防渗涂料交流贴（希望能置顶）

热盾涂料

我公司专业生产FC108、FC408防渗碳涂料，论坛里已经有不少朋友正在使用，大家在使用上有什么问题或者经验，欢迎在这里交流。没有用我公司涂料的朋友有关防渗涂料的问题也可以讨论，大家畅所欲言！！

lichuang

这方面知道的太少了，我也想听听专家的指教啊！！！！！！！

热盾涂料

如何选用防渗涂料?为使零件不同部位具有不同性能，在采用渗碳、渗氮、渗硼、碳氮共渗、氮碳共渗等化学热处理工艺的同时，还需要采用局部防渗技术。过去常采用镀铜、镀锡、预留切削余量等办法防渗。由于镀铜、镀锡工艺复杂，镀层质量难以保证，镀液对环境污染以及预留切削余量工件需在冷热加工车间多次往返，需二次加热淬火，由此造成的钢材、能源、时间的浪费。
近20年，涂料防渗技术正逐渐替代传统工艺。它既可达到局部防渗的工艺要求，也克服了传统工艺的缺点。它不仅较电镀工艺防渗可靠（因镀层厚度及致密度达不到要求，漏渗经常发生），而且使用方便，省时、省电、省钢材。涂料防渗作为一项新兴技术，正受到热处理行业的青睐。
目前国内市售和自用的涂料有几十种，国产进口均有，它们性能各异，价格不同。如何选择好合适的产品，解决本单位局部防渗问题，对热处理工程师而言，非常重要。
1 与热处理工艺相适应
产品不同、零件不同，局部防渗的要求也各不相同。在丛多的防渗涂料品种中，要根据零件局部防渗的要求来选择。
1.1 防渗目标要明确
渗何种元素，一定要选防该元素的防渗涂料。这点一般不会弄错。但是，热处理工艺不同，对涂料的要求也不相同，例如气体渗碳、固体渗碳与液体渗碳，又如气体渗氮与离子渗氮等，它们要求防同一种元素，但涂料性能大不相同，选择时要搞清涂料的适用范围。
1.2 要注意零件渗层深度
对于渗碳，由于渗层深度要求不同，对防渗碳涂料的要求就不同。如渗层有3mm以上时，选用一般的防渗涂料可能就不行，必须选择适于防深层渗碳的涂料。防深层渗碳涂料的特点是在长时间高温、高碳势的作用下，涂层性能稳定、不流挂、不滴淌、阻渗剂在气氛中无变化，能长期阻止活性碳原子的渗透。
1.3 渗碳直接淬火后，防渗面要再切削加工的零件
因为淬火后防渗面必须无硬点才能加工，国内涂料不是都能满足此要求，有的是配方问题，有的是使用工艺问题。选择某一涂料后，先试验，找出规律，确定使用工艺后再批量使用。
1.4 渗碳直接淬火后，防渗面硬度有不同要求（30～55HRC）
当防渗面要求在30～40HRC时，要求防渗可靠，无渗漏。当防渗面硬度要求在45～55HRC时，就要求防渗涂料有限量渗漏性能，使防渗面大到一定的碳浓度（低于渗碳面）。国产某些涂料已具备这样性能，利用控制涂层厚度来控制渗面的碳浓度，达到控制不同硬度的目的。
淬火后的硬度与材质淬透性、几何形状及尺寸大小和淬火介质种类等因素有关，同涂层厚度及其导热性也有关。具体零件必须经过试验，找出该涂料层厚度与硬度的关系，方可用于生产。不同防渗涂料其漏渗性能有差异，其涂层厚度要求也不相同。
1.5 零件对防渗涂料的自剥率要求不同
自剥率为零件淬火后涂层从防渗面自动剥落的比例，自动剥落越多，自剥率越高。自剥率主要与涂料组成、热膨胀系数、涂层厚度有关，另外还与零件表面粗糙度、材质、淬火介质等有关。涂层自剥的原理是，金属基体的热膨胀系数远远大于硅酸盐陶瓷涂层（瓷釉）的热膨胀系数，在激冷（淬火）过程中，涂层的收缩比金属基体慢，涂层就会自动脱落。涂层的抗压强度与涂层的成分有关，但涂层厚度对其影响更大，涂层越薄，其弹性越好，抗压强度越高，越不容易自剥。相反，涂层越厚，越容易自剥。目前对防渗涂料的自剥性能持两种观点。一种认为自剥率越高越好，这样可减少残留涂层的清理工作量；另一种认为自剥率越低越好，这样可以保护淬火介质不受污染。热处理技术在进步，设备在不断更新，新型昂贵淬火介质用得越来越多。在提倡“绿色热处理”得今天，保护好淬火介质少受或不受污染势在必行。使用自剥率低得防渗涂料，将残层放到淬火后去清理会更经济、更方便一些。
有一种模糊认识，以为自剥率高得涂料就是淬火后可完全不用清理，可直接进入下道工序，也就是说防渗面残层一点不留。实际上只要是硅酸盐类型得涂料，它或多或少总有残留，哪怕很少一点，都必须在热处理车间清理掉，不允许带入下道工序。既要清理，自剥率高低只决定其清理难易，却不能省掉此道工序。有的涂料厂商在回答这一问题时，有意无意地给用户造成省去清理工序得错觉。
当然，对那些几何形状复杂、沟槽多得防渗部位（如螺纹、内孔等），为便于清理应选用容易清除的涂料。现有涂料多数为硅酸盐涂料，残层脆性大，用喷砂或抛丸法容易清除。但喷砂或抛丸时，要注意砂粒及钢丸直径，最好选形状复杂，带有锐角的细小钢丸，这样更容易清理一些。
国内外各种防渗涂料对涂层厚度要求大不相同，从0.1～2.0mm均有，相差10～20倍之多。不难理解，要求涂层越薄的防渗涂料其防渗效果越好，单位面积所耗用的涂料量就越少，相对费用便低（经济）。而要求涂层越厚的防渗涂料其防渗效果相对较差，它不得不用较厚的涂层来弥补，单位面积所耗用的涂料量就多，费用自然就高。如果按单位面积所耗用的涂料成本去比较，该选哪种防渗涂料就很清楚了。
有时，生产商也会用涂层自剥率高来说服用户。知道了厚度与自剥率、消耗定额、保护淬火介质、清理工序之关系，用户就会有明智的选择。

