[发明专利]一种热镀用锌合金

说明书

技术领域

本发明属于热镀锌技术领域，具体涉及一种热镀用锌合金。

背景技术

随着军工、汽车、船舶、家电、建筑等行业的飞速发展，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：将钢结构件清洗干净，然后溶剂处理，烘干后浸入锌液中，钢结构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，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，通过添加微量合金元素的合金镀层，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出现一些镀锌质量问题，如镀层超厚现象、厚度不均匀、圣德林效应、色差等。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-Ni合金，其无法适用于复杂成分的钢材材质表面热镀工艺。例如，采用现有的Zn-Al合金、Zn-Ni合金对含高硅高锰钢进行热浸镀，极易发生圣德林效应：热浸镀超过3分钟，镀层厚度超过200μm，且镀层变脆，镀件局部附着力差；这种现象在大管塔件热镀锌中较为普遍地存在。

发明内容

本发明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的钢材材质表面热镀的技术问题。

本发明提供了一种热镀用锌合金，以锌合金的总质量为基准，所述锌合金中含有0.001～0.2wt%的Al、0.001～0.02wt%的Ti、0.002～0.1wt%的Ni、0.001～0.1wt%的Mn，余量为Zn。

本发明提供的锌合金，通过发明人对锌合金中各组分的种类和含量进行适当选择，具体为在锌浴中添加适量的Al、Ti、Ni、Mn微量元素；使得本发明提供的热镀用锌合金，针对各种复杂成分的钢材材质，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用锌合金熔融后形成的合金锌浴具有较高的流动性，镀层的自由层变薄，同时提高合金镀层的耐蚀性和机械性能，使合金镀层的厚度更均匀，无色差、无多余的锌瘤，有效抑制圣德林效应，具有较高的镀层质量。

具体实施方式

本发明提供了一种热镀用锌合金，以锌合金的总质量为基准，所述锌合金中含有0.001～0.2wt%的Al、0.001～0.02wt%的Ti、0.002～0.1wt%的Ni、0.001～0.1wt%的Mn，余量为Zn。

本发明的发明人通过大量实验发现，本发明提供的锌合金，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、Ti、Ni、Mn微量元素；使得本发明提供的热镀用锌合金，针对各种成分复杂的钢材材质，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用锌合金熔融后形成的合金锌浴具有较高的流动性，镀层的自由层变薄，同时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、无多余的锌瘤、有效抑制圣德林效应，具有较高的镀层质量。

本发明提供的锌合金中，通过Ti、Ni、Mn、Al的协同效应，因此对含高硅高锰钢进行热浸镀时对圣德林效应具有明显抑制作用；具体如实施例1～5所示，采用本发明提供的锌合金对高硅高锰钢进行热浸镀超过3分钟时，镀层均匀且镀层厚度能控制在190μm以内，镀层韧性好，镀件局部附着力良好。有效地解决了大管塔件镀层附着力差的问题。

作为本领域技术人员的公知常识，本发明提供的热镀用锌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。

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

一种热镀用锌合金，其成分为Al：0.001wt%；Ti：0.002wt%；Ni：0.04wt%；Mn：0.001wt%；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用锌合金对高硅高锰钢进行热浸镀3分钟，形成的镀层均匀且镀层厚度分布为150～190μm，附着力测试良好，镀层光亮光洁。

实施例2

一种热镀用锌合金，其成分为Al：0.005wt%；Ti：0.005wt%；Ni：0.1wt%；Mn：0.005wt%；余量为Zn及锌合金所带的不可避免的杂质。