CN100549210C - 高耐蚀性镀覆钢材的二元合金镀覆材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二元合金镀覆材料及其制造方法，其中所述的二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5%以下，还公开了一种制造方法，包括将各种元素按上述比例进行配比后，加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为700～850℃，经搅拌、精炼、除渣，最后浇注成合金锭，本发明镀覆钢材有高的耐蚀性和优良的抗疲劳性能，与基体金属结合力强，能广泛应用于家电、建材、汽车行业。
Description
技术领域
本发明涉及一种二元合金镀覆材料及其制造方法，尤其是一种高耐蚀性镀覆钢材的二元合金镀覆材料及其制造方法。
背景技术
在当前国内外市场上，由于家电、建材、汽车等领域内对热镀锌或热镀锌合金钢板需求量越来越大，但大部分厂家仍在生产和使用传统的热镀锌钢板(带)或仅含0.1～0.2％Al的热镀锌钢板(带)，即所谓的二元合金热镀锌钢板(带)。这种产品存在很多缺陷，使用寿命短，仅10年左右时间即产生锈蚀的缺陷，而且机械加工性能差，镀层因拉伸容易造成损伤，特别是在高于室温的条件下抗蚀性能差，镀层与基体金属结合处易脆化，易氧化生成鳞皮，抗疲劳性能差，在弯曲数次后容易产生龟裂，出现镀层脱皮现象。
为解决上述技术问题，现有技术提出很多相关的技术方案，如作者吴俊琳、余仲兴、朱永达在期刊名为“上海有色金属”上发表的“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”和“微量添加稀土对锌基合金镀层性能的影响”两篇文章中，均提到在热度锌层中加入微量稀土元素或其他元素如镁等可以起到有益效果，但这两篇文章仅仅停留于学术上的研究，涉及到各种具体元素到底应如何加入目前尚无定论，甚至如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”中所述的已经被普遍使用的铝添加剂加入多少最适宜尚无定论，其中较为普遍的观点认为Al的含量不宜过多，该文献中唯一公开的Al的含量较大的情况是填加硅元素时，其可以为Zn-55％Al-1.5％Si，而在介绍添加镍、稀土、铅和锑、钛、镁元素的时候，其所公开的Al的含量最大的为27％(填加钛元素时)，这是由于各种元素对热镀锌钢板所产生的影响作用不尽相同，甚至是相反的作用，因此并不能简单在二元(Si-Al)合金的基础上任意添加其他微量元素，因此该两份期刊文献中尽管从学术理论上已经意识到添加某些元素可以起到有益效果，但仍然未给出这些元素添加到二元合金中最佳的组成比例，尤其是Al的含量在多少范围为最佳也无定论，因此目前的镀覆材料多数仍然仅由二元合金组成，不包含任何其他微量元素，正如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”结尾所述“目前国内外研究大多数仍停留在实验室阶段，只有少数合金已应用于生产”，因此，如何形成好的镀覆材料一直是悬而未决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中二元合金镀覆材料性能不理想的技术难题，本发明目的在于提供一种高耐蚀性镀覆钢材的二元合金镀覆材料及其制造方法，以更好的提高镀覆钢材的抗腐蚀性能与耐高温性能，延长钢材的使用寿命，改善钢材的表面质量。
本发明的二元合金镀覆材料，其中所述的二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下。
其中优选所述二元合金的各成份占总质量的质量百分比为：Si：1～10％，余量为Al。
更优选的，其中所述微量添加元素各组成成份的具体含量，Fe＜0.3％、Ti＜0.1％、B＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、Pb＜0.1％、Cu＜0.1％、Sn＜0.1％、Bi＜0.1％、Ni＜0.1％、Sb＜0.1％。
一种制造二元合金镀覆材料的方法，所述二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下，将各种元素按上述比例进行配比后，加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为700～850℃，经搅拌、精炼、除渣，最后浇注成合金锭。
一种高耐蚀性镀覆钢材，其中所述的高耐蚀性镀覆钢材镀覆二元合金镀覆材料，所述的二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下。
采用本发明的技术方案，与现有技术相比，加入微量添加元素后，由于通过合理的配置各组成成份的质量百分比，克服了和元素相互之间的影响和产生的副作用，因此耐蚀性大大提高，特别是钢板切边的耐蚀性更为突出。镀层表面硬度比镀锌层高，摩擦系数比镀锌钢板小，加工时滑动性好，不易产生滑痕。镀层表面光亮，耐变黑性。镀层不仅与基体金属结合力增强，而且镀层表面无结瘤现象。
同时，该二元合金镀覆材料采用独特的工艺制备，成份均匀无偏析，重熔或重熔放置长时间后仍能保持这一效果，且底渣生成量少，有高的耐蚀性和优良的抗疲劳性能，与基体金属结合力强，能广泛应用于家电、建材、汽车行业。
具体实施方式
本发明的高耐蚀性镀覆钢材的二元合金镀覆材料包含的二元合金由Si和Al组成，所述镀覆材料还包含至少一种微量添加元素，所述的微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种。表1中列出了本发明中各成份质量百分比的一些优选的具体实施例，但本发明各组成成份的含量并不局限于表1中所列的数值，对于本领域技术人员来说，完全可以在表1所列的数值范围的基础上进行合理地概括和推导。
表1：Al-Si合金各组成成份占总质量的质量百分含量(％)。
