CN113846256A - 一种高铝热镀锌多元合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高铝热镀锌多元合金，以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有15‑60wt%的Al、0.3‑2.0wt%的Si、0.01‑0.2wt%的Se、0.05‑2.0wt%的Mg、0.005‑0.2wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。本发明提供的高铝热镀锌多元合金，适用于各种规格的带钢热镀锌工艺，可以降低或维持镀锌锅锌液有害杂质铁元素含量在较低范围，减少镀锌产生的锌渣量，减薄镀层，同时减少镀锌色差和提高镀层耐腐蚀性能，热镀后形成的合金镀层较薄，厚度均匀，无色差具有优良的镀层质量。

Description

一种高铝热镀锌多元合金
技术领域
本发明属于热镀锌技术领域，具体涉及一种高铝热镀锌多元合金。
背景技术
随着通讯、电力、汽车、船舶、家电、建筑、养殖业等行业的飞速发展，热镀锌产品的需求量在逐年增加，对产品品质的要求不断提高。热镀锌的原理为：通过酸洗或气氛还原将钢件表面铁锈清洗干净，然后溶剂处理烘干后浸入锌合金液中或者直接浸入锌合金液；钢件表面的铁与熔融锌反应，在钢结构件表面形成合金镀层。为了降低成本，提高热镀锌产品的耐蚀性、表面特性以及良好的力学特性，同时减少底渣产生量，减少因打捞底渣产生的有效锌浪费，热镀锌合金技术呈现出了新的发展趋势。
例如，目前国内外热镀锌行业中，通过添加合金元素改善合金镀层，其具有良好的表面质量，优良的抗蚀性能及优异的结合性能和机械性能。但随着钢材生产工艺的改进提高，钢材的成分较为复杂，这一变化导致传统的热镀锌合金热镀出现一些镀锌质量问题，如镀层偏厚现象、厚度不均匀、色差。由于铝含量较高容易形成锌浴中Al含量分布不均匀，锌浴流动性不理想，带钢镀锌液吹镀效果不理想，造成镀层厚度偏厚，镀层有色差，镀层不光亮光洁，锌渣增加等镀层质量问题。现有技术中，常用的用于热镀锌的锌合金主要有Zn-Al合金、Zn-Al-Si合金，其无法客户的无色差薄镀层的要求。
发明内容
本发明有效地解决了现有技术中存在现有的锌合金无法适用于复杂成分和结构的钢材材质表面热镀质量的技术问题。
本发明提供了一种高铝热镀锌多元合金，以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有15-60wt%的Al、0.3-2.0wt%的Si、0.01-0.2wt%的Se、0.05-2.0wt%的Mg、0.005-0.2wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
本发明的发明人通过大量实验发现，本发明提供的高铝热镀锌多元合金，通过对锌合金中的组分种类和含量进行适当选择，具体为在锌浴中添加适量的Al、Si、Se、Mg、Ti元素，得到的本发明提供的高铝热镀锌多元合金，适用于各种成分的钢材材质，在其热镀过程中均能有效控制锌铁合金层的过快生长，同时还能降低合金熔点，使得本发明提供的热镀锌浴含硅锡合金具有较高的流动性，镀层的自由层变薄，镀层光亮光洁，同时能有效提高合金镀层的耐蚀性和机械性能，热镀后形成的合金镀层的厚度更均匀，无色差，具有较高的镀层质量。
本发明提供的高铝热镀锌多元合金中，通过Al、Si、Se、Mg、Ti的协同效应，其一方面提高高铝热镀锌多元合金的流动性，减薄镀层，降低镀锌成本；另一方面该热镀用锌合金消除镀层色差，镀层光亮光洁。
作为本领域技术人员的公知常识，本发明提供的高铝热镀锌多元合金中还带有不可避免的杂质，该杂质以通常含量存在，本发明没有特殊要求。
作为本发明的第一种优选实施方式，以高铝热镀锌多元锡合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有15wt%的Al、0.3wt%的Si、0.01wt%的Se、0.05wt%的Mg、0.005wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
作为本发明的第二种优选实施方式，高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有60wt%的Al、2.0wt%的Si、0.2wt%的Se、2.0wt%的Mg、0.2wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
作为本发明的第三种优选实施方式，以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有30wt%的Al、1.0wt%的Si、0.08wt%的Se、0.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
作为本发明的第四种优选实施方式，以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有40wt%的Al、1.2wt%的Si、0.1wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
作为本发明的第五种优选实施方式，以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有55wt%的Al、1.5wt%的Si、0.15wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.15wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
一种热镀锌方法，其特征在于，将待镀基材置于熔融的权利要求1-6任一项所述的高铝热镀锌多元合金中，在待镀基材表面形成镀层。
优选的，所述待镀基材为窄带、宽带、捆带、角钢、槽钢中的一种。
如前所述，本发明提供的高铝热镀锌多元合金中，通过对高铝热镀锌多元合金的组分进行适当选择，使得其适用于各种复杂成分的热镀锌处理，因此本发明提供的热镀锌适用于各种板材热镀，例如窄带、宽带、捆带，但不局限于此。需要指出地是，本发明提供的热镀锌合金作为普通结构或简单结构的待镀基材表面热镀锌中间合金同样适用，例如其可以实现普通角钢或普通槽钢表面的热镀锌处理，本发明中不再赘述。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅为本发明的优选实施方式，并不用于限定本发明。
