CN101876015A

CN101876015A - 耐腐蚀合金材料、该材料构成的涂层及包含该涂层的部件

Info

Publication number: CN101876015A
Application number: CN2009101359237A
Authority: CN
Inventors: 黄金和; 赵哲宁; 翟树民; 董立峰; 曹柏文; 陈明洪; 孙其俊; 李国成; 陈义方; 李仕军; 单焕民
Original assignee: BUNDY AUTO SYSTEMS (CHANGCHUN) Co Ltd; BUNDY AUTO SYSTEMS (HAINAN) Co Ltd; BUNDY AUTO SYSTEMS (SHANGHAI) Co Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS (CHONGQING) Co Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS Co Ltd; WUHAN BUNDY FLUID SYSTEMS CO Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS (SHANGHAI) Co Ltd
Current assignee: BUNDY AUTO SYSTEMS (CHANGCHUN) Co Ltd; BUNDY AUTO SYSTEMS (HAINAN) Co Ltd; BUNDY AUTO SYSTEMS (SHANGHAI) Co Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS (CHONGQING) Co Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS Co Ltd; WUHAN BUNDY FLUID SYSTEMS CO Ltd; BUNDY FLUID SYSTEMS (SHANGHAI) Co Ltd
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-03

Abstract

本发明提供一种耐腐蚀合金材料、该合金材料构成的涂层及具有该涂层的部件，该合金材料以质量百分率计含有：5～7％的Al；2.5～3.5％的Mg；0.03～0.5％的稀土元素；微量的杂质以及余量的Zn。使用该合金涂层的部件可耐盐雾试验500～1500小时而不出现红锈，因此具有更优良的防腐性能，同时还具有优良的可加工性，而且其涂层附着力很好。

Description

耐腐蚀合金材料、该材料构成的涂层及包含该涂层的部件

技术领域

本发明涉及耐腐蚀合金领域，特别涉及一种耐腐蚀合金涂层。

背景技术

由于使用环境的原因，某些情况下会导致金属部件易受腐蚀而影响其使用寿命，例如一些在恶劣环境中使用的钢丝、钢绞线、管材、板材和带材等，特别是汽车管路系统中所使用的管材，所有这些部件都需要具备耐腐蚀的性质来保证其使用寿命。以汽车管路系统中的管材为例，需要保证其管材的寿命，以进一步保障汽车的正常运行。目前，耐腐蚀的管材最常用的制备方法是在管材的表面涂覆耐腐蚀的涂层来增强其耐腐蚀性，例如热浸镀锌铝合金涂层。

耐中性盐雾实验是用来检测涂层管材的耐腐蚀性的常用方法。在耐中性盐雾实验中，目前常用的热浸镀锌铝合金涂层一般在200小时以内出现红锈。但是，随着人们对汽车性能等各方面要求的进一步提高，其管材的耐腐蚀性能也需要进一步提高，以适应整个汽车生产的要求。

发明内容

本发明提供一种耐腐蚀合金材料，以质量百分率计含有：5～7％的Al；2.5～3.5％的Mg；0.03～0.5％的稀土元素；微量的杂质以及余量的Zn。该合金在耐中性盐雾实验中，可以承受至少500～1500小时盐雾试验不出红锈，而且，涂层附着力良好。

在本发明的一个优选实施方式中，上述稀土元素为镧系元素中的至少一种。在另一个优选实施方式中，本发明所用稀土元素可选自La、Ce及其组合中的至少一种。在本发明又一个优选的实施方式中，所使用的稀土元素为La和Ce，其中La和Ce可以以任意比例混合加入。

在本发明的优选实施方式中，稀土元素的含量为0.03～0.3％，Mg的含量为2.75～3.25％，Al的含量为5.5～6.5％。上述微量的杂质为本领域所公知的合金制备中难以避免的杂质，包括：Fe≤0.02％、Cu≤0.02％、Pb≤0.01％、Cd≤0.001％和其他杂质≤0.2％。

本发明还提供一种耐腐蚀合金材料涂层，由上述任一种合金材料构成。该涂层的厚度范围为3～18微米。该涂层可用于汽车制动或燃料管路。

本发明还提供一种具有该涂层的耐腐蚀部件，可用于汽车制动或燃料管路。该部件能够承受至少500～1500小时盐雾试验不出红锈，而且，涂层附着力良好。此外，具有上述涂层的部件还有可加工性良好的优点。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例制备的防腐蚀涂层管材的横切面示意图。

图2为根据本发明一个实施例制备的防腐蚀涂层管材照片。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进一步详细地说明本发明，但应理解的是，这些实施方式仅仅为示例的目的，本发明并不限于这些实施方式。

本发明提供了一种耐腐蚀合金材料，以质量百分率计含有：5～7％的Al；2.5～3.5％的Mg；0.03～0.5％的稀土元素；微量的杂质以及余量的Zn。上述微量的杂质为本领域所公知的合金制备中难以避免的杂质，包括：Fe≤0.02％、Cu≤0.02％、Pb≤0.01％、Cd≤0.001％和其他杂质≤0.2％。该合金可用作管材涂层的底层，涂层的厚度范围为3～18微米。