| Si | Al | 微量添加元素Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb |
| 1 | 余量 | 总量＜0.5％ |
| 1.5 | 余量 | 总量＜0.5％ |
| 2 | 余量 | 总量＜0.5％ |
| 5 | 余量 | 总量＜0.5％ |
| 10 | 余量 | 总量＜0.5％ |
从表1可以看出：本发明的二元合金的各成份最优的质量百分比为：Si：1～10％，微量添加元素总量＜0.5％，余量为Al。
其中所述微量添加元素各组成成份的具体含量Fe＜0.3％、Ti＜0.1％、B＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、Pb＜0.1％、Cu＜0.1％、Sn＜0.1％、Bi＜0.1％、Ni＜0.1％、Sb＜0.1％。
同时，本发明还公开了一种制造二元合金镀覆材料的方法，所述二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下，将各种元素按上述比例进行配比后，加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为700～850℃，经搅拌、精炼、除渣，最后浇注成合金锭。
同时使用惰性气体，精炼结束后检查金属含气量，合格后扒渣浇铸成锭，铸锭尺寸为1400×580×475mm，或680×90×60mm。
同时，本发明还公开了一种高耐蚀性镀覆钢材，其特征在于所述的高耐蚀性镀覆钢材镀覆二元合金镀覆材料，所述的二元合金由Al和Si组成，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素选自Fe、Ti、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下。
采用本发明的技术方案，与现有技术相比，加入微量添加元素后，克服了和元素相互之间的影响和产生的负作用，由于通过合理的配置各组成成份的质量百分比，具备了明显的技术效果，同时，该二元合金镀覆材料采用独特工艺制备，成份均匀无偏析，重熔或重熔放置长时间后仍能保持这一效果，且底渣生成量少，成品高耐蚀性镀覆钢材有高的耐蚀性和优良的抗疲劳性能，能广泛应用于家电、建材、汽车行业。
Claims (3)
1.一种二元合金镀覆材料，其特征在于所述的二元合金由Al和Si组成，其中所述二元合金中Si占总质量的质量百分比为1～5％，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素包含选自Fe、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的几种，其中Fe的含量＜0.3％，B＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、Pb＜0.1％、Cu＜0.1％、Sn＜0.1％、Bi＜0.1％、Ni＜0.1％、Sb＜0.1％，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下。
2.一种制造二元合金镀覆材料的方法，所述的二元合金由Al和Si组成，其中所述二元合金中Si占总质量的质量百分比为1～5％，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素包含选自Fe、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的几种，其中Fe的含量＜0.3％，B＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、Pb＜0.1％、Cu＜0.1％、Sn＜0.1％、Bi＜0.1％、Ni＜0.1％、Sb＜0.1％，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下，将各种元素按上述比例进行配比后，加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为700～850℃，经搅拌、精炼、除渣，最后浇注成合金锭。
3.一种高耐蚀性镀覆钢材，其特征在于所述的高耐蚀性镀覆钢材镀覆二元合金镀覆材料，所述的二元合金由Al和Si组成，其中所述二元合金中Si占总质量的质量百分比为1～5％，所述材料还包含微量添加元素，所述微量添加元素包含选自Fe、B、Pr、Nd、Pb、Cu、Sn、Bi、Ni、Sb中的几种，其中Fe的含量＜0.3％，B＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、Pb＜0.1％、Cu＜0.1％、Sn＜0.1％、Bi＜0.1％、Ni＜0.1％、Sb＜0.1％，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下。
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Denomination of invention: Binary alloy coating material for high corrosion resistance coating steel products and manufacturing method thereof Effective date of registration: 20100914 Granted publication date: 20091014 Pledgee: Jiangsu Xizhou rural commercial bank Limited by Share Ltd Pledgor: Wuxi Linlong Aluminium Co., Ltd. Registration number: 2010990000885 |
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