CN106480336A

CN106480336A - 一种热镀用锌铝镁合金及其直接熔炼方法

Info

Publication number: CN106480336A
Application number: CN201510548002.9A
Authority: CN
Inventors: 李锋; 吕家舜; 杨洪刚; 周芳; 冯士杰
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: CN106480336B

Abstract

本发明公开了一种热镀用锌铝镁合金及其直接熔炼方法，锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分为：Al 1.4％～2.1％，Mg 1.4％～2.1％，Fe 0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，余量为锌。在熔化锌锭后将锌液加热至640～680℃，加入铝锭，待铝锭全部熔化后，降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，充分搅拌后降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣。获得的锌－铝－镁三元热镀锌合金具有成分均匀、杂质含量少、工艺简单的特点，可以满足高耐蚀、高表面质量锌－铝－镁合金镀层板带生产的需求。

Description

一种热镀用锌铝镁合金及其直接熔炼方法

技术领域

本发明属于有色金属材料领域，特别涉及一种热镀用锌铝镁合金及其制造方法。

背景技术

热镀锌合金多采用中间合金熔炼技术：CN200810143660.X“一种锌－铝二元中间合金及其在热镀锌合金中的应用”公开的是在560～680℃熔化制备铝含量为16％～24％、余量为锌的中间合金，然后再于480～520℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌－铝二元热镀锌合金，铝含量一般为0.2％～1.0％。

CN200810143888.9“一种锌－铝－稀土中间合金及其在热镀锌合金生产中的应用”，公开的是在550～650℃熔化制备铝含量为3％～5％、RE含量为6％～10％、余量为锌的中间合金，然后再于470～480℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌－铝－RE三元热镀锌合金。

CN200910259545.5“热镀锌合金熔炼方法”，公开了先在600～660℃制备锑含量为15％～25％、余量为锌的中间合金，再于500～540℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌－锑合金，锑量一般为0.2％。

上述采用中间合金制备热镀锌合金的技术，可降低熔炼合金的温度，缩短熔炼及搅拌的时间，使热镀锌合金成分均匀。但是没有锌－铝－镁三元热镀锌合金的制造技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌－铝－镁三元热镀锌合金及其制造技术，满足生产锌－铝－镁合金镀层板带生产的需求。

本发明中锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分为：Al1.4％～2.1％，Mg 1.4％～2.1％，Fe 0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，余量为锌。

锌－铝－镁三元热镀锌合金的制造技术，是在熔化锌锭后加热至640～680℃，按照配比加入铝锭，待铝锭全部熔化后，降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，11～15mim充分搅拌后降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭。

本发明中，限定锌－铝－镁三元热镀锌合金化学成分的理由如下：

铝含量低于1.4％时，热镀后的镀层Zn－Al、Zn－Al－MgZn₂共晶共组织过少，镀层耐腐蚀性能不足，镀液中的镁易烧损，浮渣较多；铝含量高于2.1％，成本高，因此，将本发明中Al含量控制在1.4％～2.1％之间。

镁含量低于1.4％时，热镀后的镀层Zn－Al－MgZn₂共晶共组织过少，镀层耐腐蚀性能不足；镁含量高于2.1％，镀液浮渣增加，镀层表面质量差，因此，将本发明中Mg含量控制在1.4％～2.1％之间。

铁含量低于0.001％，镀液对钢带和沉没辊的浸蚀性大；铁含量高于0.015％，镀液的锌渣增加，镀层表面质量差，且镀液与钢板的反应速度降低，镀层附着性能不好，因此，将本发明中Fe含量控制在0.001％～0.015％之间。

