CN115852288A - 一种添加合金的热镀锌液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种添加合金的热镀锌液，其包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025‑0.030％；Ni：0.005％‑0.009％；Zr：0.0002‑0.0003％；Sc：0.0006‑0.0009％；Pr：0.002‑0.003％；Bi：0.004‑0010％；Re：0.001‑0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
Description
发明领域
本发明涉及钢铁表面防腐领域，特别是涉及一种添加合金的热镀锌液及其制备方法。
发明背景
热镀锌技术是一种有效提高钢材耐大气腐蚀的方法之一，热镀锌产品广泛应用于电力、交通、通讯、建筑、家电等领域，如用作高速公路护栏、特高压输电铁塔、通讯塔、建筑钢结构等。根据工艺方法的不同，热镀锌可以分为连续镀锌和批量镀锌。连续热镀锌是通过热锌镀机组将连续的钢材高速浸入锌浴进行镀覆，镀层需吹抹；批量热镀锌是将加工后的钢铁构件单件或批量浸入锌浴中进行镀覆，镀层不需吹抹。其主要工艺流程包括：碱洗除油、水洗、酸洗除锈、水洗、浸溶剂助镀、热浸镀锌、淬水冷却、钝化。一直以来，人们通过往锌浴中添加合金元素来改善锌的流动性、粘附性等解决热镀锌问题，提高镀层抗腐蚀性和镀件成型性，如在锌浴中添加Al、Ni、Mg、Sb、RE等元素。随着热镀锌产品应用的多样化发展，对其性能提出了更高的要求，尤其对于电力铁塔，其长期处于暴露状态下，特别是在一些特殊的使用环境下，需要进一步提高镀锌层的附着性及耐腐蚀性。为此，开发各种高性能的热镀锌合金镀层成为了当务之急。
发明内容
本发明提供了一种添加合金的热镀锌液，其包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002-0.0003％；Sc：0.0006-0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，添加合金的热镀锌液中Sc/Zr的比例为3/1。
优选地，添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，本发明的添加合金的热镀锌液适用于电力铁塔构件的批量热镀锌。
本发明还提供了一种制备本发明的添加合金的热镀锌液的方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002-0.0004％；Sc：0.0006-0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，所述添加合金的热镀锌液中Sc/Zr的比例为3/1。
优选地，所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
优选地，所述添加合金的热镀锌液适用于电力铁塔构件的批量热镀锌。
本发明还提供了一种热镀锌方法，其包括将待镀基材置于本发明的添加合金的热镀锌液中，以在待镀基材表面形成镀层。
优选地，所述待镀基材包括各类角钢、连板以及组焊件等。
在一个示例性的实施方案中，所述热镀锌方法可以包括以下步骤：
1)对待镀基材进行预处理，包括脱脂、酸洗、浸助镀剂和烘干；
2)将预处理后的待镀基材浸入熔融的本发明的添加合金的热镀锌液中，以在待镀基材表面形成镀层；
3)对镀层进行表面整理；
4)冷却及检验。
在一个示例性的实施方案中，所述助镀剂的工作浓度为80-100g/L，温度为60-80℃，浸渍时间为40-60s，所述助镀剂pH值为5-6，其按质量百分比包括氯化锌30-40％、氯化铵25-35％、氯化稀土1-5％和水30-50％。
本发明的有益效果
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Al的含量为0.025-0.030％(除非另有说明，本说明书中的百分比均为质量百分比)。例如，Al的含量为0.025％、0.026％、0.027％、0.028％、0.029％、0.030％或任何前述值之间的范围。在镀锌液中，Al先与铁反应形成Al-Fe相，对于铁锌合金层的生长有明显的阻碍作用，可以很好地改善镀层的组织并减薄镀层。如果Al的含量低于0.025％，则对镀层的减薄效果及耐蚀性能的提高均更差。如果Al的含量高于0.030％，则热锌镀层因为热镀锌液中较多的铝的作用而大幅减薄，其厚度不能满足结构件防腐蚀要求。
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Ni的含量为0.005％-0.009％。例如，Ni的含量为0.005％、0.006％、0.007％、0.008％、0.009％或任何前述值之间的范围。Ni的添加一方面可以抑制钢材镀层的生长，另一方面可以提高热镀锌液的流动性，使镀层均匀光滑、厚度适宜，锌耗减少而降低成本。如果Ni的含量低于0.005％，则对钢材镀层过厚生长抑制不明显，无法有效提高热镀锌液的流动性；如果Ni的含量高于0.009％，则可能产生Fe-Zn-Ni三元相浮渣，其附着于镀层表面而使镀件表面出现颗粒。
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Sc的含量为0.0006-0.0009％。例如，Sc的含量为0.0006％、0.0007％、0.0008％、0.0009％或任何前述值之间的范围。在本发明的添加合金的热镀锌液中，Zr的含量为0.0002-0.0003％。例如，Zr的含量为0.0002％、0.00023％、0.00027％、0.0003％或任何前述值之间的范围。
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Sc和Zr不与Al形成Al3Sc相和Al3Zr相或Al3(Sc,Zr)相，而是固溶在Al-Fe相中以及富集在Al-Fe相周围，从而细化合金组织中Al-Fe相的晶粒，提升镀层的塑性，同时减缓Al-Fe相的生长速度，改善镀层的均匀性和厚度。本发明人已发现，当Sc和Zr的比例为3:1时，Sc和Zr的改善效果明显提升，高于或低于此比例，改善效果均有所不如。如果Sc和Zr的含量低于本发明限定的范围时，则Sc和Zr无法发挥足够的细化晶粒和减缓Al-Fe相的生长速度的功能；如果Sc和Zr的含量高于本发明限定的范围时，则Sc和Zr会与Al形成Al3Sc相和Al3Zr相或Al3(Sc,Zr)相，从而影响Al-Fe相的形成，不利于镀层减薄，并且也无法发挥细化晶粒和减缓Al-Fe相的生长速度的功能。