• 使用的方便性

在保证防渗效果的基础上，使用是否方便也是大家关心的问题。
2.1 商品涂料以单组份为好
防渗涂料分溶剂型和水基型外，还可按单组份和双组份来分类。在水性涂料中，单组份涂料是厂商已研磨加工好的浆状物，用户只需搅拌均匀即可涂覆。双组份涂料是以粉剂和液体两种形式一同供货。涂覆前，用户按要求将两组份调和搅匀。单组份涂料的优点是组份恒定不变，使用方便，对防渗效果影响小，容易进行质量控制。双组份涂料调和时，厂商虽提供了配比，但实际操作中往往有波动，凭手感调节粘度，多加或少加某一组份不可避免，涂层的组成容易波动，其防渗效果也会变化，必然影响到产品质量。
单组份涂料用毕，加盖密封可长期保存，不浪费。双组份涂料必须用多少调多少，估计不准，要么不够，要么剩余，剩余部分不易保存，干结后就浪费了。据试验研究，部分双组份涂料调和后，必须及时使用，放置时间稍长就会自动增稠，失去流动性，变成膏状，甚至固化（这也许是不能加工成单组份涂料的原因）。自己调和的双组份涂料因填料（干粉）分散到基料（粘结剂）和水中相对困难，又未研磨，其均匀性、流动性都会受影响。

