CN1097811A - 锌镍铝合金及其冶炼工艺 - Google Patents

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于忠洲
刘中清
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Abstract

本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺,其特征是锌镍 铝合金为ZnNi3Al,其化学成份是,含Ni2.5-3.5%、 Al0.3%、余量为Zn,其冶炼工艺为:采用中频感应电 炉、衬石墨坩埚;材料入炉量比例为:Ni3%、Al0.1%、 Zn96.9%;采用盐类物质为熔剂。本发明防腐耐蚀 性能好,抗拉强度高,可代替锌用于钢铁表面处理和 代替铜、铜合金、铝合金,可节省原材料,降低材料成 本,用于装饰装潢、机械零件、电气元件、家用电器 等。

Description

本发明属一种新合金材料-锌镍铝合金及其冶炼工艺。
目前,世界各国都在应用金属锌通过电镀、热浸、喷涂等工艺对钢铁表面做耐蚀处理。如镀锌冷轧薄板、钢管、浸锌带钢、钢丝等。经使用测试镀、浸、涂锌的型钢耐蚀性能不高,更换周期一般在五、六年左右,从而耗用大量的钢材和工时。本发明锌镍铝合金耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍;耐大气腐蚀是锌的9-12倍;锌镍铝合金的抗拉强度为400-500N/mm2。可代替铜、铜合金、铝合金制造机械零件、电气元件:锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm厚的薄板,可以做为装饰材料、防腐耐蚀、家用电器、机械零件等材料,可以节省大量钢材、降低原材料成本。
本发明的目的是提供一种新的耐蚀合金材料锌镍铝合金,可代替锌用于钢铁表面处理和代替铜、铜合金、铝合金,制造机械零件、电气元件、装饰装潢、家用电器、建筑件等。
本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺内容简述:
本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺,其特征在于:锌镍铝合金为ZnNi3AL,其化学成份是,含Ni2.5-3.5%、AL0.3%、余量为Zn,其中杂质含量:Si<0.06%,Fe<0.01、C<0.15、P<0.01、S<0.01、Pb<0.01、Cu<0.2;锌镍铝合金冶炼工艺为:(1)、采用0.15-5T中频感应电炉,衬石墨坩埚;(2)、原材料的炉料配比计算:因锌对杂质反应敏感,应选用少杂质材料。
材料入炉量比例为:Ni3%、AlO.1%、Zn96.9%,计算炉料时,应加上元素在过热温度中的烧损,元素烧损量为:Al1-2%、Si0.5-1.5%、Cu0.5-2%、Mg2-5%、Zn1-3%、Ni0.5-1%、Na2-5%、Mn0.5-2%、Sn0.5-1.5%、Fe0.5-1%、Ba0.5-5%、Ti1-2%;(3)、采用盐类物质为熔剂:NaCl50%、KCl50%,熔剂可溶解和吸附合金液中的固态氧化物,熔剂随炉料的熔化,在升温过程中逐步上浮覆盖在合金液表面,又使熔液与炉气隔开,减少合金液的吸气和氧化;(4)、熔剂的制备方法:a、取NaCl和KCl在200-300℃下烧烤3-5小时;b、按比例称量混均或球磨过筛;c、保存于干燥器内,使用前在150℃下保温2小时。
本发明锌镍铝合金防腐耐蚀性能好,经测试耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍,耐大气腐蚀是锌的9-12倍。其抗拉强度高达400-500N/mm2,可代替铜、铜合金、铝合金、节省原材料,降低原材料成本1/3。锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm的薄板,用于装饰装潢、家用电器、徽章货币、机械零件、电气元件等,其成本低,强度高,可替代铜板、铝板、铝合金板,还可以拔出合金线材,用于制造电线电缆。
实施例:
制取合金ZnNi3Al150Kg,其元素含量为Zn96.9%、Ni3%、Al0.1%。
取Zn锭149.7kg、Ni条4.55Kg、铝块(丝)0.15Kg入中频感应电炉熔炼,选用含量3%的Ni合金耐蚀性能约比锌提高3倍,合金的熔点为429℃:当需要增大合金硬度时,可适当提高AL的加入量,每增加1%的AL,硬度约提高3HB;
当需要进一步细化晶粒时,可加入3%的金属Na做为变质剂;
当需要提高合金机械性能时,可在合金中加入30%的Cu,同时加入1-3%的Mn和1-3%的Fe;
当需要提高需磨性和润滑性时,增大合金含C量和含Si量,作法是向合金液中加入石墨取电炉石墨电极残块或高纯鳞石墨粉。
采用NaClt和KCl为熔剂,溶解和吸附合金液中的固态氧化物,覆盖在合金液表面。

Claims (1)

1、一种新合金材料-锌镍铝合金及其冶炼工艺,其特征在于:锌镍铝合金为ZnNi3Al,其化学成份是,含Ni2.5-3.5%、Al0.3%、余量为Zn,其中杂质含量:Si<0.06%、Fe<0.01%、C<0.15%、P<0.01%、S<0.01%、Pb<0.01%、Cu<0.2%;
锌镍铝合金冶炼工艺为:
(1)、采用0.15-5T中频感应电炉,衬石墨坩埚;
(2)、原材料的炉料配比计算:
因锌对杂质反应敏感,应选用少杂质材料。
材料入炉量比例为:Ni3%、Al0.1%、Zn96.9%,计算炉料时,应加上元素在过热温度中的烧损,元素烧损量为:Al1-2%、Si0.5-1.5%、Cu0.5-2%、mg2-5%、Zn1-3%、Ni0.5-1%、Na2-5%、Mn0.5-2%、Sn0.5-1.5%、Fe0.5-1%、Ba0.5-5%、Ti1-2%;
(3)、采用盐类物质为熔剂,如NaCl50%和KCl50%;
(4)、熔剂的制备方法:
a、取NaCl和KCl,在200-300℃下烧烤3-5小时;
b、按比例称量混均,或球磨过筛;
c、保存于干燥器内,使用前在150℃下保温2小时。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100457938C (zh) * 2004-04-20 2009-02-04 中铝上海铜业有限公司 压电晶体振荡器外壳用锌白铜带及其制造方法
CN100564571C (zh) * 2004-06-25 2009-12-02 爱尔康何纳吕公司 具有高韧性和高疲劳强度的铝合金制成的产品的生产方法

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