CN109097688A - 一种环保型高强度金属材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56‑1.87%，Bi：0.06‑0.11%，C：0.12‑0.29%，Si：2.25‑2.65%，Mn：5.87‑5.96%，Mo：3.13‑3.24%，Ni：0.08‑0.13%，Cu：2.84‑3.16%，Pb：1.36‑2.15%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33‑36份，碳化硅微粉：4‑8份，碳酸亚丙脂：12‑18份，丁苯橡胶：13‑19份，甲苯：10‑16份，水玻璃：2‑8份，芳香族聚酰胺短纤维：4‑9份，增塑剂：13‑19份，辅料：32‑39份，固化剂：10‑14份，消泡剂：14‑19份。

Description

一种环保型高强度金属材料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，具体的说是涉及一种环保型高强度金属材料及其生产工艺。
背景技术
目前现有技术中许多物品均采用金属材质，然而我国大部分地区为潮湿环境，金属材料易腐蚀，腐蚀后的金属材质易被丢弃，丢弃后的金属材料对环境保护具有一定的威胁性，为了改善这一现状，加强对环境的保护，本发明提出了一种环保型高强度金属材料及其生产工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点提出一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，排除了对环境有危害的可能，结构简单，维护方便。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56-1.87%，Bi：0.06-0.11%，C：0.12-0.29%，Si：2.25-2.65%，Mn：5.87-5.96%，Mo：3.13-3.24%，Ni：0.08-0.13%，Cu：2.84-3.16%，Pb：1.36-2.15%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33-36份，碳化硅微粉：4-8份，碳酸亚丙脂：12-18份，丁苯橡胶：13-19份，甲苯：10-16份，水玻璃：2-8份，芳香族聚酰胺短纤维：4-9份，增塑剂：13-19份，辅料：32-39份，固化剂：10-14份，消泡剂：14-19份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1600-1700℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为16-18MPa，除鳞后合金温度为1000-1200℃；
轧制，粗轧机入口温度为1080-1100℃，精轧机入口温度在900-980℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度900-950℃，减定径机出口温度750-800℃；
吐丝，控制吐丝温度在800-850℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为700-720℃，出罩盖温度为520-540℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在11-13%的盐酸，常温下对线材酸洗10-15min；
磷化设备中磷化的温度控制在70-80℃,磷化6-12min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在60-65℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为10-16s，浸锌温度控制在400-450℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，水性树脂乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；辅料为复合稀土，复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：10-13%，铈：18-22%，镨：2-8%，钕：1-3%，其余为镧元素，以上镧系稀土各组分之和为100%；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；消泡剂为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种。
前述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56%，Bi：0.06%，C：0.12%，Si：2.25%，Mn：5.87%，Mo：3.13%，Ni：0.08%，Cu：2.84%，Pb：1.36%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33份，碳化硅微粉：4份，碳酸亚丙脂：12份，丁苯橡胶：13份，甲苯：10份，水玻璃：2份，芳香族聚酰胺短纤维：4份，增塑剂：13份，辅料：32份，固化剂：10份，消泡剂：14份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1600℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为16MPa，除鳞后合金温度为1000℃；
轧制，粗轧机入口温度为1080℃，精轧机入口温度在900℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度900℃，减定径机出口温度750℃；
吐丝，控制吐丝温度在800℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为700℃，出罩盖温度为520℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在11%的盐酸，常温下对线材酸洗10min；
磷化设备中磷化的温度控制在70℃,磷化6min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在60℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为10s，浸锌温度控制在400℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
前述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.87%，Bi：0.11%，C：0.29%，Si：2.65%，Mn：5.96%，Mo：3.24%，Ni：0.13%，Cu：3.16%，Pb：2.15%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：36份，碳化硅微粉：8份，碳酸亚丙脂：18份，丁苯橡胶：19份，甲苯：16份，水玻璃：8份，芳香族聚酰胺短纤维：9份，增塑剂：19份，辅料：39份，固化剂：14份，消泡剂：19份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1700℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为18MPa，除鳞后合金温度为1200℃；
