀質(zhì)量。后處理工藝包括鈍化、封閉、后涂覆等。高強(qiáng)鋼制件滲鋅后用化學(xué)拋光、鈍化、封閉作為后處理時(shí)，是否需要進(jìn)行消除氫脆熱處理和采用何種除氫脆熱處理工藝及條件，由供需雙方協(xié)商。本標(biāo)準(zhǔn)對鋼鐵制件滲鋅之后，后處理之前的滲層預(yù)處理方法如噴砂、噴丸、水洗等不做要求。5.4耐鹽霧性能不經(jīng)后涂覆的滲鋅鋼鐵制件應(yīng)通過800h中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）不出紅銹，經(jīng)后涂覆的滲鋅鋼鐵制件應(yīng)通過2500h中性鹽霧試驗(yàn)（NSS試驗(yàn)）不出紅銹。6.驗(yàn)收和抽樣除非訂貨時(shí)需方提出其他要求，驗(yàn)收檢查應(yīng)在產(chǎn)品離開滲鋅廠家之前進(jìn)行。用于滲鋅層外觀、厚度試驗(yàn)的樣本應(yīng)從每一檢查批中隨機(jī)抽取，應(yīng)按2表要求從每一檢查批中抽取不少于最小數(shù)量的鋼鐵制件組成樣本。表2按檢查批的大小確定樣本大小檢查批的鋼鐵制件數(shù)量樣本所需鋼鐵制件的最小數(shù)量1-3全部4-5003501-120051201-320083201-1000013>10000207.檢驗(yàn)方法7.1外觀在自然散射光下，裸視觀察。7.2厚度7.2.1總則厚度測量應(yīng)在干凈、清潔的表面進(jìn)行。如果滲鋅后沒有清洗或鈍化處理，則用于厚度測試的樣品應(yīng)單獨(dú)清洗。滲層局部厚度應(yīng)根據(jù)GB/T4956給出的磁性法或GB/T13452.2給出的電磁法測量確定。根據(jù)GB/T13825的質(zhì)量稱量法測量確定滲鋅層的質(zhì)量，然后用單位面積滲層質(zhì)量除以滲層名義密度得到滲層厚度。對于形狀復(fù)雜的鋼鐵制件，當(dāng)采用磁性法、電磁法測量難以確定基本測量面時(shí)，應(yīng)采用稱量法測量。橫截面顯微鏡法（GB/T6462）是破壞性試驗(yàn)方法而且僅僅代表某一微小測量區(qū)域，不適用于常規(guī)檢測，橫截面試樣的制備按照B/T5069的要求進(jìn)行。但該方法可用于復(fù)雜形狀滲件的特殊質(zhì)量控制，使用時(shí)需供需雙方協(xié)商一致基本測量面為獲得盡可能具有代表性的滲鋅層平均厚度或滲層質(zhì)量，采用磁性法、電磁法、橫截面顯微鏡法或稱量法測量鍍層的厚度時(shí)，基本測量面的數(shù)量、位置及尺寸應(yīng)根據(jù)鋼鐵制件的形狀和大小確定。供需雙方另有協(xié)商除外，基本測量面應(yīng)位于鋼鐵制件的主要表面。一般工件，由主要表面的最外邊緣至中間點(diǎn)位置選取不少于5點(diǎn)測量，取算術(shù)平均值作為測量值。主要表面面積大于或等于10cm2的鋼鐵制件，樣本中的每個(gè)鋼鐵制件應(yīng)至少取一個(gè)基本測量面。樣本大小參見表1。主要表面面積小于10cm2的鋼鐵制件，應(yīng)有足夠數(shù)量的鋼鐵制件共同提供至少10cm2的表面作為一個(gè)單獨(dú)的基本測量面。用于測量的鋼鐵制件總數(shù)等于提供一個(gè)單獨(dú)的基本測量面所需的鋼鐵制件數(shù)乘以表1最后一列提供的數(shù)量（要求樣本鋼鐵制件的最小數(shù)量。）磁性法或電磁法采用磁性法和電磁法測厚時(shí)，在每個(gè)基本測量面內(nèi)應(yīng)至少取五個(gè)測量點(diǎn)。由于用該方法測量的每個(gè)區(qū)域都非常小，個(gè)別測量值可能低于滲層的局部厚度或平均厚度值（有的甚至相差達(dá)10%），但這是無關(guān)緊要的，因?yàn)橐竺總€(gè)基本測量面的測量平均值等于或高于滲層局部厚度所要求的最小值。