• 涂层干燥问题

溶剂型涂料因溶剂易挥发，自然干燥快而受到个别用户欢迎。可是又因其毒性大、气味猛、污染环境、不易贮存而受到冷落。随着社会环保意识提高，高档汽车罩光面漆、建筑装饰漆都是向水性漆方向发展，非装饰用的防渗涂料更应走水性化道路。
水性化的防渗涂料按粘结剂类型分为无机和有机两大类。上市涂料以无机粘结剂居多，有机粘结剂的水性涂料已有上市。无机粘结剂的最大有点是粘结剂与其他硅酸盐在高温下形成瓷釉。有机粘结剂在高温下则预先裂解成低分子有机化合物被烧掉或排除，余下粉剂在高温下单独形成瓷釉。不管哪类粘结剂，都是与水一道作为载体，使粉剂均匀分布在金属表面上，在炉内高温下成釉，起到保护作用。
水性涂料以水为分散介质，涂层中自然含有大量水分。刚涂覆的涂层，随着水的挥发，表面干结，具有一定粘结力和机械强度。虽如此，涂层组织内部仍含有不少水分，如若将此涂层（随工件）直接送入高温炉内，水分会立即气化冲出涂层。在此过程中，不仅会破坏涂层的完整性，也会影响涂层与基体的粘结，甚至剥离。因此，在工件入炉前，尽量除去涂层中的水分。
水性涂料的自然干燥，受环境温度和相对湿度的影响。气温高、湿度低，涂层干燥快。一些厂商在强调自然干燥的时候，对气候、温度、湿度的影响避而不谈，给用户造成一种错觉，自然干燥简单方便，对涂层防护效果无任何影响，从而埋下少隐患。实际上，我国地域辽阔，东西南北气候差异很大，自然干燥不宜通用。再说，气候是一个非常复杂的变数，不可能制定出一个环境温度、湿度变化与自然干燥时间、残余水分的关系曲线来控制残余水量。如只按厂商提供的时间自然干燥，当气候变化时，涂层残余水量也不会相同。
为使进入高温炉内的涂层残余水量尽量地少，应改自然干燥为烘干才好。烘干工艺仅提供一个温度和时间参数，各地、各厂均用一个条件，使涂层残余水分控制在一定范围。据我厂出国培训地同志讲，西方工业发达国家工厂使用水性防渗涂料时，在烘干工序上一丝不苟，值得我们借鉴。
每个工厂条件不同，用什么方法干燥由各厂自己决定，本文只是想说明什么方法更好。希望涂料厂商在提供使用方法时，能更科学、更严谨一些。
2.3 工件清洗
清洗工件的目的是让涂料能很好地同金属表面结合，干燥和粘结牢固。如果工件表面有油，水性涂料很难涂覆，覆盖上的湿涂层又会收缩、露底。油水不相溶，这是最基本地道理。即使勉强覆盖，因结合不牢，干燥后也可能壳起、剥离。为保护环境，建议用水性金属清洗剂清除油污，不用汽油等有机溶剂清洗。清洗地要求不象电镀等行业那么高，目的是涂覆方便、粘结牢固。

[ 本帖最后由 热盾涂料 于 2009-4-4 10:51 编辑 ]

热盾涂料

3 涂料的通性
防渗涂料既然是涂料，就应该具备涂料地通性，在选择单组份涂料时，有些主要性能不可忽视。
3.1 悬浮稳定性
涂料一般由填料（粉剂）、基料（粘结剂）、溶剂（有机溶剂或水）和各种助剂组成。它们在外力和助剂作用下，将填料均匀地分散在基料和溶剂中，制成均匀的、有流动性的浆状悬浮物。涂料长期密封贮存，应允许有少量分层，经搅拌，很容易恢复成均匀的、有流动性地浆状物。悬浮稳定性较差地涂料贮存一段时间后，分层严重，底部沉淀结成硬块，很难搅拌均匀，不能恢复到均匀、流动性好的原始状态。购买单组份涂料时，一定要注意其悬浮稳定性是否合格。如不合格，一旦结块，不宜再用。否则，很难保证有好地防渗效果。
3.2 触变性
所谓触变性，是涂料具备的特殊性能，即当涂料由于搅拌或摇动，其粘度即降低的流动性质。凡触变性好的涂料，经搅拌或摇动，均应变成均匀的、粘度低、流动性好的浆状物。如果经搅拌或摇动，涂料粘度仍很高，流动性很差，仍呈膏状，其触变性就不好。触变性差的防渗涂料，有的干脆叫防渗膏，就是这个道理。膏状物流动性差，难涂覆均匀，操作不方便，一般涂层较厚，耗费大，应尽量不选。国产某防渗涂料在贮存时呈膏状，少有分层。但一经搅拌、粘度降低，变成流动性很好的浆状物，这种产品较好地解决了触变性问题。它不仅有利于贮存，便于涂覆，同时克服了涂覆中易产生得流挂现象，有利于一次涂较厚得涂层。
3.3 流平性
由于防渗涂料多位非装饰性涂料，对流平性要求不高，如有特殊要求，可把流平性作为选择指标。
3.4 防霉、防腐败性
水性涂料在贮存过程中，细菌滋生繁衍，发霉、变质、腐败等问题时有发生，如何防止细菌滋生繁衍，成为涂料配方设计师应考虑得问题。选择有机粘结剂得水性涂料时，用户要特别注意其保质期的长短，选用保质期长得涂料，购回后尽量在保质期内使用。涂料防霉、防腐败性能越好，保质期越长。在保质期内变质，应向厂商索赔。变质涂料因其分散性、粘结力受到破坏，尽量弃之不用。由无机粘结剂（硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾）配制的水性防渗涂料，细菌难以滋生，很少变质。
3.5 涂层高温稳定性
市售防渗涂料中，由少数高温稳定性较差，主要表现在热处理温度下，涂层粘度降低，慢慢从原处往下流淌，滴到其他部位。原涂覆涂层处涂层逐渐变薄，其结果是原部位防渗效果变差，需渗碳的部位一旦滴上釉滴，则该部位渗不进碳，严重影响产品质量。如果在热处理加热时，釉层处于粘滞（粘度高）、致密的状态，不仅不流淌，阻渗性能也会很好。用户在选择选涂料时，高温稳定性要预先考虑到才好。

