CN101109053B

CN101109053B - 钢铁构件热浸镀锌的方法

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Publication number: CN101109053B
Application number: CN2007100353183A
Authority: CN
Inventors: 匡立春; 窦传龙; 王全; 王辉; 杨岳云
Original assignee: Zhuzhou Smelter Group Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Smelter Group Co Ltd
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2027-07-09
Also published as: CN101109053A

Abstract

本发明涉及用于钢铁构件热浸镀锌用锌合金及其锭型及其方法。其合金组份和重量百分比为0.008％～0.012％(wt)Al，0.04％～0.06％(wt)Ni，0.02％～0.08％(wt)Bi，0.006％～0.01％(wt)RE，其余为锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状。其热浸镀锌方法是将上述合金直接熔化而成锌浴，使用简单，锌浴合金元素铝、铋、镍和稀土含量稳定、均匀，可减缓或消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高镀层抗蚀性能和机械性能，降低镀层厚度，降低成本。锌合金锭型具有合适的形状和锭重，能满足大容量镀锌设备加锌的要求，方便吊装，便于叉运，比表面积小，适合仓储多层堆码，节省仓储空间，稳定安全的优点。

Description

钢铁构件热浸镀锌的方法

技术领域

本发明涉及一种锌合金及其锭型及其方法，特别涉及用于钢铁构件热浸镀锌用锌合金及其锭型及其方法。

背景技术

目前国内外热浸镀锌行业均采用锌合金浴镀锌，Zn-Al-Ni-Bi-RE合金不仅对镀层光亮度改善很有效果，还能有效消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高镀层抗蚀性能和机械性能，降低镀层厚度，为理想的热浸镀锌用锌合金。锌合金浴通常是在生产现场用锌合金在使用前配制。由于钢铁构件一般体积较大，对钢铁构件进行镀锌的所用的锌浴设备的容积也较大，所需锌浴量多，锌浴的配制难度较大。目前钢铁构件热浸镀锌锌浴配制方法是：首先将锌锭熔化在锌锅内，然后以每块10公斤左右的锌铝镍铋稀土中间合金锭按一定比例在锌锅内稀释，得到热浸镀锌所需要的锌浴成分。这种现场配制的方法对其操作人员提出了较高的要求，要求其具备一定的镀锌理论知识，各种物料的添加量应精确计量，应对锌浴成分进行检测，才能保证最终形成的锌浴成分符合使用要求，目前的生产厂大都不具备上述人员和检测条件，难以准确把握添加量，不可避免地出现合金元素加入量过多、过少而引起的合金元素成分不均匀，导致最终形成的锌浴成分不清楚，即使具备上述条件，这些物料在配制过程中，一般都难以达到充分熔解、均匀混合的状态，造成锌浴中产生各种元素的偏析和烧损，如合金元素铝和铋、镍的密度差别大，重力偏析大，易引起成分波动。稀土化学性质活泼易烧损；各种合金元素的利用率不高，实际使用效果不理想。现有技术中的研究活动大都是针对锌合金中添加成份而开展，未考虑到使用配制过程中的诸多问题，如由本申请人申请的中国专利ZL200510031270.X“用于钢铁构件热浸镀锌的锌铋多元合金及其方法”公开了一种用于热浸钢铁构件镀锌的、含铋的锌铋多元合金，其组成为0.05～0.1％(wt)Bi；0.05～0.09％(wt)的Al；0.01～0.05％(wt)的稀土金属RE；0～0.05％(wt)的Ni；其余为锌和不可避免的杂质。它通过合理控制合金中铝、镍、稀土金属RE的含量，同时在合金中添加铋元素，使锌浴的流动性能明显改善，在保障镀层的抗蚀性能和机械性能的同时适当降低镀层厚度。其重点在于对合金成份的改进，但由于其各成份的比例仍大大高于镀锌浴的比例，不能直接熔化成锌合金浴，仍需要在生产现场用锌合金在使用前配制成锌合金浴，它仅解决了锌合金的成份问题，其实际使用效果仍因配制环节存在问题而未达到所期望的效果。