轧制，粗轧机入口温度为1100℃，精轧机入口温度在980℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度950℃，减定径机出口温度800℃；
吐丝，控制吐丝温度在850℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为720℃，出罩盖温度为540℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在13%的盐酸，常温下对线材酸洗15min；
磷化设备中磷化的温度控制在80℃,磷化12min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在65℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为16s，浸锌温度控制在450℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
前述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.68%，Bi：0.09%，C：0.16%，Si：2.45%，Mn：5.92%，Mo：3.18%，Ni：0.12%，Cu：3.11%，Pb：1.87%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：35份，碳化硅微粉：6份，碳酸亚丙脂：15份，丁苯橡胶：16份，甲苯：14份，水玻璃：6份，芳香族聚酰胺短纤维：7份，增塑剂：16份，辅料：35份，固化剂：12份，消泡剂：16份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1650℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为17MPa，除鳞后合金温度为1100℃；
轧制，粗轧机入口温度为1090℃，精轧机入口温度在950℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度930℃，减定径机出口温度780℃；
吐丝，控制吐丝温度在820℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为710℃，出罩盖温度为530℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在11-13%的盐酸，常温下对线材酸洗12min；
磷化设备中磷化的温度控制在75℃,磷化10min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在62℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为13s，浸锌温度控制在420℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
采用本发明的技术方案有益效果是：本发明中的合金基底均采用高强度合金材质，且合金基体的外层设有环保层，且环保层中采用了水性树脂乳液以及芳香族聚酰胺短纤维，水性树脂乳液以及芳香族聚酰胺短纤维能增加基料间的亲和性，能防止粒子絮聚，降低材料黏度，牢固地吸附在分散粒子的表面，并且提供良好的空间斥力，使粒子在高速搅拌下充分分散后，不会因为范德华力而再次团聚，吸附层也不会在受到外力作用时从粒子表面剥离而导致体系的不稳定，从而优化涂层的物理与化学性能，且保证了该金属材料对环境的保护，高效节能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56%，Bi：0.06%，C：0.12%，Si：2.25%，Mn：5.87%，Mo：3.13%，Ni：0.08%，Cu：2.84%，Pb：1.36%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33份，碳化硅微粉：4份，碳酸亚丙脂：12份，丁苯橡胶：13份，甲苯：10份，水玻璃：2份，芳香族聚酰胺短纤维：4份，增塑剂：13份，辅料：32份，固化剂：10份，消泡剂：14份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1600℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为16MPa，除鳞后合金温度为1000℃；
轧制，粗轧机入口温度为1080℃，精轧机入口温度在900℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度900℃，减定径机出口温度750℃；
吐丝，控制吐丝温度在800℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为700℃，出罩盖温度为520℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在11%的盐酸，常温下对线材酸洗10min；
磷化设备中磷化的温度控制在70℃,磷化6min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在60℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为10s，浸锌温度控制在400℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品；
水性树脂乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；辅料为复合稀土，复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：10%，铈：18%，镨：2%，钕：1%，其余为镧元素，以上镧系稀土各组分之和为100%；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；消泡剂为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种。
实施例2
本实施例提供一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.87%，Bi：0.11%，C：0.29%，Si：2.65%，Mn：5.96%，Mo：3.24%，Ni：0.13%，Cu：3.16%，Pb：2.15%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：36份，碳化硅微粉：8份，碳酸亚丙脂：18份，丁苯橡胶：19份，甲苯：16份，水玻璃：8份，芳香族聚酰胺短纤维：9份，增塑剂：19份，辅料：39份，固化剂：14份，消泡剂：19份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1700℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为18MPa，除鳞后合金温度为1200℃；