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Pr的含量为0.002-0.003％。例如，Pr的含量为0.002％、0.0025％、0.003％或任何前述值之间的范围。其一方面可以保护镀层不被氧化，一方面还与Fe和Zn形成Fe-Zn-Pr相，通过包共晶反应细化铁锌合金组织，从而得到晶粒细小、厚度较薄的合金层。如果Pr量过低，则效果不显著，如果Pr量过高，则Pr会从液体中析出，从而附着于镀层表面而使镀件表面出现颗粒。
在本发明的添加合金的热镀锌液中，Bi和Re提高锌液流动性，改善滴瘤毛刺的产生情况，并提升锌层抗腐蚀性。
实施例
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1：
本实施例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025％；Ni：0.005％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.0025％；Bi：0.004％；Re：0.001％；余量为Zn和不可避免的杂质。
使用本实施例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌，包括以下步骤：
1)将Q235钢板制件(10cm×5cm×2mm)浸入质量百分浓度为10％的NaOH溶液中进行碱洗脱脂处理，碱洗温度在70℃，碱洗时间为10min，取出后用清水冲洗表面。再将碱洗脱脂后的钢板制件浸入质量百分浓度为10％的HCl酸洗液中进行酸洗除锈处理，酸洗温度为25℃，酸洗时间为20min，取出后用清水冲洗干净。最后将酸洗后的钢板制件浸入100g/L助镀剂中进行助镀处理，按质量体积百分比计，助镀剂的成分为：氯化锌40％、氯化铵25％、氯化稀土1％和水34％。助镀温度为60℃，助镀时间为60s；
2)将预处理后的钢板制件浸入熔融的本实施例的添加合金的热镀锌液中，浸锌温度为450℃，浸锌时间为60s，以在钢板制件表面形成镀层；
3)对镀层进行表面整理；
4)冷却及检验。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
实施例2：
本实施例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.007％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.0020％；Bi：0.006％；Re：0.003％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本实施例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
实施例3：
本实施例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00027％；Sc：0.0008％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本实施例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
实施例4：
本实施例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.007％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.0025％；Bi：0.006％；Re：0.003％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本实施例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
实施例5：
本实施例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.009％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.003％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本实施例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例1
使用热镀纯锌液对待镀基材进行热镀锌，包括以下步骤：
1)将Q235钢板制件(10cm×5cm×2mm)浸入质量百分浓度为10％的NaOH溶液中进行碱洗脱脂处理，碱洗温度在70℃，碱洗时间为10min，取出后用清水冲洗表面。再将碱洗脱脂后的钢板制件浸入质量百分浓度为10％的HCl酸洗液中进行酸洗除锈处理，酸洗温度为25℃，酸洗时间为20min，取出后用清水冲洗干净。最后将酸洗后的钢板制件浸入100g/L助镀剂中进行助镀处理，按质量体积百分比计，助镀剂的成分为：氯化锌40％、氯化铵25％、氯化稀土1％和水34％。助镀温度为60℃，助镀时间为60s；
2)将预处理后的钢板制件浸入纯Zn浴中，浸锌温度为450℃，浸锌时间为60s，以在钢板制件表面形成纯Zn镀层；
3)对镀层进行表面整理；
4)冷却及检验。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得纯Zn镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例2：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例3：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00027％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例4：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Sc：0.0008％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例5：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.0002％；Sc：0.0008％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例6：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.0003％；Sc：0.0008％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
