CN107142436A - 超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层 - Google Patents

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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
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Abstract

超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，其特征在于：该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn‑Al‑La‑Ce‑Sn‑Nb‑Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％‑0.3％，剩余为Zn。本发明的优点是：在镀锌温度下形成的镀层，细小、均匀、镀层变薄但耐蚀寿命成倍增加，且锌耗下降。

Description

超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层
技术领域
本发明涉及金属制品行业中的热镀合金，尤其涉及一种增强超高压输电铁塔寿命的表面合金。
背景技术
众所周知，金属与外界环境介质之间发生化学作用和电化学作用，会引起金属结构的破坏，形成金属腐蚀，据统计，世界上每年因腐蚀而报废不能使用的钢铁制品，约占世界钢铁年产量的三分之一，据我国防腐协会统计，每年约有500多亿元的钢铁制品因腐蚀而失效，因此，致力于加强和提高钢铁制品的防腐性能研究，已经刻不容缓。因此，应该提供一种新的技术方案解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是：提供一种增强超高压输电铁塔寿命的表面合金。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn-Al-La-Ce-Sn-Nb-Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％-0.3％，剩余为Zn。
Al、La、Ce、Sn、Nb、Ni以中间合金形式加入至锌铝合金，其中中间合金中包括Al为20％，La为3‰-5‰、Ce为3‰-5‰、Sn为3‰-5‰、Nb为3‰-5‰、Ni为3‰-5‰，剩余为Zn。
在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加50ml/L,JLG-1#助镀添加剂。
七元合金的温度控制在650℃-1000℃之间。
由于上述技术方案的应用，本发明与现有技术相比具有如下优点：在镀锌温度下形成的镀层，细小、均匀、镀层变薄但耐蚀寿命成倍增加，且锌耗下降。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：
本发明涉及一种超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn-Al-La-Ce-Sn-Nb-Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％-0.3％，剩余为Zn。
La、Ce、Sn、Nb、Ni以中间合金形式加入至锌铝合金，其中中间合金中包括Al为20％，La为3‰-5‰、Ce为3‰-5‰、Sn为3‰-5‰、Nb为3‰-5‰、Ni为3‰-5‰，剩余为Zn。
在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加50ml/L,JLG-1#助镀添加剂。
七元合金的温度控制在650℃-1000℃之间。
关于镀层的组织结构，镀层的质量情况如表1，其中镀层厚度是生产线上抽取的50个以上的镀件，每件上校验5点统计值，由表中数据可以看出，锌铝稀土合金镀层的平均厚度与纯锌镀层相当或略低， 层厚的方差小，数据分散性小，极小值远大于纯锌镀层，说明锌铝稀土合金层能够保证各镀件寿命的均匀一致，保证钢结构的整体寿命远高于镀纯锌的结构。
在含有铝稀土的熔体中，镀锌时在工件表面首先形成铝铁化合物，这层化合物与锌含量极高的熔体接触，及其不稳定，很快会有锌原子扩散进其中转变为锌铁铝三元准化合物，并以此化合物的生长规律成长，最终形成由表层锌铝固溶体到锌铁铝化合物的镀层结构。
在镀锌温度下形成的镀层，细小、均匀、镀层变薄但耐蚀寿命成倍增加，且锌耗下降。
镀层的耐腐蚀性能，经过镀层之后的铁塔在耐腐蚀实验中，如表2所示，全浸条件下耐腐蚀性能对比结果如下：其中盐水浓度为3±0.2％-wt,PH在6.0-8.0，温度±20℃；模拟海水溶液为Nacl27.2,Mgcl23.8,Mgso41.7,Caso41.2,K4so0.9,Caco30.1,MgBr20.1(克/千克水)锌铝稀土合金镀层在三种水溶液中的耐蚀性都优于纯锌镀层。腐蚀量至少减少21％。在海水的浸泡实验中，锌铝稀土合金镀层的耐蚀量仅为纯锌镀层的11％，耐蚀性能提高了89％。在三种环境中对比，锌铝合金镀层在海水耐蚀性最好，在蒸馏水中的最次。
镀层在不同气氛下的初绣时间如表3所示，数据表明锌铝稀土合金镀层在各种气氛下的耐蚀性都高于纯锌镀层，其寿命延长一般为一倍以上，是由于微量的Re、Al使Zn的腐蚀电位正移，阻抗增加，延滞了腐蚀效果反应。
表1为镀层质量检测结果：
表2为锌铝合金镀层全浸实验对比结果
表3锌与锌铝稀土合金镀层初绣时间对比结果
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，其特征在于：该铁塔表面合金由以下组成：锌铝合金为由Zn-Al-La-Ce-Sn-Nb-Ni七种金属元素组成的七元合金，其中，Al含量小于1％，La、Ce含量少于0.2％，Sn、Nb、Ni含量为0.1％-0.3％，剩余为Zn。
2.根据权利要求1所述的一种超高压输电铁塔的热镀锌铝稀土合金层，其特征在于：Al、La、Ce、Sn、Nb、Ni以中间合金形式加入至锌铝合金，其中中间合金中包括Al为20％，La为3‰-5‰、Ce为3‰-5‰、Sn为3‰-5‰、Nb为3‰-5‰、Ni为3‰-5‰，剩余为Zn。
3.根据权利要求1所述的超高压输电表面合金铁塔，在特征在于：在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加50ml/L,JLG-1#助镀添加剂。
4.根据权利要求1所述的超高压输电表面合金铁塔，在特征在于：七元合金的温度控制在650℃-1000℃之间。
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