• 涂料得经济性

4.1 国产进口涂料价格不同
目前国内市售得进口防渗涂料不多，多数是从技术引进渠道带进来的。据悉上海某国代理销售的“渗碳保护剂”价格为每公斤300～500元，而直接从国外进口，价格也不低。国产防渗涂料品种不少，性能也不错，但价格却只有每公斤几十元，其差价在5～10倍之间。国产货是值得多应用的。
我国已正式加入WTO，国外防渗涂料类产品将以何种方式进入我国，国内厂商将如何应对，业内人士应该重视。
4.2 价格低不一定经济
显然，影响单耗成本的因素不只是涂料的价格，而主要是涂层厚度。除考虑每公斤价格外，还要看每公斤涂料能涂覆多少面积或单位面积耗用涂料的成本。只有把价格和涂层厚度结合起来，才能选择到真正价廉物美的涂料。
4.3 厂商的服务和技术保障不同
每个工厂的习惯和条件的差异，决定了他对不同品牌涂料有所偏好，除综合考虑上述各种因素外，还应把考虑供货厂的服务水平放在重要位置。厂商的售前、售中、售后服务质量的优劣，直接影响到用户的生产控制、质量稳定等大事。防渗涂料是精细化工产品，它属于热处理工艺材料范畴。因其应用的局限性，国内专门从事这类产品研究的人员非常有限。虽有专业生产厂近20家，但纯生产的多，开放研究的少。产品配方多数从科研院所购买，按配方生产，厂商对产品技术难以全面掌握，要求提供全面的技术服务就困难不少。用户的问题往往得不到满意的解答。从而使防渗涂料的应用受到限制。
选择技术服务好，技术有保障的防渗涂料生产商，是热处理工程师应十分注意的。一个再好的产品，当被你采用时，它都有一个适应、磨合的过程，不可能一蹴而就，必须在工艺、技术上适当调增。只有厂商的技术服务到位了，上述适应、磨合工程才会缩短，否则用户将很难适应，甚至会半途而废。要少走弯路，少出问题，必须有厂商的产品质量、服务质量、技术保障作支撑，才能使涂料防渗技术给用户带来效益。

参考文献：
[1]谢浪.螺纹的防渗碳与漏渗碳处理[J].金属热处理，2000，25（12）：29-30.
[2]张兴奎.防渗涂料“自剥”性能辨析[J].机械工人（热加工），2001，（10）：19.
[3]邵规贤，苟文彬，闻瑞昌等.搪瓷学[M].北京：轻工业出版社，1983.
[4][美]TC巴顿，郭隽奎，王长卓.涂料流动和颜料分散—流变学方法探讨涂料及油墨工艺学[M].北京：化学工业出版社，1988.

本文发表於《金属热处理》2002年 第27卷第6期P23-26

热盾涂料

以上是我公司防渗涂料发明人张兴奎高工发表在金属热处理杂志上的文章，需要防渗涂料选型的朋友可以看一下

lichuang

谢谢楼主的资料！！！！！！

周建国

张工，你好。提一个问题，就是渗碳产品采用防渗处理后能够判别是否达到了防渗效果的依据是什么？是渗碳后的表面硬度？还是防渗涂层的组织？或者是其它的某个方面？

李坚

我在万利达五金真空热处理（深圳）有限公司用过FC108，现在他们还在用，防渗效果不错，只是淬火回火后一些角落里的残存喷砂清除比较费时。总之感谢热盾涂料张兴奎老高工！

热盾涂料

周工您好。防渗效果的判断应该是看防渗面的组织情况，防渗碳涂料的本质是防止碳原子的渗入。防渗后的表面硬度有些时候会因为零件的大小、材料、淬火方式不同而不同，没用一个准确的数据，从20HRC～45HRC都有可能。
判断防渗效果简单点用肉眼看的话，防渗效果好的，防渗面应该是银白的金属本色；如果防渗有问题，则防渗面呈现灰黑色。有些时候防渗面出现漏渗的话，会有很明显的灰色斑点。

