申请/专利权人：山东新地标铁塔股份有限公司

申请日：2024-04-24

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN118064818B

主分类号：C23C2/06

分类号：C23C2/06;C23C2/02;C23C2/26;C22C38/28;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C23C22/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：本发明钢材制备技术领域，具体地说是一种耐腐热浸镀锌钢材及其制备工艺。一种耐腐热浸镀锌钢材的制备工艺，包括以下步骤：钢材的微生物助镀处理；助镀钢材的热浸镀锌；钝化剂的制备及热浸镀锌钢材的耐腐处理。本发明通过为喷涂在预处理钢材表面的嗜盐菌创造出适宜的生长环境，促进嗜盐菌的代谢活动释放酸、醇有机物，对预处理钢材表面进行活化，增加后续热浸镀锌过程镀层的附着力，并且嗜盐菌能够促进助镀剂培养液中金属离子的聚集，代谢产生的聚羟基丁酸酯还能在嗜盐菌的作用下与ZnCl2和NH4Cl盐膜结合，从而形成更加致密稳定的盐膜，避免盐膜的吸潮以及分解现象，提高了后续的热浸镀锌的效果，制得的耐腐热浸镀锌钢材具有优异的耐腐蚀性。

主权项：1.一种耐腐热浸镀锌钢材的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：钢材的微生物助镀处理对嗜盐菌进行活化得到活化菌种，取ZnCl2、NaCl、葡萄糖、酵母提取物、K2HPO4·3H2O、NH4Cl、MgSO4、NiCl2和Na2SO4溶解在蒸馏水中，得到助镀剂培养液，将钢材进行碱洗和酸洗后用去离子水冲洗，得到预处理钢材，再在预处理钢材表面喷涂活化菌种，然后依次浸没在助镀剂培养液和乙醇溶液中，干燥后得到助镀钢材；S2：助镀钢材的热浸镀锌将Zn块和Al粉通过中间合金法制得Zn-Al中间合金，Zn块和Co粉通过中间合金法制得Zn-Co中间合金，将Zn块、Zn-Al中间合金和Zn-Co中间合金一起进行熔化，得到合金熔体，降温后加入In并搅拌均匀，得到合金镀浴，保持温度将助镀钢材浸入合金镀浴中，取出后淬火，得到热浸镀锌钢材；S3：钝化剂的制备及热浸镀锌钢材的耐腐处理将蓖麻油基聚酰胺、烷基三甲氧基硅烷、环氧乳液、氟锆酸钠、硫酸锌和蒸馏水混合置于容器中，搅拌均匀后得到钝化剂，调节钝化剂的pH后将热浸镀锌钢材浸没在钝化剂中，取出后烘干，得到耐腐热浸镀锌钢材；步骤S1钢材的微生物助镀处理，包括以下步骤：S1.1：取5-6重量份的酵母提取物、8-10重量份的胰蛋白胨、55-60重量份的NaCl和0.001-0.002重量份的抗生素溶解在950-1000重量份的蒸馏水中，得到混合溶液，调节混合溶液pH为8.5-9，然后置于灭菌箱中以121-125℃的温度灭菌18-20分钟，得到LB培养基，将嗜盐菌接种至LB培养基中，然后置于温控摇床中，调节温度为35-37℃，转速为220-250rpm进行10-12小时的摇瓶发酵，得到活化菌种；S1.2：取35-40重量份的ZnCl2、20-25重量份的NaCl、18-20重量份的葡萄糖、2-3重量份的酵母提取物、8-10重量份的K2HPO4·3H2O、15-20重量份的NH4Cl、0.8-1重量份的MgSO4、0.8-1重量份的NiCl2和0.4-0.5重量份的Na2SO4溶解在950-1000重量份的蒸馏水中，得到助镀剂培养液；S1.3：将钢材浸没在碱洗液中以55-60℃的温度碱洗4-5分钟，然后浸没在酸洗液中在室温下酸洗25-30分钟，再用去离子水冲洗2-3次，得到预处理钢材，在预处理钢材表面通过喷涂法均匀喷涂步骤S1.1制得的活化菌种，然后浸没在助镀剂培养液中，调节温度为35-37℃，静置24-30小时，再置于浓度为70-75%的乙醇溶液中浸泡2-3分钟，然后置于鼓风干燥箱中以121-125℃的温度干燥1-2小时，得到助镀钢材；步骤S2助镀钢材的热浸镀锌，包括以下步骤：S2.1：将Zn块置于电弧真空熔炼炉中进行加热，待Zn块完全熔化时升温至650-660℃，加入5-5.5wt%的Al粉，保温2-2.5小时，然后降温至500-550℃，搅拌均匀后保温1-1.5小时，得到合金液Ⅰ，迅速倒掉合金液Ⅰ表面的杂质，然后将合金液Ⅰ倒入模具中铸成小锭，得到Zn-Al中间合金，继续将Zn块置于电弧真空熔炼炉中进行加热，待Zn块完全熔化时升温至950-1000℃，加入2-2.5wt%的Co粉，保温2-2.5小时，然后在搅拌的同时自然冷却至580-600℃，保温1-1.5小时，得到合金液Ⅱ，迅速倒掉合金液Ⅱ表面的杂质，然后将合金液Ⅱ倒入模具中铸成小锭，得到Zn-Co中间合金；S2.2：将Zn块、Zn-Al中间合金和Zn-Co中间合金以1：（0.1-0.15）：（0.08-0.1）的质量比置于电弧真空熔炼炉中，调节温度为650-700℃进行熔化，得到合金熔体，降温至480-500℃后加入0.6-0.8wt%的In，保温2-3小时并搅拌均匀，得到合金镀浴，保持温度为480-500℃，拨开合金镀浴表面的氧化层后将助镀钢材浸入合金镀浴中，持续60-80秒，将助镀钢材取出后快速置于去离子水中，使其温度降至20-40℃，得到热浸镀锌钢材；步骤S3钝化剂的制备及热浸镀锌钢材的耐腐处理，包括以下步骤：S3.1：将蓖麻油基聚酰胺、烷基三甲氧基硅烷、环氧乳液、氟锆酸钠、硫酸锌和蒸馏水以1：（10-12）：（3-6）：（6-8）：（4-6）：（160-180）的质量比混合置于容器中，搅拌均匀后得到钝化剂；S3.2：将钝化剂置于钝化槽中，调节钝化剂的pH为2-3，然后将热浸镀锌钢材浸没在钝化剂中，静置2-3分钟，取出后置于烘干箱中，以38-40℃的温度烘干，得到耐腐热浸镀锌钢材。

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