CN103131911A - 一种高强度耐腐蚀镀层材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度耐腐蚀镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn:25~30%，Mg:1~4.4%，Li:≤1.5%，Mn:0.01~0.05%，C:≤0.1,Si:0.1～1%,Sc：0.01～0.8,其余为Al和不可避免的杂质。本发明的镀层材料具有很高的强度，可以有效的防止钢铁腐蚀。

Description

一种高强度耐腐蚀镀层材料

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料。

背景技术

腐蚀对钢铁造成的损失是极其严重的，据不完全统计，全世界每年钢材产量的1/3因腐蚀而损失，仅在中国每年造成的损失就达上亿元，同时腐蚀还会造成人员伤亡。目前防治钢铁材料腐蚀的方法中热浸镀锌被公认为是最有效最直接的保护钢铁的方法之一。

镀锌层具有良好的牺牲阴极保护能力，其保护性可以一直持续到镀层被完全溶解，即使镀层被部分破坏造成了钢基体裸露，只要镀层不剥落，也不会降低其保护性能。但镀层的强度低，通常情况下对镀层强度没有什么要求，但在某些情况下，往往也需要高强度的镀层，例如对于一些薄壁或细小的钢铁材料，镀层的强度对整个材料的影响是很大的，若是使用普通的锌镀层，强度就达不到要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题:

针对现在镀锌层强度低的问题，本发明提供了一种新的高强度铝合金镀层材料。

本发明的技术方案：

一种高强度耐腐蚀镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：25~30%，Mg：1~4.4%，Li：≤1.5%，Mn：0.01~0.05%， C：≤0.1,Si：0.1～1%,Sc：0.01～0.8，其余为Al和不可避免的杂质。

制备时Mn是以Mn₂(CO)₁₀的形态加入。

本发明的有益效果：

1、利用Li元素和Mg元素对Al和Al+Zn的原子极化变径作用，在微观状态下有效调整原子尺寸和有序的结构，使熔体在宏观上结构均匀，降低表面张力，并改善熔体与镀件基体的亲和性，改善镀层与基体附着性。

2、制备时Mn是以Mn₂(CO)₁₀的形态加入，Mn₂(CO)₁₀的熔点只有154℃，加入后可以很快熔化并分解出Mn扩散到熔体中，Mn在铝合金中形成MnAl₆弥散质点，阻止再结晶的粗大化，提高再结晶温度，有效地细化再结晶晶粒，提高合金的强度，还可使Al基体中的电极电位差变小，提高合金的耐蚀性。分解出的羰基自由基CO-还能够吸收熔体中的H、O等有害元素，净化熔体。

3、Mg和Li可以在铝合金中形成强化相，提高镀层强度，Li还可以提高材料的高温强度。

4、Si可以有效抑制在浸镀时Al与Fe基体之间剧烈的化合反应，能以“填隙”方式抑制Al-Fe反应并抵制Zn介入Al-Fe化合物中，减少或杜绝生成“透镜状Fe₂Al₅”，强化“薄层状Fe₂Al₅”的生成机制，建立Fe—Al—Zn均匀梯度的反应机制，从而提高镀层质量。

具体实施方式：

实施例的成分为Zn：25%，Mg：2%，Li：1.5%，Mn：0.02%， C: 0.1,Si: 1%,Sc：0.01%,其余为Al和杂质。

其制备方法包括如下步骤：

(1)根据合金总量和各元素百分比，推算出所需的每种单质金属的质量，或者合金的质量，或者混合金属添加剂的质量，编制合金生产配料表，并按配料表选足备料，其中Mn是选择用Mn₂(CO)₁₀作为添加料；

(2)先往熔炼炉中加入适量的铝锭或熔融铝液，加热使之完全融化并在700～800℃下保温；

(3)再按配方比例加入各种元素，最后再加入锌，搅拌均匀；现场取样分析，根据分析结果和配方范围，调整添加量；然后继续熔炼和搅拌，再次取样分析，直至各元素比例完全符合配方要求。

(4)然后对上述合金熔体进行炉内精炼；往合金熔体中加入精炼剂，并搅拌均匀，熔体精炼在封闭环境中完成。

(5)精炼后除渣、除气、静置、调温至660～720℃，合金液倾倒出炉，同时过滤；滤液平缓倾入铸造锭模中，通过顺序式结晶方式，使熔体在锭模中自下而上凝结，形成银白色锭型。

Claims (2)

1.一种高强度耐腐蚀镀层材料，其特征在于：按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：25~30%，Mg：1~4.4%，Li：≤1.5%，Mn：0.01~0.05%， C：≤0.1,Si：0.1～1%,Sc：0.01～0.8，其余为Al和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀镀层材料，其特征在于：制备本材料时Mn是以Mn₂(CO)₁₀的形态加入。