热盾涂料

淬火后的清除问题是FC108的一个弱点，特别是几何形状比较复杂的零件。从原理上来说FC108防渗效果好的一个很重要原因就是因为它的粘结能力很强，在高温下能形成很致密的保护层紧紧粘帖在防渗面上。而这个优点在淬火完后又变成了一个弱点，只能用机械的办法去除。如果担心后续涂层残留物去除问题，层深在1.5MM以下的零件可以考虑使用FC408水溶性涂料，不过FC408水溶性涂料在性价比和涂刷性能上都不如FC108。

周建国

请问我们使用的FC108涂料，在产品经过刷涂后在室温干透后进炉处理还是需要在烘箱中烘干后再进炉好？渗碳产品经过预氧化处理（500---520度），其涂层是否会有影响？

热盾涂料

防渗面如果热处理后需要进行机加工的，最好进渗碳炉前进行160度左右的低温烘干，具体工艺在说明书里有叙述。烘干的好处是将涂料中95%以上的水份除去（自然干燥只有20%左右的水份去除，且很容易受天气潮湿的影响），避免水份进入高温渗碳炉中变成水蒸汽冲出而破坏涂层完整性。涂层完整才能保证防渗面的100%防渗，否则有漏渗点就会给后续机加工带来很大的麻烦。
预氧化过程对涂层不会有影响。如果这个预氧化是从室温升到500度，而且升温过程不是太快的话，还正好可以替代了低温烘干这个步骤。一些多用炉用户就是用渗碳前的预热环节来对零件进行烘干。

周建国

我们的预氧化处理是工件进炉后从150----300度不等的温度升至510度（到温须30---40分钟），然后保温。对产品进行渗碳部位的检查，没有发现异常（无渗碳层，硬度适中）。但就是去除是一个麻烦的事情，直接喷丸会喷毛，戴保护套涂料又去除不掉，只能采用车或者磨的办法去除。

热盾涂料

没想到涂料残余的去除给你带来这么大的麻烦。FC108防渗涂料在80年代初设计配方时主要考虑的适应于重载齿轮深层渗碳的防渗（因为是在杭齿厂开发的），重载齿轮防渗面都要后续机加工，所以涂料残余物的去除就并不显得这么重要。上面说过了要防渗性能好涂料粘结能力就要好，同时残留物就难清除。这个不可调和的矛盾好像还没找到更好的解决办法。

xiaotian9210

有防渗的了，有催渗的涂料没

热盾涂料

这个就不清楚了，不过催渗技术推广不如防渗涂料。很多热处理厂家对催渗还是保持比较谨慎的态度。

热盾涂料

近几年来，随着技术进步，国内许多热处理厂家采用了各种先进的淬火介质，对防渗碳涂料在淬火时的自行剥落颇有微词。另外在重载齿轮渗碳时，纷纷采用二次加热淬火工艺。其空冷后，也希望防渗涂层不剥落，在二次加热时维持其防渗功能。而目前国内防渗碳涂料中的硅酸盐类涂料中很多品牌仍把“自剥性能好”作为卖点。不自剥或少自剥的防渗碳涂料市场上非常少见。本公司2008年转制成立后，在许多用户的建议和要求下，对不自剥或少自剥的涂料进行了研究。现正式推出FC208防渗碳涂料。
性能：1、保持FC108涂料的防渗效果好、防渗时间长的特点，特别适用于深层渗碳的局部防渗。
2、涂层渗碳时紧贴工件表面，出炉淬火或空冷时，涂层很少自剥，仍紧紧贴在工件表面。
3、涂料浆涂刷性能好，搅拌均匀即可涂覆施工，容易涂覆。
4、水性，无毒，单组份。

shihuan211152

我们公司也是用这个的，刚用，以后有什么疑问可以请教你了，这个板块很好，也希望别的供应商像您学习

周建国

请问张工，我们用FC108涂料涂抹螺纹部位的产品，为什么时间久了会出现返潮的现象，就是涂过涂料的地方有黏糊糊的感觉。

[ 本帖最后由 周建国 于 2009-6-5 20:49 编辑 ]

zy7633

FC108好象是有返潮的现象，不过低温烘干后就不会返潮了

[ 本帖最后由 zy7633 于 2009-6-6 08:50 编辑 ]