实施例1
一种高铝热镀锌多元合金S1，其成分含有15wt%的Al、0.3wt%的Si、0.01wt%的Se、0.05wt%的Mg、0.005wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S1对窄带热浸，带钢速度200米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为25~35g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
实施例2
一种高铝热镀锌多元合金S2，其成分含有60wt%的Al、2.0wt%的Si、0.2wt%的Se、2.0wt%的Mg、0.2wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S2对带钢热浸镀，带钢速度180米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为15~25g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
实施例3
一种高铝热镀锌多元合金S3，其成分含有30wt%的Al、1.0wt%的Si、0.08wt%的Se、0.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S3对带钢热浸镀，带钢速度220米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为10~15g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
实施例4
一种高铝热镀锌多元合金S4，其成分含有40wt%的Al、1.2wt%的Si、0.1wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的热镀锌浴含硅锡合金S4对对窄带钢热浸镀，带钢速度220米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为9~12g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。。
实施例5
一种高铝热镀锌多元合金S5，其成分含有55wt%的Al、1.5wt%的Si、0.15wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.15wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S5对带钢热浸镀，带钢速度200米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为10~15g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
实施例6
一种高铝热镀锌多元合金S6，其成分含有45wt%的Al、1.5wt%的Si、0.1wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.12wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S6对带钢热浸镀，带钢速度200米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为10~14g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
实施例7
一种高铝热镀锌多元合金S7，其成分含有35wt%的Al、0.8wt%的Si、0.15wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。
采用本实施例的高铝热镀锌多元合金S7对带钢热浸镀，带钢速度200米/分，形成的镀层厚度均匀，且镀层厚度分布为9~14g/m2，附着力测试良好，镀层光亮光洁。
以上实施例仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，所作出的若干改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有15-60wt%的Al、0.3-2.0wt%的Si、0.01-0.2wt%的Se、0.05-2.0wt%的Mg、0.005-0.2wt%的Ti，余量为Zn。
2.根据权利要求1所述的一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有15wt%的Al、0.3wt%的Si、0.01wt%的Se、0.05wt%的Mg、0.005wt%的Ti，余量为Zn。
3.根据权利要求1所述的一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有60wt%的Al、2.0wt%的Si、0.2wt%的Se、2.0wt%的Mg、0.2wt%的Ti，余量为Zn。
4.根据权利要求1所述的一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有30wt%的Al、1.0wt%的Si、0.08wt%的Se、0.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn。
5.根据权利要求1所述的一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有40wt%的Al、1.2wt%的Si、0.1wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.1wt%的Ti，余量为Zn。
6.根据权利要求1所述的一种高铝热镀锌多元合金，其特征在于：以高铝热镀锌多元合金的总质量为基准，所述高铝热镀锌多元合金中含有55wt%的Al、1.5wt%的Si、0.15wt%的Se、1.5wt%的Mg、0.15wt%的Ti，余量为Zn。
7.一种热镀锌方法，其特征在于：将待镀基材置于熔融的权利要求1-6任一项所述的高铝热镀锌多元合金中，在待镀基材表面形成镀层。
8.根据权利要求7所述的一种热镀锌方法，其特征在于：所述待镀基材为窄带、宽带、捆带、角钢、槽钢中的一种。
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