铅、铜、锡含量高，易造成镀层组织粗大，镀层耐蚀性和硬度不足，因此需要将铅、铜、锡含量限定在＜0.008％。

镉是对人体有害元素，其含量需要限定在＜0.010％。

本发明中锌－铝－镁三元热镀锌合金的制造技术说明如下：

加入铝锭时锌液温度低于640℃时，铝溶解速度低；温度高于680℃时，能耗较高，设备损耗大，因此将锌液加热至640～680℃加入铝锭。

加入镁锭时锌合金液温度低于590℃时，镁溶解速度低；温度高于610℃时，镁不仅易烧损，而且易燃并造成安全事故，因此将锌合金液降温至590～610℃加入镁锭。

如果加镁锭不采用压入方式，镁在锌合金液表面易燃烧损失，镁的烧损量不易掌握，因此镁锭要采用压入方式加入。

镁的配比低于理论镁含量的1.05倍时，锌合金锭的镁含量易偏低；镁的配比高于理论镁含量的1.05倍时，锌合金锭的镁含量易偏高。因此要按照理论镁含量配比的1.05倍加入镁锭。

如果除渣时温度低于490℃时，锌合金液中易析出金属间化合物，易混入锌渣；除渣时温度高于520℃时，锌合金液中的铁溶解度高，不易析出并被去除。静置时间少于10min时，锌液中杂质不易上浮，锌合金锭中杂质较多；静置时间高于15min时，锌液中易铝、镁上浮，锌合金锭成分不均匀，因此要求将锌合金液降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣。

本发明可以获得如下有益效果：

本发明获得的锌－铝－镁三元热镀锌合金具有成分均匀、杂质含量少、工艺简单的特点，可以满足高耐蚀、高表面质量锌－铝－镁合金镀层板带生产的需求。

具体实施方式

本发明中锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分为：Al1.4％～2.1％，Mg 1.4％～2.1％，Fe 0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，余量为锌。在熔化锌锭后将锌液加热至640～680℃，按照配比加入铝锭，待铝锭全部熔化后，降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解，充分搅拌后降温至490～520℃，静置10～15min后，去除锌合金液表面浮渣，随后铸锭。

以下实施例用于具体说明本发明内容，体现获得的效果。这些实施例仅为本发明内容的一般描述，并不对本发明内容进行限制。表1为本发明中热镀锌合金锭化学成分，表2为热镀锌合金的熔炼工艺。从热镀锌合金锭上不同位置取10个试样进行检测，结果如表3所示，其中Av(Me)表示所测量元素测量结果的平均值，σ(Me)表示所测量元素测量结果的标准偏差。

表1热镀锌合金锭化学成分

实施例	Al/％	Mg/％
			1	1.4	1.4
2	1.5	1.5
			3	1.6	1.6
4	1.8	1.8
			5	1.9	1.9
6	2.0	2.0
			7	2.05	2.1

表2热镀锌合金锭的熔炼工艺

实施例	加铝温度/℃	加镁温度/℃	除渣温度/℃	搅拌时间/min	静置时间/min
						1	640	590	490	15	15
2	645	595	495	14	14
						3	650	595	500	13	13
4	660	600	510	12	14
						5	670	605	510	11	13
6	675	605	515	12	11
						7	680	610	520	11	11

表3热镀锌合金锭成分检测结果

根据热镀锌合金锭成分检测结果，Al、Mg元素测量结果的标准偏差均在0.05以下，杂质含量均满足要求。此外，按上述工艺熔炼的热镀锌合金，还具有良好的外观质量(表面无锌灰、锌渣、缩孔等缺陷，颜色均匀)。该锌合金用于板带热浸镀时，具有溶解快、锌渣少等特点，易获得高表面质量和高致密度镀层产品。

Claims

1.一种热镀用锌铝镁合金，其特征在于，锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分按重量百分比计为：Al 1.4％～2.1％，Mg1.4％～2.1％，Fe 0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，余量为锌。

2.一种如权利要求1所述的热镀用锌铝镁合金的直接熔炼方法，包括，熔化锌锭、加热锌液后加入铝锭、加入镁锭、搅拌、静置、去浮渣、铸锭，其特征在于，在熔化锌锭后将锌液加热至640～680℃，加入铝锭，待铝锭全部熔化后，降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，充分搅拌后降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣。

3.如权利要求2所述的热镀用锌铝镁合金的直接熔炼方法，其特征在于搅拌时间为11～15min。