通常锌合金锭的形状为长方体形，目前市场上合金锭一般按锭重分小锭和大锭两种，小锭一般是20～25kg/块，大锭一般在1000kg～2000kg/块之间。由于其锭型为简单的长方体形，无吊孔，不能直接吊装，只能从底部叉运，极不方便，堆码的稳定性不好，不利于仓储多层堆码，所需仓储空间较大，小锭在运输途中易被盗。对于宽带镀锌和钢铁构件镀锌来说，由于宽带钢和钢铁构件占空间较大，产能大，对其进行镀锌所需的设备容积也较大，所需的锌合金较多，采用小块锌合金锭时，由于合金锭锭型太小，添加的频次太多，添加量不易控制，劳动强度大，且合金锭表面积大，氧化锌渣产出率高，增加了镀锌厂家生产成本，不利于生产过程控制。小合金块需要打捆包装后才方便运输。

综上所述，现有技术未提供使用简单，适用于钢铁构件热浸镀用的成份及锭型的锌合金，以提高镀层光亮度，有效消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高镀层抗蚀性能和机械性能好，降低镀层厚度，降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于钢铁构件热浸镀锌用的锌铝镍铋稀土合金，它可直接在镀锌设备内熔化成适用于钢铁构件热浸镀锌的锌浴，操作简单，使所配制的锌浴合金元素铝、镍、铋和稀土含量稳定、均匀，以提高镀层光亮度，有效消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高镀层抗蚀性能和机械性能好，降低镀层厚度，降低成本。

本发明的另一个目的在于提供一种用于钢铁构件热浸镀锌用的锌合金锭型，它具有合适的形状和锭重，能满足大容量镀锌设备加锌的要求，方便吊装，便于叉运，比表面积小，适合仓储多层堆码，节省仓储空间，稳定安全的优点。

本发明的还有一个目的在于提供一种新的热浸镀锌方法，该方法以热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭直接熔化成锌浴，解决热浸镀锌锌浴所存在的各种元素的偏析和烧损等问题，以提高镀层光亮度，有效消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高镀层抗蚀性能和机械性能好，降低镀层厚度，降低成本。

本发明的技术方案为：一种用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其成份及重量百分比为0.008％～0.012％(wt)Al，0.04％～0.06％(wt)Ni，0.02％～0.08％(wt)Bi，0.006％～0.01％(wt)RE，其余为锌和不可避免的杂质。

热浸镀锌铝镍铋稀土合金的锭型，它为带有两个对称耳翘的“T”形长方锌锭体，锌锭体的上平面和底部为平面。

作为对本发明的进一步改进，其中一个耳翘上设置有吊孔。

作为对本发明的进一步改进，两个耳翘上均设置有吊孔。

作为对本发明的进一步改进，锌锭体的四个侧面为斜面，锌锭体上部横截面大于下部横截面。

作为对本发明的进一步改进，所述的热浸镀锌合金锭锭重为900～1100kg，锭型长度为1160～1200mm，宽度为580～600mm，高度为260～300mm。

钢铁构件热浸镀锌的方法，采用上述热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭直接熔化成锌浴。

本发明的有益效果在于：

本发明将钢铁构件热浸镀锌和所需要的铝、镍、铋和稀土合金元素按最佳含量和最理想使用效果的要求配制好，浇铸成1吨左右的大锭，使用厂家可直接投入锌浴设备内熔化使用，避免出现合金元素加入量过多、过少而引起的合金元素成分不均匀现象，避免合金元素烧损，保障锌浴中合金元素铝、镍、铋和稀土含量稳定，混合均匀；大大降低了对使用厂家的人员和检测条件的要求，简化了操作程序。由于铝、镍、铋和稀土合金元素含量合适，提高了镀层光亮度，有效消除活性钢镀锌产生的圣德林效应，改善了铁基体与锌浴的浸润性能和流动性能，提高了镀层抗蚀性能和机械性能好，降低镀层厚度，降低成本。

