[发明专利]高耐蚀性镀覆钢材的五元合金镀覆材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种五元合金镀覆材料及其制造方法，尤其是一种高耐蚀性镀覆钢材的五元合金镀覆材料及其制造方法。

背景技术

在当前国内外市场上，由于家电、建材、汽车等领域内对热镀锌或热镀锌合金钢板需求量越来越大，但大部分厂家仍在生产和使用传统的热镀锌钢板(带)或仅含0.1～0.2％Al的热镀锌钢板(带)。这种产品存在很多缺陷，使用寿命短，仅10年左右时间即产生锈蚀的缺陷，而且机械加工性能差，镀层因拉伸容易造成损伤，特别是在高于室温的条件下抗蚀性能差，镀层与基体金属结合处易脆化，易氧化生成鳞皮，抗疲劳性能差，在弯曲数次后容易产生龟裂，出现镀层脱皮现象。

为解决上述技术问题，现有技术提出很多相关的技术方案，如作者吴俊琳、余仲兴、朱永达在期刊名为“上海有色金属”上发表的“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”和“微量添加稀土对锌基合金镀层性能的影响”两篇文章中，均提到在热度锌层中加入微量稀土元素或其他元素如镁等可以起到有益效果，但这两篇文章仅仅停留于学术上的研究，涉及到各种具体元素到底应如何加入目前尚无定论，甚至如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”所述的已经被普遍使用的铝添加剂加入多少最适宜尚无定论，并且由于各种元素对热镀锌钢板所产生的影响作用不尽相同，甚至是相反的作用，因此并不能简单在二元(Zn-Al)或三元合金(Zn-Al-Si、Zn-Al-稀土等等)的基础上任意添加其他微量元素如镁元素，而且该两份期刊文献中也为给出如何将镁元素加入到二元或三元合金中的技术启示，因此尽管学术理论上已经意识到添加某些元素可以起到有益效果，但由于元素与元素之间的相互影响导致至今的镀覆材料最多仍然由三元合金组成，仍未能解决更多合金如何形成的技术难题，正如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”结尾所述“目前国内外研究大多数仍停留在实验室阶段，只有少数合金已应用于生产”，因此，如何形成更多多元合金的镀覆材料一直是悬而未决的技术问题。

本申请人通过反复研究，克服了技术上的困难，成功的实现了由Al-Zn-Si-RE四元合金组成的镀覆材料并已提出相关专利申请CN1807667A，在此基础上，为进一步改进CN1807667A中的镀覆材料的性能，本发明进一步克服了技术的难题，又作了进一步的改进。

发明内容

针对现有技术中仅能实现三元或四元合金镀覆材料的技术难题，本发明目的在于提供一种高耐蚀性镀覆钢材的五元合金镀覆材料及其制造方法，以更好地提高镀覆钢材的抗腐蚀性能与耐高温性能，延长钢材的使用寿命，改善钢材的表面质量。

本发明的五元合金镀覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn合金和一种稀土元素组成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的质量百分比为：Al：45-69％，Si：0.2-3％，稀土元素：0.02-0.9％，Mg：0.1-5％，Zn为余量。

优选的，在镀覆材料中加入微量添加元素，加入的微量添加元素为Fe，Pb，Mn，Ca，Cu，Sb中的一种或几种。

更优选的是，微量添加元素的加入总含量在0.5％以下。

其中，根据加入的微量添加元素的具体成份的不同，控制各组成成份的具体加入量分别为Fe＜0.3％，Pb＜0.1％，Mn＜0.1％，Ca＜0.1％，Cu＜0.1％，Sb＜0.1％。

另一方面，本发明还公开了一种制造五元合金镀覆材料的方法，其中镀覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一种稀土元素组成的五元合金，将所述五元合金按质量百分比为：Al：45-69％，Si：0.2-3％，稀土元素：0.02-0.9％，Mg：0.1-5％，Zn为余量进行配比加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为750-800℃，经非接触式搅拌再经过精炼、除渣，最后浇注的合金锭。

其中优选的将Al与Si、Al与RE、Zn与Mg分别配制成中间合金的形式再加入熔炉熔制合金。

其中所述非接触式搅拌采用电磁搅拌。

形成中间合金是通过熔炉预制实现的。

同时，本发明还公开了一种高耐蚀性镀覆钢材，所述高耐蚀性镀覆钢材镀覆五元合金镀覆材料，所述的镀覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一种稀土元素组成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的质量百分比为：Al：45-69％，Si：0.2-3％，稀土元素：0.02-0.9％，Mg：0.1-5％，Zn为余量。

采用本发明的技术方案，与现有技术相比，加入镁元素后，由于克服了各元素相互之间的影响和所产生的副作用，通过合理的配置各组成成份的质量百分比，具备如下明显的技术效果：