热扩散渗锌作为上世纪初发展起来的一项金属表面处理技术,以其良好的耐腐蚀性而得到广泛应用。渗锌是一种将钢铁材料与锌粉混合加热,进而使锌吸附于材料表面形成渗锌保护层的化学热处理过程。渗锌镀层被认为是所有锌制表面中最坚固的。本文主要介绍了国内外渗锌产业的状况、腐蚀基本原理、渗锌原理和工艺以及对其实施改进后的结果。热扩散渗锌过程是一种固态扩散反应,反应时间长、速度慢。本文的主要工作是探讨如何改进热扩散渗锌工艺,以期提高生产效率和改进品质。纳米技术作为一个新的研究领域越来越受人们的关注,随着研究的深入,纳米材料许多奇异性能也逐渐展现出来。同时表面纳米化技术作为一项新的表面处理技术已经应用于诸多方面,尤其在降低热扩散渗锌温度和缩短渗锌时间方面有一定优势。本文主要讨论了将纳米技术应用于渗锌剂的改进和对工件表面性能的改进可行性。通过改变渗剂的尺寸使其升级到纳米量级,研究了使用纳米锌粉及稀土后对热扩散渗锌工艺的影响,并讨论了对渗层厚度、耐腐蚀性和耐磨损性方面的影响。试验表明添加纳米粉末后,渗层具有较高的平均硬度,仅添加纳米稀土可有效提高耐磨损性能,其次有助于改善渗层的显微硬度和耐腐蚀性能。利用表面纳米层晶界密度高,晶界为易扩散快速传质通道的原理,对金属工件预先进行了表面纳米化处理。本文主要论述了其对渗层厚度、保温时间、保温温度的影响,以及添加剂对其的影响。试验表明纳米化层对于扩散更加敏感,时间的影响对于纳米化层并不显著。同时结合其它渗剂的使用,表面纳米层对渗层的改善作用又有所提高,温度越高,渗层厚度增加越明显。得出的结论是:上述二者均对热扩散渗锌工艺有一定的改善作用。