由于本发明在长方体的基础上设置有两个对称的耳翘，合金锭中间大面积落地，稳定安全、有效减少仓储空间；耳翘可作为叉运支撑件，便于叉车叉运及堆码，由于耳翘还设置有吊孔，便于生产厂吊装进料。由于锭的比表面积较小，能较好地降低外表面积大而形成的氧化物，降低氧化渣率0.5％～1％，对合金锭在铸造工艺中形成的集中缩孔能够起一定的减轻作用。由于侧面为斜面，便于生产中脱模。

附图说明

图1是本发明的锭型的主视图；

图2是本发明的锭型的左视图；

图3是本发明的锭型的俯视图。

图中：1—锌锭体，2—吊孔，3—耳翘。

具体实施方式

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.012％(wt)Al；0.04％(wt)Ni；0.08％(wt)Bi；0.01％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭的锭型，它为带有两个对称耳翘3“T”形长方锌锭体1，锌锭体1的上平面和底部为平面。其中一个耳翘3上设置有吊孔2。锌锭体1的四个侧面为斜面，锌锭体1上部横截面大于下部横截面，锭重为900kg，锭型长度L为1160mm，宽度B为580mm，高度H为260mm。

用上述热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭对钢铁构件进行热浸镀锌，锌浴的浸润性能和流动性能好，无圣德林效应，镀层抗蚀性能和机械性能好，无合金元素烧损。

实施例2：

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.008％(wt)Al；0.04％(wt)Ni；0.02％(wt)Bi；0.006％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭的锭型，它为带有两个对称耳翘3“T”形长方锌锭体1，锌锭体1的上平面和底部为平面。两个耳翘3上均设置有吊孔2。锌锭体1的四个侧面为斜面，锌锭体1上部横截面大于下部横截面，锭重为1100kg，锭型长度L为1200mm，宽度B为600mm，高度H为300mm。

实施例3

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.008％(wt)Al；0.06％(wt)Ni；0.02％(wt)Bi；0.01％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

锭型同实施例1。

实施例4

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.012％(wt)Al；0.04％(wt)Ni；0.02％(wt)Bi；0.006％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

锭型同实施例2。

本发明包含但不限于上述实施方式，只要采用了将热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭直接熔化成锌浴的形式，即属于本发明的保护范围。

实施例5

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.008％(wt)Al；0.04％(wt)Ni；0.02％(wt)Bi；0.01％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

锭型同实施例1。

实施例6

用于钢铁构件热浸镀锌的热浸镀锌铝镍铋稀土合金，其组成为0.012％(wt)Al；0.06％(wt)Ni；0.08％(wt)Bi；0.006％(wt)RE；其余为锌和不可避免的杂质。

锭型同实施例1。

本发明包含但不限于上述实施方式，只要采用了将热浸镀锌铝镍铋稀土合金直接熔化成锌浴的形式，即属于本发明的保护范围。

Claims

1.钢铁构件热浸镀锌的方法，其特征在于：采用热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭直接熔化成锌浴，所述的热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭的成份及重量百分比为0.008％～0.012％(wt)Al，0.04％～0.06％(wt)Ni，0.02％～0.08％(wt)Bi，0.006％～0.01％(wt)RE，其余为锌和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的钢铁构件热浸镀锌的方法，其特征在于：所述的热浸镀锌铝镍铋稀土合金锭为带有两个对称耳翘(3)的“T”形长方锌锭体(1)，锌锭体(1)的上平面和底部为平面。

3.根据权利要求2所述的钢铁构件热浸镀锌的方法，其特征在于：所述的热浸镀铝镍铋稀土合金锭锭重为900～1100kg，锭型长度为1160～1200mm，宽度为580～600mm，高度为260～300mm。