CN103147029A

CN103147029A - 一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料

Info

Publication number: CN103147029A
Application number: CN 201110400316
Authority: CN
Inventors: 车云; 门三泉; 张中可; 李荣华
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

本发明公开了一种多组分含金配合物变质的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：10~15，KAu(CN)₂：10^-4～0.01，Li：0.1～1.0，Co：0.5～1.0，Cr：0.1～0.3，Pb：0.15～0.25，Ti-B：0.35～0.5，稀土添加剂：0.1～0.3，Se：0.1～0.2，其余为Al和不可避免的微量杂质，按照本发明所述技术方案生产的铝合金镀层材料，可在钢铁及铁合金表面形成美观耐蚀、耐磨性好、强度和延展性高。

Description

一种多组分含金配合物变质的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，特别涉及一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料。

背景技术

钢铁表面的热镀锌防护技术与电镀、喷镀、蒸发镀、机械滚镀等方式相比，具有镀层厚度易控、耐蚀性强、成本低、工艺可控性好、效率高等特点。

目前全世界已经建成投产的镀锌机组有400多条线，遍布60多个国家，镀锌钢制品产量接近2亿吨，其中大部分是镀锌钢板。

中国的热镀锌钢生产起步较晚。1935年中国才开始生产热镀锌型材、钢管、钢丝等金属制品，上世纪50～60年代处于低水平的吸收引进阶段，先后在沈阳、营口、北京建成了单张钢板镀锌机组。

改革开放至上世纪80年代后期投入生产的大型机组也只有武钢和宝钢两条生产线，年产能只有几十万吨，热浸镀科研和技术装备水平都不高。

上世纪90年代，国内利用自己的技术装备建成了一批产能5000吨的窄带钢热镀锌及锌铝合金生产线，同时利用引进技术装备在广东、四川、辽宁、湖北建成了总产能100万吨以上的宽带钢热镀锌、热镀铝及热镀锌铝合金生产线，使我国热浸镀钢板生产技术水平有了很大提高。

热浸镀用锌消耗量达到锌金属总产量的70%以上，造成锌资源短缺的形势越来越严峻。2008年以来世界锌产量平均每年保持在1200万吨左右，热镀锌产业的消费量就达到850万吨以上，而镀锌钢铁制品的覆盖面还不到全世界钢产量的1/5。随着经济社会的发展，高端的镀层钢铁制品所占比例越来越大，但即使把全世界的锌都用来做镀层材料，也远远不能满足钢铁热浸镀需要。这种情况，在中国显得尤其突出。也就是说，开发可替代锌的钢铁热浸镀用新材料，是世界和中国技术经济发展的必然趋势和要求；而最有希望作为代锌的材料，是铝锌合金和铝合金。

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。

发明内容

本发明解决的技术问题是：上述的热浸镀材料的存在的问题，本发明提供一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料。

本发明的技术方案：

一种多组分含金配合物变质的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：10~15，KAu(CN)₂：10^-4～0.01，Li：0.1～1.0，Co：0.5～1.0，Cr：0.1～0.3，Pb：0.15～0.25，Ti-B：0.35～0.5，稀土添加剂：0.1～0.3，Se：0.1～0.2，其余为Al和不可避免的微量杂质。

本发明的一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，Co的加入形式为Co₂(CO)₈。

本发明的一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，稀土添加剂为17种稀土元素中的某一种稀土元素，或一种以上的混合稀土元素。

本发明达到的有益效果：

本发明在钢铁及铁合金表面形成美观耐蚀、耐磨性好、强度和延展性高，采用的KAu(CN)₂、Li、Co、Cr、Pb、Ti-B、稀土添加剂、Se综合变质热浸镀铝合金镀层材料，具有很好的综合性能。其中KAu(CN)₂分解出的金属元素Au，具有质软，延展性强的特点，提高热浸镀铝合金镀层材料性能；Li起到强化合金强度的作用；Co和C起到溶剂钝化；Pb、Ti-B起到晶粒细化的作用。

具体实施方式

实施例1：

(1)按配方组合表选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：10，KAu(CN)₂：0.01，Li：0.1，Co：0.5，Cr：0.1，Pb：0.15，Ti-B：0.35，稀土添加剂La：0.1，Se：0.1，余量为Al；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：100kg，KAu(CN)₂：0.1kg，Li：1kg，Co：5kg，Cr：1kg，Pb：1.5kg，Ti-B：3.5kg，La：1kg，Se：1kg，Al:885.9kg。

(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)再按配方比例加入其它元素，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。

实施例2：

按配方组合表选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：15，KAu(CN)₂：10^-4，Li：1.0，Co：1.0，Cr：0.3，Pb：0.25，Ti-B：0.5，稀土添加剂Tb：0.3，Se：0.2，余量为Al；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：150kg，KAu(CN)₂：0.001 kg，Li：10 kg，Co₂(CO)₈：29 kg，Cr：3 kg，Pb：2.5 kg，Ti-B：5 kg，Tb：3 kg，Se：2 kg，Al：814.9kg。

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:12.5，KAu(CN)₂：0.005，Li：0.5，Co：0.75，Cr：0.2，Pb：0.2，Ti-B：0.42，稀土添加剂Sc+Y：0.2，Se：0.15，余量为Al；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:125kg，KAu(CN)₂：0.05kg，Li：5kg，Co₂(CO)₈：21.7kg，Cr：2kg，Pb：2 kg，Ti-B：4.2 kg， Sc:1 kg ,Y：1 kg，Se：1.5 kg，Al：850.75kg。

其余步骤同实施例1。

Claims

1.一种多组分含金配合物变质的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：10~15，KAu(CN)₂：10^-4～0.01，Li：0.1～1.0，Co：0.5～1.0，Cr：0.1～0.3，Pb：0.15～0.25，Ti-B：0.35～0.5，稀土添加剂：0.1～0.3，Se：0.1～0.2，其余为Al和不可避免的微量杂质。

2.根据权利要求1所述的一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，其特征在于：Co的加入形式为Co₂(CO)₈。

3.根据权利要求1所述的一种多组分含金配合物变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，其特征在于：稀土添加剂为17种稀土元素中的某一种稀土元素，或一种以上的混合稀土元素。