[发明专利]一种低锌热浸镀铝合金镀层材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金镀层材料，特别涉及一种低锌热浸镀铝合金镀层材料。

背景技术

钢铁的纯锌镀层和纯铝镀层对钢铁的防护各有优缺点。总体来说，镀锌层具有良好的牺牲阴极保护能力，其保护性可以一直持续到镀层被完全溶解，即使镀层被部分破坏造成了钢基体裸露，只要镀层不剥落，也不会降低其保护性能；而镀铝层则具有包覆防护能力高、牺牲保护能力稍差的特点。因此，加强二者的优势、克服其不足之处并使之叠加起来，开发应用锌铝合金或铝锌合金为主要组分的新型高性能镀层材料，是长期以来钢铁行业和热浸镀行业追求的高技术高效益目标，更是今后钢铁行业、热浸镀行业乃至铝行业都必须面对和需要尽快解决的重大技术经济问题，因为金融危机的影响，既对钢铁业提出了产品技术性能和质量升级的要求，也对开辟过剩铝金属消费的新渠道提出了要求，而随着物质循环发展的大趋势，大量的铝合金、锌合金、铜合金以及其它有色金属的废杂料，也越来越多地进入循环再利用程序，以最低成本实现再利用的最高价值无疑也是经济社会发展的目的和要求，这些要求从宏观经济发展的角度看，关系到钢铁、铝、锌行业的持续发展和社会各行业间的共同平衡发展，从微观经济竞争的角度看，则直接决定着一个企业的前途和命运。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对目前纯锌镀层和纯铝镀层存在的问题，本发明提供一种以Al代Zn的低锌热浸镀铝合金镀层材料。

本发明的技术方案：一种低锌热浸镀铝合金镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：20~30，Pd ：0.01～0.15，合金强化剂：1.5～3.8，Cr ：0.1～0.5，Sn：0.01～0.05，晶粒细化剂：0.1～0.3，稀土添加剂：0.01～0.1，Fe：0.01～2.0，其余为Al和不可避免的微量杂质。

所述的一种低锌热浸镀铝合金镀层材料，合金强化剂包括Cu、Li或Mg，以及含有Cu、Li或Mg的合金。

所述的一种低锌热浸镀铝合金镀层材料，晶粒细化剂包括：Co-B、Co-C、Co-N、Cr-B、Cr-C、Cr-N、Fe-B、Fe-C、Fe-N、Ni-B、Ni-C、Ni-N、Ti-B、Ti-C、Ti-N、Zr-B、Zr-C或Zr-N中的一种或多种。

所述的一种低锌热浸镀铝合金镀层材料，稀土添加剂为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的一种或多种。

再通过常规的熔铸加工工艺，制成成Al-Zn合金镀层材料。

本发明达到的有益效果：本发明提供一种以Al代Zn的低锌热高性能的浸镀铝合金镀层材料。其中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y元素都有降低Al-Zn熔体表面张力、提高对铁基润湿性能的作用， Pd、Cu、Li有提高合金强度和高温性能的作用，Fe具有提高合金硬度和耐磨性的作用， Co-B、Co-C、Co-N、Cr-B、Cr-C、Cr-N、Fe-B、Fe-C、Fe-N、Ni-B、Ni-C、Ni-N、Ti-B、Ti-C、Ti-N、Zr-B、Zr-C或Zr-N具有细化晶粒的作用， Mg具有提高合金塑性的作用。

具体实施方式：

实施例1：

 (1)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为：Zn：20，Pd ：0.01，Li：1.5，Cr ：0.1，Sn：0.01，晶粒细化剂Co-N：0.1，Eu：0.01，Fe：0.01，其余为Al；配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为：Zn：200kg，Pd ：0.1 kg，Li：15 kg，Cr ：1 kg，Sn：0.1 kg，Co-N：1 kg，Eu：0.1 kg，Fe：0.1 kg， Al：782.6 kg。

(2)先往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液，加热使之完全融化并在700～800℃下保温；

(3)再按配方加入基体界面反应缓冲剂、极化变质剂、溶剂钝化剂、晶粒细化剂、合金强化剂、稀土添加剂和沉淀硬化剂，最后再加入锌，搅拌均匀；现场取样分析，根据分析结果和配方范围，调整添加量；然后继续熔炼和搅拌，再次取样分析，直至各元素比例完全符合配方要求。

(4)然后对上述合金熔体进行炉内精炼；往合金熔体中加入精炼剂，并搅拌均匀，熔体精炼在封闭环境中完成。