CN103146965A

CN103146965A - 一种Cr(CO)6变质低锌热浸镀铝合金镀层材料

Info

Publication number: CN103146965A
Application number: CN 201110399744
Authority: CN
Inventors: 门三泉; 张中可; 车云
Original assignee: Guizhou Huake Aluminium Material Engineering Technology Research Co Ltd
Current assignee: Guizhou Huake Aluminium Material Engineering Technology Research Co Ltd
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：20~30，Pd：0.01～0.15，Cu：1.5～3.8，Sn：0.01～0.05，晶粒细化剂：0.1～0.3，稀土添加剂Pr：0.01～0.1，Fe：0.01～2.0，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.1～0.5%，本发明的一种以Al代Zn的低锌热高性能的浸镀铝合金镀层材料具有较高的综合性能。

Description

一种Cr(CO)6变质低锌热浸镀铝合金镀层材料

技术领域

本发明涉及一种铝合金镀层材料，特别涉及一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料。

背景技术

钢铁的纯锌镀层和纯铝镀层对钢铁的防护各有优缺点。总体来说，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；而镀铝层则具有包覆防护能力高、牺牲保护能力稍差的特点。因此，加强二者的优势、克服其不足之处并使之叠加起来，开发应用锌铝合金或铝锌合金为主要组分的新型高性能镀层材料，是长期以来钢铁行业和热浸镀行业追求的高技术高效益目标，更是今后钢铁行业、热浸镀行业乃至铝行业都必须面对和需要尽快解决的重大技术经济问题，因为金融危机的影响，既对钢铁业提出了产品技术性能和质量升级的要求，也对开辟过剩铝金属消费的新渠道提出了要求，而随着物质循环发展的大趋势，大量的铝合金、锌合金、铜合金以及其它有色金属的废杂料，也越来越多地进入循环再利用程序，以最低成本实现再利用的最高价值无疑也是经济社会发展的目的和要求，这些要求从宏观经济发展的角度看，关系到钢铁、铝、锌行业的持续发展和社会各行业间的共同平衡发展，从微观经济竞争的角度看，则直接决定着一个企业的前途和命运。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对目前纯锌镀层和纯铝镀层存在的问题，本发明提供一种以Al代Zn的低锌热浸镀铝合金镀层材料。

本发明的技术方案：一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：20~30，Pd ：0.01～0.15，Cu：1.5～3.8，Sn：0.01～0.05，晶粒细化剂：0.1～0.3，稀土添加剂Pr：0.01～0.1，Fe：0.01～2.0，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.1～0.5%。

一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料，晶粒细化剂包括：Co-B、Co-C、Co-N、Cr-B、Cr-C、Cr-N、Fe-B、Fe-C、Fe-N、Ni-B、Ni-C、Ni-N、Ti-B、Ti-C、Ti-N、Zr-B、Zr-C或Zr-N。

再通过常规的熔铸加工工艺，制成成Al-Zn合金镀层材料。

本发明达到的有益效果：

（1）变质剂Cr(CO)₆在高温下分解出原子态的Cr，Cr在铝合金中形成Al₁₂（Cr、Fe）₃Si、（Cr、Fe）Al₇、（Cr、Mn）Al₁₂等化合物，主要作用是提高高温性能、降低杂质Fe的有害作用，阻碍再结晶的成核和长大过程，强化结晶晶粒边界，改善合金的抗应力腐蚀裂纹能力。

（2）晶粒细化剂包括：Co-B、Co-C、Co-N、Cr-B、Cr-C、Cr-N、Fe-B、Fe-C、Fe-N、Ni-B、Ni-C、Ni-N、Ti-B、Ti-C、Ti-N、Zr-B、Zr-C或Zr-N，在高温时通过溶解、扩散和弥散，成为纳米级乃至更为细小的异类原子团簇和稳定的分子团簇，在熔体冷却结晶时提供大量分布均匀的细小“晶种”、间隙相和间隙化合物，高效细化基体的结晶粒度，提高了镀层材料的强度、韧性、硬度、耐磨性和高温性能。

具体实施方式：

实施例1：

(1)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：20，Pd ：0.01，Cu：1.5，Sn：0.01，晶粒细化剂Ti-B：0.1，稀土添加剂Pr：0.01，Fe：0.01，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.1%；配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为：Zn：200kg，Pd：0.1kg，Cu：15 kg，Sn：0.1 kg， Ti-B：1kg，Pr：0.1kg，Fe：0.1kg，Al：783.6kg，Cr(CO)₆：1kg；

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

(3)再按配方加入其它物质，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。

实施例2：

按配方选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：25，Pd ：0.012，Cu：2.6，Sn：0.03，晶粒细化剂Co-C+Co-N：0.2，稀土添加剂Pr：0.05，Fe：1.0，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.3%；配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为：Zn：250kg，Pd ：0.12kg，Cu：26kg，Sn：0.3kg， Co-C：1kg，Co-N：1kg，Pr：0.5kg，Fe：10kg，Al：711.08kg，Cr(CO)₆：3kg。

其余步骤同实施例1。

实施例3：

按配方选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：30，Pd ：0.15，Cu：3.8，Sn：0.05，晶粒细化剂Fe-N+Ni-B+Ni-C：0.3，稀土添加剂Pr：0.1，Fe：2.0，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.5%；配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为：Zn：300kg，Pd： 1.5kg，Cu：38kg，Sn：0.5kg， Fe-N：1kg，Ni-B：1kg，Ni-C：1kg，Pr：1kg，Fe：20kg，其余为Al：636.0kg，Cr(CO)₆：5kg。

其余步骤同实施例1。

Claims

1.一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料，其特征在于：按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：20~30，Pd ：0.01～0.15，Cu：1.5～3.8，Sn：0.01～0.05，晶粒细化剂：0.1～0.3，稀土添加剂Pr：0.01～0.1，Fe：0.01～2.0，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Cr(CO)₆占炉料总量的0.1～0.5%。

2.根据权利要求1所述一种Cr(CO)₆变质低锌热浸镀铝合金镀层材料，其特征在于：晶粒细化剂包括：Co-B、Co-C、Co-N、Cr-B、Cr-C、Cr-N、Fe-B、Fe-C、Fe-N、Ni-B、Ni-C、Ni-N、Ti-B、Ti-C、Ti-N、Zr-B、Zr-C或Zr-N。