稀土元素可为镧系元素中的至少一种。优选的稀土元素为La、Ce及其组合中的至少一种。特别优选所述稀土元素为La和Ce，其中La和Ce可以以任意比混合加入。稀土元素的含量优选为0.03～0.3％。Mg的含量优选为2.75～3.25％。Al的含量优选为5.5～6.5％。

本发明的合金可用作管材等的耐腐蚀涂层，通过如下过程制备：管材开卷-镀前处理-感应加热-热浸镀合金涂层-冷却-干燥-卷曲，得到涂层管材，其横切面如图1所示。该涂层能够承受至少500～1500小时盐雾试验不出红锈，而且，涂层附着力良好，可加工性良好。

本发明的涂层不仅仅可以应用于汽车制动与燃料管路，还可以扩展到汽车上使用的各种流体承载管路，包括变速箱管路、动力转向管路、冷却管路、发动机管路等等。这种涂层产品可以使用的基体管材例如：单层焊接低碳钢管、单层无缝低碳钢管、双层焊接低碳钢管、未涂层的低碳钢管、带有镀铜涂层的低碳钢管、带有镀镍涂层的低碳钢管、带有锌镍涂层的低碳钢管等等。

下面以汽车管路管材为例，具体说明本发明优选实施方式涂层的耐腐蚀效果。

实施例1

选取上述优选实施方式所述的合金材料，采用4.76mm双层管分别试验了两次涂层试验，涂层厚度最小3微米，涂层平均重量50～60g/m²。涂覆完成之后进行了系列试验验证，TI汽车(中国)实验室给出验证报告如下表1所示：

表1

实施例2

为了进一步验证涂层性能，使用4.76DW/6.35DW/6.35SW/7.94SW四种管材在线扩大试验。然后进行系列试验验证，TI汽车(中国)实验室给出验证报告，如下表2所示：

表2

重复扩大试验的结果表明，这种新涂层具有优良的防腐性能。

实施例3

为了进一步验证涂层管材的可加工性，对实施例1和2的涂层管材进行了成型扩口试验，结果满足A0005-115度扩口试验、Z183-90度双重扩口试验要求。成型扩口图片如附图2所示。

本领域技术人员应了解的是，本发明所述涂层也适用于金属防腐的其他方面，例如一些在恶劣环境中使用的钢丝、钢绞线、管材、板材和带材等需对抗恶劣环境的金属部件，而并不限于本发明实施方式所公开的上述金属部件，即不局限在汽车管路系统的其他应用领域。本发明的范围由权利要求书所限定，本领域技术人员通过实践可知的对此处所公开的具体实施方式的各种修改和等同替换均落入本发明要求保护的范围内。

Claims

1.一种合金材料，以质量百分率计包括：5～7％的Al；2.5～3.5％的Mg；0.03～0.5％的稀土元素；微量的杂质以及余量的Zn。

2.如权利要求1所述的合金材料，其中所述稀土元素为镧系元素中的至少一种。

3.如权利要求2所述的合金材料，其中所述稀土元素为La、Ce及其组合中的至少一种。

4.如权利要求3所述的合金材料，其中所述稀土元素为La和Ce。

5.如权利要求1所述的合金材料，其中稀土元素的含量为0.03～0.3％。

6.如权利要求1所述的合金材料，其中Mg的含量为2.75～3.25％。

7.如权利要求1所述的合金材料，其中Al的含量为5.5～6.5％。

8.如权利要求1所述的合金材料，其中所述微量的杂质含量范围为0～0.251％。

9.如权利要求8所述的合金材料，其中所述微量的杂质包括：Fe≤0.02％；Cu≤0.02％；Pb≤0.01％；Cd≤0.001％；和其他杂质≤0.2％。

10.一种合金材料涂层，由权利要求1～9中任一项所述的合金材料构成。

11.如权利要求10所述的合金材料涂层，其中所述涂层的厚度为3～18微米。

12.如权利要求10或11所述的合金材料涂层，其中所述涂层用于汽车上使用的流体承载管路。

13.如权利要求12所述的合金材料涂层，其中所述汽车上使用的流体承载管路包括：制动管路、燃料管路、变速箱管路、动力转向管路、冷却管路、发动机管路。

14.如权利要求10所述的合金材料涂层，其中所述涂层所适用的基体管材包括低碳钢管。

15.如权利要求14所述的合金材料涂层，其中所述低碳钢管包括：单层焊接低碳钢管、单层无缝低碳钢管、双层焊接低碳钢管、未涂层的低碳钢管、带有镀铜涂层的低碳钢管、带有镀镍涂层的低碳钢管和带有锌镍涂层的低碳钢管。

16.一种耐腐蚀部件，具有如权利要求10～15中任一项所述的合金材料涂层。

17.如权利要求16所述的耐腐蚀部件，其中所述耐腐蚀部件包括用于汽车上使用的流体承载管路的管材。

18.如权利要求17所述的部件，其中所述汽车上使用的流体承载管路包括：制动管路、燃料管路、变速箱管路、动力转向管路、冷却管路、发动机管路。

19.如权利要求16所述的部件，其中所述部件中使用的基体管材包括低碳钢管。

20.如权利要求19所述的部件，其中所述低碳钢管包括：单层焊接低碳钢管、单层无缝低碳钢管、双层焊接低碳钢管、未涂层的低碳钢管、带有镀铜涂层的低碳钢管、带有镀镍涂层的低碳钢管和带有锌镍涂层的低碳钢管。