轧制，粗轧机入口温度为1100℃，精轧机入口温度在980℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度950℃，减定径机出口温度800℃；
吐丝，控制吐丝温度在850℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为720℃，出罩盖温度为540℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在13%的盐酸，常温下对线材酸洗15min；
磷化设备中磷化的温度控制在80℃,磷化12min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在65℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为16s，浸锌温度控制在450℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品；
水性树脂乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；辅料为复合稀土，复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：13%，铈：22%，镨：8%，钕：3%，其余为镧元素，以上镧系稀土各组分之和为100%；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；消泡剂为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种。
实施例3
本实施例提供一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，合金基底层重量百分比成分为：Re：1.68%，Bi：0.09%，C：0.16%，Si：2.45%，Mn：5.92%，Mo：3.18%，Ni：0.12%，Cu：3.11%，Pb：1.87%，其余为Fe和微量杂质；环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：35份，碳化硅微粉：6份，碳酸亚丙脂：15份，丁苯橡胶：16份，甲苯：14份，水玻璃：6份，芳香族聚酰胺短纤维：7份，增塑剂：16份，辅料：35份，固化剂：12份，消泡剂：16份；
合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1650℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为17MPa，除鳞后合金温度为1100℃；
轧制，粗轧机入口温度为1090℃，精轧机入口温度在950℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度930℃，减定径机出口温度780℃；
吐丝，控制吐丝温度在820℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为710℃，出罩盖温度为530℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
酸洗槽内酸为浓度在11-13%的盐酸，常温下对线材酸洗12min；
磷化设备中磷化的温度控制在75℃,磷化10min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在62℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为13s，浸锌温度控制在420℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品；
水性树脂乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种；增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；辅料为复合稀土，复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：12%，铈：20%，镨：6%，钕：2%，其余为镧元素，以上镧系稀土各组分之和为100%；固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；消泡剂为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种环保型高强度金属材料及其生产工艺，包括由内至外依次设置的合金基底层以及环保层，其特征在于：所述的合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56-1.87%，Bi：0.06-0.11%，C：0.12-0.29%，Si：2.25-2.65%，Mn：5.87-5.96%，Mo：3.13-3.24%，Ni：0.08-0.13%，Cu：2.84-3.16%，Pb：1.36-2.15%，其余为Fe和微量杂质；所述的环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33-36份，碳化硅微粉：4-8份，碳酸亚丙脂：12-18份，丁苯橡胶：13-19份，甲苯：10-16份，水玻璃：2-8份，芳香族聚酰胺短纤维：4-9份，增塑剂：13-19份，辅料：32-39份，固化剂：10-14份，消泡剂：14-19份；
所述合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1600-1700℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为16-18MPa，除鳞后合金温度为1000-1200℃；
轧制，粗轧机入口温度为1080-1100℃，精轧机入口温度在900-980℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度900-950℃，减定径机出口温度750-800℃；
吐丝，控制吐丝温度在800-850℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为700-720℃，出罩盖温度为520-540℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
所述酸洗槽内酸为浓度在11-13%的盐酸，常温下对线材酸洗10-15min；
所述磷化设备中磷化的温度控制在70-80℃,磷化6-12min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在60-65℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为10-16s，浸锌温度控制在400-450℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
