CN106480337A

CN106480337A - 一种热镀用锌铝镁合金及其制造方法

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Publication number: CN106480337A
Application number: CN201510548588.9A
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: CN106480337B

Abstract

本发明公开了一种热镀用锌铝镁合金及其制造方法。锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分为：Al 1.4％～2.0％，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490～520℃熔化锌锭，然后加入锌－铝－镁中间合金，搅拌10～15min，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭。获得的锌－铝－镁热镀锌合金具有成分均匀、杂质含量少、制造成本低的特点，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制造方法

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，而且上述技术方案均未对热镀合金中的杂质元素含量进行限定。

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，满足生产热浸镀锌铝镁镀层钢板的需求。

本发明中锌－铝－镁三元热镀锌合金的化学成分为：Al1.4％～2.0％，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，在490～520℃熔化锌锭，然后加入锌－铝－镁中间合金，搅拌10～15min，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭。

锌－铝－镁中间合金的化学成分为：Al 4％～10％，Mg 4％～10％，余量为锌和不可避免的杂质。

锌－铝－镁中间合金的制造技术为，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1.05～1.10倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，降温至490～520℃，去除表面浮渣，随后可以铸锭，也可以直接加入熔化的锌液中。

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2.0％，成本高，因此，将本发明中Al含量控制在1.4％～2.0％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％，镀液对钢板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，因此需要限制在＜0.008％。

镉是对人体有害元素，其含量需要限制在＜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：

熔锌温度低于490℃时，中间合金溶解速度慢；熔锌温度高于520℃时，熔锌炉内壁耐材易腐蚀，寿命低。因此，将锌锭熔化温度规定在490～520℃之间。

锌锭熔化后，加入锌－铝－镁中间合金，进行搅拌，搅拌时间低于10min时，锌液中铝、镁分布不均匀；搅拌时间高于15min时，锌液氧化严重，能耗增加。因此将搅拌时间定为10～15min。

静置时间低于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。因此将静置时间定为10～15min。

锌－铝－镁中间合金的化学成分说明如下：

中间合金铝、镁含量低于4％时，制造锌铝镁热镀锌合金需要的中间合金量过多，热镀锌合金的成本高；中间合金铝、镁含量高于10％时，中间合金熔点高，不易于在温度较低的锌液中溶解，热镀锌合金的生产效率过低。因此，将锌－铝－镁中间合金的铝、镁含量均规定为4％～10％。

制造中间合金过程中，各工艺参数说明如下：

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。因此要将熔化锌锭后的锌液加热至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，因此要将锌合金液降温至590～610℃加入镁锭。

若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1.10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1.05～1.10倍加入镁锭。

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。因此，要在490～520℃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－镁热镀锌合金具有成分均匀、杂质含量少、制造成本低的特点，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％～2.0％，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490～520℃熔化锌锭，然后加入锌－铝－镁中间合金，搅拌10～15min，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭。

锌－铝－镁中间合金的化学成分为：Al 4％～10％，Mg 4％～10％，余量为锌和不可避免的杂质。锌－铝－镁中间合金的制造技术为，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1.05～1.10倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，降温至490～520℃，去除表面浮渣，随后可以铸锭，也可以直接加入熔化的锌液中。

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，表3为中间合金的化学成分，表4为中间合金的熔炼工艺。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5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热镀锌合金锭的化学成分

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	2.0	2.1

表2热镀锌合金锭成分与熔炼工艺

实施例	熔炼温度/℃	搅拌时间/min	静置时间/min
				1	490	15	15
2	495	14	14
				3	500	13	13
4	505	12	14
				5	510	11	13
6	515	12	11
				7	520	11	11

表3中间合金的化学成分

实施例	Al,％	Mg,％
			1	4	4
2	5	5
			3	6	6
4	7	7
			5	8	8
6	9	9
			7	10	10

表4中间合金熔炼工艺

实施例	加铝温度/℃	加镁温度/℃	除渣温度/℃
				1	640	590	490
2	645	595	495
				3	650	595	500
4	660	600	510
				5	670	605	510
6	675	605	515
				7	680	610	520

表5热镀锌合金锭的成分检测结果

根据热镀锌合金锭的成分检测结果，Al、Mg元素测量结果的标准偏差均在0.04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，除成分均匀外，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)，用于板带热浸镀时，具有溶解快、锌渣少等特点。

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％～2.0％，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制造方法，包括，熔化锌锭、加入锌铝镁中间合金、搅拌、静置、去浮渣、铸锭，其特征在于，在490～520℃熔化锌锭，然后加入锌铝镁中间合金，搅拌10～15min，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭。

3.如权利要求2所述的热镀用锌铝镁合金的制造方法，其特征在于，所述锌铝镁中间合金的化学成分按重量百分比计为：Al4％～10％，Mg 4％～10％，余量为锌和不可避免的杂质。

4.如权利要求2所述的热镀用锌铝镁合金的制造方法，其特征在于锌铝镁中间合金的制造技术为，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，将锌铝合金液降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05～1.10倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，将锌铝镁合金液降温至490～520℃，去除表面浮渣，随后可以铸锭，也可以将去除浮渣后的锌铝镁合金液直接加入熔化的锌液中。