CN104593710A - 一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭及其制造方法，涉及合金材料技术领域，由如下重量百分数的组份组成：铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％。本发明所制备的合金镀层具有附着性能良好、持久性可靠、耐氧化性和耐酸碱性的特点，能有效延长镀层产品的使用寿命，并能克服现有技术存在的产品变色问题，使得产品可以长期存放。
Description
技术领域：
本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭及其制造方法。
背景技术：
热镀锌是一种最为普遍和有效的防腐处理方法，适应环境广，目前其已被广泛运用于电力、通信、国防、交通运输及工民建筑等等钢结构的防腐处理上，其主要方法包括改良森吉米尔法、莎伦法及后续改良法、Galavalume和Calfan法。
改良森吉米尔法是一种用于连续热浸镀锌的工艺方法，它把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来，这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机整体。该方法具有优质、高产、低耗、安全等优点，特别适用于几何形状相对规则的构件。
莎伦法及后续改良法是在退火炉内向钢基体喷射氯化氢气体并使带其到再结晶温度，也称为气体酸洗法。采用氯化氢气体酸洗不但能去除钢基表面的氧化皮，而且同时去除了钢基表面的油脂，由于钢基表面被氧化气体腐蚀形成麻面，因此得到的镀层粘附性特别好。由于氯化氢气体对于生产设备腐蚀严重，因此后人对这种方法加以改良，形成以盐酸或稀硫酸溶液进行钢基表面除锈处理方法，对于几何形状不规则的构件基本都采用了这种方法。
Galavalume法所采用的是55％AL-43.5％Zn-1.5％Si的合金镀层，而Calfan法采用的是含铝5％、稀土0.05％的合金镀层，这两种方法将原本单一的镀锌层改进成为锌铝合金镀层，降低了镀锌温度。其中Calfan法首次采用稀土锌铝合金镀层，使镀层表面质量得到明显改善。
随着时代的发展，人们对镀层的要求越来越高，现有的热镀锌所使用的合金材料防腐年限短，且在不同环境中的防腐年限不同。因此，本公司通过综合上述方法开发出一种使用寿命长、性能优越的合金材料。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有较强耐氧化性、耐酸碱性和使用寿命长的连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭及其制造方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭，由如下重量百分数的组份组成：
铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％。
所述铝为AOO铝，锌为0#锌，硅为553#通氧金属硅，锶为金属锶，镁为金属镁锭，稀土为镧铈合成稀土，其中镧含量为35％、铈含量为65％。
一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭的制造方法，包括下列步骤：
(1)先将铝锭投入熔炼炉中熔化至液态，然后采用浸熔法投入镁锭，最后铸成10-20kg/块的镁含量为10％的铝镁合金锭；
(2)依照铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％的比例先向熔炼炉中投入铝锭后再投入硅，于800-1050℃下熔化至液态，即得到铝硅液态合金；
(3)向步骤(2)制备的铝硅液态合金中投入锌锭，于800-900℃下熔化至半液态，然后投入稀土，继续以同样温度熔化至液态，随后加入精炼剂，充分搅拌、捞取浮渣，即得铝锌硅稀土液态合金；
(4)采用浸熔法向步骤(3)制备的铝锌硅稀土液态合金中投入锶，轻微搅拌后投入步骤(1)制备的铝镁合金锭，然后升温至750-800℃熔炼10min，充分搅拌均匀，即得铝锌硅锶镁稀土液态合金；
(5)将步骤(4)制备的液态合金浇铸到特定模具中，浇铸过程中应充分捞取浮渣和氧化面渣，冷却定型、脱模后得到铝锌硅锶镁稀土合金锭。
所述熔炼炉为过滤式燃气反射炉。
本发明中各元素的作用如下：
①锌是得到人们长期验证的理想的镀层材料；
②铝比锌更具有良好的可塑性，铝的加入能使镀层产品在压型和折弯时有效地避免了镀层撕裂，所以铝与锌的结合能极大的延长产品的使用寿命，且因其比重轻，仅为锌的1/3，在同样厚度镀层情况下，能有效的节约生产成本和地球资源；
③硅的加入能够抑制铝铁反应速度，防止合金镀层过厚、降低锌锅中铁的含量，改善了锌锅及沉没辊粘渣现象，延长了设备使用寿命；
④锶的加入能有效去除锌液中的硫、磷等有害杂质；
⑤镁的加入是针对性解决镀层产品的表面氧化问题，传统铝锌硅合金镀层产品下线超过一周就开始变色，这是由于镀层材料中的铝最先与大气中的氧起氧化反应，使镀层光泽消褪、颜色泛白，而镁能抑制铝氧化，使产品长期存放仍能亮丽如新；
⑥稀土元素的加入能降低锌液的粘度，细化锌液晶粒，净化晶格，显著增强锌液的流动性，降低镀覆工作温度，使镀层均匀、致密，具有良好的美观外表。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所制备的热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金镀层与钢基体间是侵蚀性熔合，镀层成为钢表面的一部分，因此附着性能良好、持久性可靠；
(2)本发明所制备的热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金能在金属表面形成一种富枝状多层覆盖镀层，在不同环境下都具有较强的耐氧化性和耐酸碱性，能有效延长镀层产品的使用寿命；
