CN104674149A

CN104674149A - 一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金

Info

Publication number: CN104674149A
Application number: CN201510089153.2A
Authority: CN
Inventors: 张�杰; 江社明; 张启富; 李远鹏; 张予; 马建国; 张劲光; 史天如; 周少先; 胡然; 周凯
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd; China Iron and Steel Research Institute Group
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd; China Iron and Steel Research Institute Group
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明为一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，其特征在于该合金中按质量百分比含有：5％～15％的铝，0.05％～0.4％的钇，其余为锌。该合金中铅，铁，镉等杂质总和≤0.02％。本发明的有益效果是：提供了具有优良延展性和韧性耐蚀锌基镀层合金，其延展性和韧性相较于其他合金镀层有较大程度提高，满足更加严苛的加工性要求。

Description

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金

技术领域

本发明涉及金属镀层技术领域，特别是涉及到钢丝热浸镀用的锌基合金。

背景技术

热浸镀锌是一种将被镀的钢铁工件(如钢板、钢丝或其它钢铁零部件等)浸入熔化的锌液中保持一段时间，在此过程中铁与锌液之间通过溶解，化学反应和扩散等方式在表面粘附一层锌的保护方法。它一直是防止钢铁在自然环境中腐蚀的最为经济、有效的表面处理方法，被广泛应用于钢铁材料各类结构的防护上，全球金属锌消耗量的50％以上都用于钢铁的防护镀层。

镀锌钢丝广泛应用于电力、通讯、渔业、农业、坡岸防护等基础设施行业。近年来，为了提高钢丝镀锌过程中的镀液流动性和浸润性以及提升镀锌钢丝的耐蚀性能，国内的一些厂家开发了多种具有较高Al含量的合金镀层。但是，镀锌钢丝在使用过程中经常进行绞制、弯曲、缠绕等加工，镀层合金需要满足一定加工性要求，镀液中添加一定含量的Al后导致脆性相增多，影响镀层的加工性。为了解决加Al镀锌钢丝的成形性差的问题，添加一定含量的增强合金塑性的元素从而改善成形性。

发明内容

本发明为了改善高铝镀锌钢丝的成形性，提供了一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，改善镀层合金的冲击韧性，从而提高加工性的问题，提供了一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，使得镀层合金的冲击韧性得以提高，从而提高镀件的成形性和加工性。

所述一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，其特征在于该合金中按质量百分比含有：5％～15％的铝，0.05％～0.4％的钇，其余为锌。该合金中铅，铁，镉等杂质总和≤0.02％。

本发明的有益效果是：提供了具有优良延展性和韧性耐蚀锌基镀层合金，其延展性和韧性相较于其他合金镀层有较大程度提高，满足更加严苛的加工性要求。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例详细描述本发明提供的技术方案。

本发明所述的一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，其特征在于该合金中按质量百分比含有：5％～15％的铝，0.05％～0.4％的钇，其余为锌。该合金中铅，铁，镉等杂质总和≤0.02％。

本发明的技术方案是以锌为主要元素的锌基合金，在其中添加次要元素铝和钇。上述各元素在合金镀层中的主要作用和功能如下：

锌在电化学腐蚀过程中，其腐蚀电位比铁低，处于阳极，钢丝处于阴极。具有良好的牺牲阳极防护作用，因此以锌为主要元素的锌基镀层合金，能够很好的保护钢丝不被腐蚀。

锌基合金中的铝在空气中能够形成一层非常稳定的氧化铝膜，对腐蚀环境进行物理隔离，提高镀层合金的耐蚀性。同时，氧化铝膜具有自愈合功能，在受到破坏后能够迅速形成一层新的氧化铝膜。同时锌基合金中添加铝，能够提高锌基合金的流动性，改善镀液的性能。

重稀土元素钇不仅能改善镀液的流动性，还可大幅提高晶粒的细化程度，改善镀层性能。

按此方法生产的新型钢丝热浸镀锌镀层合金，具有较好的延展性和韧性，满足更加严苛的加工性要求，耐蚀性相较于其他合金镀层有较大程度提高，尤其是提高了镀层延展性和韧性。

钢丝热浸镀上述镀层合金的基本工艺为：

第一步钢丝放线；

第二步钢丝进行热处理和表面清洗处理，使钢丝获得合适的力学性能和清洁的表面；

第三步钢丝进行热浸镀新型镀层合金。热浸镀新型镀层合金有两种方法：(1)先热浸镀纯锌，再热浸镀新型镀层合金，即双镀法。(2)气体还原法热浸镀新型镀层合金。

第四步采用气体吹扫或电磁场抹拭进行镀层厚度控制；

第五步钢丝收线。

以下通过具体实施方式，详细描述本发明的具体实施方式。本发明所提出的实施例仅用于解释本发明的实施而不是对本发明的限制。

实施例1

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有5％的铝，0.05％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

将上述新型钢丝热浸镀锌镀层合金在热浸镀锅中熔化，镀液温度保持在470～500℃之间，最优化镀液温度在475～485℃之间。热浸镀时间在5～20秒之间。按工艺生产热浸镀钢丝。

按此方法生产的镀层硬度平均为230(HV)，镀层钢丝折弯实验后弯曲处只存在局部几条裂纹，常规镀铝钢丝折弯实验后弯曲处存在较多的裂纹，此种方法生产的镀层钢丝具有优良的延展性，满足加工性要求。同时，此种方法生产的镀层钢丝的中性盐雾试验216小时后出现部分白锈，镀锌钢丝中性盐雾试验96小时后出现白锈，耐蚀性为纯锌镀层的1.5～2倍。

实施例2

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有11％的铝，0.05％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例3

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有15％的铝，0.05％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例4

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有5％的铝，0.2％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例5

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有11％的铝，0.2％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例6

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有15％的铝，0.2％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例7

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有5％的铝，0.4％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例8

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有11％的铝，0.4％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

实施例9

一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，该合金中按重量百分比包含有15％的铝，0.4％的钇，铅，铁，镉等杂质总和不大于0.02％，其余为锌。

Claims

1.一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，其特征在于该合金中按质量百分比含有：

5％～15％的铝，

0.05％～0.4％的钇，

其余为锌。

2.根据权利要求1所述的一种新型钢丝热浸镀锌镀层合金，其特征在于该合金中铅，铁，镉等杂质总和≤0.02％。