比较例7：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00033％；Sc：0.001％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例8：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00067％；Sc：0.002％；Pr：0.0025％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例9：
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00027％；Sc：0.0008％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本比较例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
比较例10
本比较例提供了一种添加合金的热镀锌液及其制备方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.03％；Ni：0.008％；Zr：0.00027％；Sc：0.0008％；Pr：0.005％；Bi：0.010％；Re：0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
如实施例1所述使用本比较例制备的添加合金的热镀锌液对待镀基材进行热镀锌。
采用磁性测厚仪测试本实施例所得批量热镀锌镀层的厚度，并进行耐蚀性盐雾腐蚀检测，在清除批量热镀锌镀层的腐蚀产物后，统计15个中性盐雾实验周期内的平均腐蚀失重变化，得到平均腐蚀速率，结果如表1所示。
表1
从实施例1-5与比较例1-4的结果比较可以看出，添加Zr或Sc都可以使镀层厚度减小，但同时添加两者的效果更为显著，具有协同效应。
从实施例1-5与比较例5-6的结果比较可以看出，当Sc和Zr的比例为3/1时，对减薄和增加耐蚀性的效果最为显著。
从实施例1-5与比较例7-8的结果比较可以看出，当Sc和Zr的含量高于本发明限定的范围时，对减薄和增加耐蚀性的效果开始下降。
从实施例1-5与比较例9-10的结果比较可以看出，当添加Pr时，可以显著减小镀层厚度和增加耐蚀性，而Pr添加过量时，对减薄和增加耐蚀性的效果下降。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施方案”、“具体实施方案”、“实例”等的描述意指结合该实施方案或实例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方案或实例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方案或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施实施方案或实例中以合适的方式结合。
Claims (10)
1.一种添加合金的热镀锌液，其包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002-0.0003％；Sc：0.0006-0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
2.权利要求1的添加合金的热镀锌液，其中Sc/Zr的比例为3/1。
3.权利要求1的添加合金的热镀锌液，其包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
4.权利要求1的添加合金的热镀锌液，其包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
5.权利要求1的添加合金的热镀锌液，其适用于电力铁塔构件的批量热镀锌。
6.一种制备权利要求1-5中任一项的添加合金的热镀锌液的方法，其包括
1)将配比好的Al原料、Ni原料、Zr原料、Sc原料、Pr原料、Bi原料、Re原料和Zn原料熔炼以制成多元合金；
2)将步骤1)的多元合金置入石制方笼中，浸入熔融的锌液，并在锌锅中前后移动，直至多元合金完全融化，使得合金元素成分在锌液中溶解均匀，制成添加合金的热镀锌液；
其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002-0.0004％；Sc：0.0006-0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
7.权利要求6的方法，其中所述添加合金的热镀锌液中Sc/Zr的比例为3/1。
8.权利要求6的方法，其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0002％；Sc：0.0006％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
9.权利要求6的方法，其中所述添加合金的热镀锌液包含以下质量百分比含量的合金元素成分：Al：0.025-0.030％；Ni：0.005％-0.009％；Zr：0.0003％；Sc：0.0009％；Pr：0.002-0.003％；Bi：0.004-0010％；Re：0.001-0.005％；余量为Zn和不可避免的杂质。
10.权利要求6的方法，所述添加合金的热镀锌液适用于电力铁塔构件的批量热镀锌。
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| CN202211697743.XA CN115852288A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种添加合金的热镀锌液 |
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