當(dāng)必須要5個(gè)以上鋼鐵制件才能達(dá)到至少10cm2的基本測量面時(shí)，如果每個(gè)鋼鐵制件都能選取合適的主要表面，則應(yīng)當(dāng)每個(gè)鋼鐵制件進(jìn)行單獨(dú)的磁性法測量；如果這樣的主要表面不存在或難以選取，則應(yīng)當(dāng)參照GB/T13825采用稱量法測量。稱量法單位面積滲層鍍覆量（單位：g/cm2）應(yīng)根據(jù)GB/T13825測量確定。單位面積滲層鍍覆量（單位：g/cm2）的測量值除以滲層名義密度7.2g/cm3就換算成了滲層的厚度值。驗(yàn)收準(zhǔn)則基本測量面進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，滲層厚度不應(yīng)小于表1中的規(guī)定值。如果樣本的滲層厚度不符合這些要求，則應(yīng)在該批鋼鐵制件中雙倍取樣（鋼鐵制件數(shù)少于最低取樣數(shù)則取全部鋼鐵制件進(jìn)行試驗(yàn)）。若這一較大的樣本通過了實(shí)驗(yàn)則視該批鋼鐵制件合格；若不通過，則不符合要求的鋼鐵制件應(yīng)報(bào)廢；或經(jīng)需方允許重新進(jìn)行滲鋅后送交檢查。7.3耐鹽霧性能按GB/T10125-2012要求進(jìn)行試驗(yàn)。8.合格證書根據(jù)需要，提供滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求的證書（符合GB/T18253相關(guān)要求）。對此證書的要求需方

要在訂購時(shí)提出。附錄A（資料性附錄）

滲鋅層耐蝕性能A.1通則滲鋅層的設(shè)計(jì)就是用于保護(hù)基材免受腐蝕和磨損。對于絕大多數(shù)應(yīng)用場合，滲鋅鋼鐵制件暴露于大氣環(huán)境之下或預(yù)埋入混凝土中。在這種環(huán)境條件下，滲層的服役壽命與滲層的厚度成正比，見B/T19355.1。參考GB/T19292.1確定暴露環(huán)境的腐蝕等級，滲層在特殊大氣環(huán)境下的可能服役壽命見GB/T19355.1。鹽霧試驗(yàn)不能精確地測試鋅擴(kuò)散層（滲鋅）鋼鐵鋼鐵制件的耐蝕性，因?yàn)樗腔阱e誤失效機(jī)理的加速。鹽霧試驗(yàn)過程不存在合適的濕/干交替循環(huán)環(huán)境，滲層表面不能形成自然條件下放置形成的垢銹層。在沒有垢銹層存在的情況下，滲層中的金屬鋅不斷受到侵蝕，則預(yù)測的滲層壽命很低。GB/T19355.1第8章中指出，鹽霧試驗(yàn)只能用于內(nèi)部生產(chǎn)控制時(shí)的橫向?qū)Ρ取.2后處理及鈍化滲層經(jīng)磷化、鉻酸鹽鈍化或其它合適的鈍化工藝處理，可明顯延長滲層的服役壽命?？刹捎眉铀俑g試驗(yàn)測試比較后處理（鈍化）產(chǎn)生的有益效果，但該測試結(jié)果不能代表滲層的絕對服役壽命。A.3滲鋅+后涂覆鋼鐵制件滲鋅后經(jīng)后涂覆可以達(dá)到更長的使用壽命。后涂覆所涉及到的涂料、表面處理要求、涂裝系統(tǒng)、涂層厚度等參見GB/T30790.5。后涂覆所涉及到的粉末涂料、推薦使用的粉末、預(yù)處理、系統(tǒng)的應(yīng)用及服役情況參見EN13438和EN15773。附錄B（資料性附錄）滲鋅層特性B.1滲鋅層相對于鋼鐵基體是陽極性的，并為鋼鐵基體提供電化學(xué)保護(hù)以防止腐蝕。B.2滲鋅過程致基體表面硬化，通常超過HRC35，這取決于滲鋅工藝參數(shù)。B.3滲鋅層不會產(chǎn)生氫脆。B.4由于滲鋅層固有的表面微粗糙度，滲后的后涂覆層具有優(yōu)異的附著強(qiáng)度。B.5滲鋅過程的工作溫度可以在290°C到500°C之間。B.6由于滲鋅過程持續(xù)時(shí)間足夠長，滲鋅層只能用于在這些溫度下不會改變其性能的材料制成的制件。B.7獲得的滲鋅層應(yīng)完全符合制件的輪廓，其厚度應(yīng)在制件的整個(gè)表面上分布均勻，包括復(fù)雜形狀的