2.根据权利要求1所述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，其特征在于：所述的水性树脂乳液为丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液或聚醋酸乳液中的一种；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；述的辅料为复合稀土，所述复合稀土按质量百分比计包括以下组分：镝：10-13%，铈：18-22%，镨：2-8%，钕：1-3%，其余为镧元素，以上镧系稀土各组分之和为100%；所述的固化剂为二乙烯三胺、乙二胺、三乙烯四胺或二甲胺基丙胺中的一种或几种；所述的消泡剂为有机硅、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，其特征在于：所述的合金基底层重量百分比成分为：Re：1.56%，Bi：0.06%，C：0.12%，Si：2.25%，Mn：5.87%，Mo：3.13%，Ni：0.08%，Cu：2.84%，Pb：1.36%，其余为Fe和微量杂质；所述的环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：33份，碳化硅微粉：4份，碳酸亚丙脂：12份，丁苯橡胶：13份，甲苯：10份，水玻璃：2份，芳香族聚酰胺短纤维：4份，增塑剂：13份，辅料：32份，固化剂：10份，消泡剂：14份；
所述合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1600℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为16MPa，除鳞后合金温度为1000℃；
轧制，粗轧机入口温度为1080℃，精轧机入口温度在900℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度900℃，减定径机出口温度750℃；
吐丝，控制吐丝温度在800℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为700℃，出罩盖温度为520℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
所述酸洗槽内酸为浓度在11%的盐酸，常温下对线材酸洗10min；
所述磷化设备中磷化的温度控制在70℃,磷化6min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在60℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为10s，浸锌温度控制在400℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
4.根据权利要求1所述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，其特征在于：所述的合金基底层重量百分比成分为：Re：1.87%，Bi：0.11%，C：0.29%，Si：2.65%，Mn：5.96%，Mo：3.24%，Ni：0.13%，Cu：3.16%，Pb：2.15%，其余为Fe和微量杂质；所述的环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：36份，碳化硅微粉：8份，碳酸亚丙脂：18份，丁苯橡胶：19份，甲苯：16份，水玻璃：8份，芳香族聚酰胺短纤维：9份，增塑剂：19份，辅料：39份，固化剂：14份，消泡剂：19份；
所述合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1700℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为18MPa，除鳞后合金温度为1200℃；
轧制，粗轧机入口温度为1100℃，精轧机入口温度在980℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度950℃，减定径机出口温度800℃；
吐丝，控制吐丝温度在850℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为720℃，出罩盖温度为540℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
所述酸洗槽内酸为浓度在13%的盐酸，常温下对线材酸洗15min；
所述磷化设备中磷化的温度控制在80℃,磷化12min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在65℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为16s，浸锌温度控制在450℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
5.根据权利要求1所述的环保型高强度金属材料及其生产工艺，其特征在于：所述的合金基底层重量百分比成分为：Re：1.68%，Bi：0.09%，C：0.16%，Si：2.45%，Mn：5.92%，Mo：3.18%，Ni：0.12%，Cu：3.11%，Pb：1.87%，其余为Fe和微量杂质；所述的环保层按质量份数计包括以下组分：水性树脂乳液：35份，碳化硅微粉：6份，碳酸亚丙脂：15份，丁苯橡胶：16份，甲苯：14份，水玻璃：6份，芳香族聚酰胺短纤维：7份，增塑剂：16份，辅料：35份，固化剂：12份，消泡剂：16份；
所述合金基底层的生产工艺按以下步骤进行：
（一）将合金坯制成所需形状，具体工艺为：
合金坯加热，加热温度为1650℃；
高压水除鳞，除鳞压力设定为17MPa，除鳞后合金温度为1100℃；
轧制，粗轧机入口温度为1090℃，精轧机入口温度在950℃；
减定径轧制，控制减定径机入口温度930℃，减定径机出口温度780℃；
吐丝，控制吐丝温度在820℃；
风冷，控制入罩盖温度和出罩盖温度，入罩盖温度为710℃，出罩盖温度为530℃；
精整，对头和尾耳子缺陷部分进行剪切，打捆、称重、包装后入库；
（二）将合金基底先经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的合金基底，其中：
所述酸洗槽内酸为浓度在11-13%的盐酸，常温下对线材酸洗12min；
所述磷化设备中磷化的温度控制在75℃,磷化10min；
（三）将步骤二中经表面处理的合金基底置于拉拔机上进行打薄成型，得七个厚度相同的半成品合金基底；
（四）将步骤三中的半成品合金基底采用超声波脱脂，即将半成品合金基底放到脱脂槽中，向脱脂槽中发射超声波进行脱脂，超声波为频率在16kHz以上的高频率声波；
（五）将脱脂后的半成品合金基底重复步骤（二）中的工序，得到二次表面处理后的半成品合金基底；
（六）对步骤五中经二次表面处理的半成品合金基底进行助镀；
助镀剂采用氯化铵和氯化锌的混合液，并尽量减少助镀剂中氯化铵溶液量，氯化铵和氯化锌的重量比为1.3：1.4，助镀时助镀剂加热温度控制在62℃；
（七）将步骤六中助镀后的半成品合金基底立即浸入到镀锌槽中进行表面镀锌，镀锌槽中装有预先加热融熔了的锌锭，浸锌时间为13s，浸锌温度控制在420℃；
（八）将镀锌后的合金基底进行清理即可得到合金基底成品。
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