(3)克服了现有技术存在的产品变色问题，使得产品可以长期存放。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭，由如下重量百分数的组份组成：
铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％。
其中铝为AOO铝，锌为0#锌，硅为553#通氧金属硅，锶为金属锶，镁为金属镁锭，稀土为镧铈合成稀土，其中镧含量为35％、铈含量为65％。
AOO代表铝锭的成分，其指标为：铝≥99.70、铁≤0.16％、硅≤0.13％、铜≤0.01％、总杂质0.3％。
0#代表含锌大于99.995％的锌锭。
一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭的制造方法，包括下列步骤：
(1)先将铝锭投入熔炼炉中熔化至液态，然后采用浸熔法投入镁锭，最后铸成10-20kg/块的镁含量为10％的铝镁合金锭；
(2)依照铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％的比例先向熔炼炉中投入铝锭后再投入硅，于800-1050℃下熔化至液态，即得到铝硅液态合金；
(3)向步骤(2)制备的铝硅液态合金中投入锌锭，于800-900℃下熔化至半液态，然后投入稀土，继续以同样温度熔化至液态，随后加入精炼剂，充分搅拌、捞取浮渣，即得铝锌硅稀土液态合金；
(4)采用浸熔法向步骤(3)制备的铝锌硅稀土液态合金中投入锶，轻微搅拌后投入步骤(1)制备的铝镁合金锭，然后升温至750-800℃熔炼10min，充分搅拌均匀，即得铝锌硅锶镁稀土液态合金；
(5)将步骤(4)制备的液态合金浇铸到特定模具中，浇铸过程中应充分捞取浮渣和氧化面渣，冷却定型、脱模后得到铝锌硅锶镁稀土合金锭。
其中，熔炼炉为过滤式燃气反射炉。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭，其特征在于，由如下重量百分数的组份组成：
铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％。
2.根据权利要求1所述的一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭，其特征在于：所述铝为AOO铝，锌为0#锌，硅为553#通氧金属硅，锶为金属锶，镁为金属镁锭，稀土为镧铈合成稀土，其中镧含量为35％、铈含量为65％。
3.一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)先将铝锭投入熔炼炉中熔化至液态，然后采用浸熔法投入镁锭，最后铸成10-20kg/块的镁含量为10％的铝镁合金锭；
(2)依照铝12％、锌86.55％、硅0.36％、锶0.03％，镁1％、稀土0.06％的比例先向熔炼炉中投入铝锭后再投入硅，于800-1050℃下熔化至液态，即得到铝硅液态合金；
(3)向步骤(2)制备的铝硅液态合金中投入锌锭，于800-900℃下熔化至半液态，然后投入稀土，继续以同样温度熔化至液态，随后加入精炼剂，充分搅拌、捞取浮渣，即得铝锌硅稀土液态合金；
(4)采用浸熔法向步骤(3)制备的铝锌硅稀土液态合金中投入锶，轻微搅拌后投入步骤(1)制备的铝镁合金锭，然后升温至750-800℃熔炼10min，充分搅拌均匀，即得铝锌硅锶镁稀土液态合金；
(5)将步骤(4)制备的液态合金浇铸到特定模具中，浇铸过程中应充分捞取浮渣和氧化面渣，冷却定型、脱模后得到铝锌硅锶镁稀土合金锭。
4.根据权利要求3所述的一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭的制造方法，其特征在于：所述熔炼炉为过滤式燃气反射炉。
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| CN201510001885.1A Pending CN104593710A (zh) | 2015-01-04 | 2015-01-04 | 一种连续热浸镀用铝锌硅锶镁稀土合金锭及其制造方法 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN105479122A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-13 | 湖南元拓实业集团有限公司 | 一种在线连续外热镀锌和内涂镀的复合焊管生产工艺 |
| CN108642324A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-10-12 | 靖江新舟合金材料有限公司 | 一种锌铝镁锶合金锭及其制备方法 |
| CN113481411A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-10-08 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种多元热浸镀锌铝镁合金 |
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2015
- 2015-01-04 CN CN201510001885.1A patent/CN104593710A/zh active Pending
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| CN105479122B (zh) * | 2016-02-17 | 2018-09-14 | 湖南元拓实业集团有限公司 | 一种在线连续外热镀锌和内涂镀的复合焊管生产工艺 |
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