[发明专利]用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金及其直接熔炼方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属材料领域，特别涉及一种用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金及其直接熔炼方法。

背景技术

热镀锌合金多采用中间合金熔炼技术：CN200810143660.X公开了“一种锌－铝二元中间合金及其在热镀锌合金中的应用”，在560～680℃熔化制备铝含量为16％～24％、余量为锌的中间合金，然后再于480～520℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌-铝二元热镀锌合金，铝含量一般为0.2％～1.0％。

CN200810143888.9公开了“一种锌－铝－稀土中间合金及其在热镀锌合金生产中的应用”，在550～650℃熔化制备铝含量为3％～5％、RE含量为6％～10％、余量为锌的中间合金，然后再于470～480℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌－铝－RE三元热镀锌合金。

CN200910259545.5公开了“热镀锌合金熔炼方法”，先在600～660℃制备锑含量为15％～25％、余量为锌的中间合金，再于500～540℃制备热镀锌合金；该发明可用于制备锌－锑合金，锑量一般为0.2％。

上述采用中间合金制备热镀锌合金的技术，可降低熔炼合金的温度，缩短熔炼及搅拌的时间，使热镀锌合金成分均匀。但是在板带热浸镀锌铝镁三元合金时，不仅需要锌－铝－镁三元热镀锌合金，还需要可以在线调整热浸镀液成分的锌铝镁合金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金及其直接熔炼方法。

本发明中用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金的化学成分为：Al 4.4％～5.8％，Mg 4.4％～5.8％，Fe<0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，余量为锌。

用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金的制造技术，在熔化锌锭后将锌液加热至640～680℃，按照配比加入铝锭，待铝锭全部熔化后，降温至590～610℃，按照理论镁含量配比的1.05倍，以压入方式加入镁锭，待镁锭全部溶解后，11～15mim充分搅拌后降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣，随后铸锭，锭的质量为15～35kg。

本发明中，限定锌铝镁合金的化学成分的理由如下：

铝、镁含量低于4.4％时，调整镀液中铝含量需要大量的锌合金，不仅调整速度慢，而且易造成锌合金镀液温度波动；铝、镁含量高于5.8％，合金的熔点较高，密度小，在镀液中溶解速度慢，锌合金浮于镀液表面易烧损。因此，将本发明中Al含量和Mg含量分别控制在4.4％～5.8％之间。

铁含量高于0.015％，加入锌合金时产生的锌渣增加，影响镀层表面质量。因此，将本发明中Fe含量控制在<0.015％。

铅、铜、锡含量高，易造成镀层组织粗大，镀层耐蚀性和硬度不足，因此需要限制在<0.008％。

镉是对人体有害元素，其含量需要限制在<0.010％。

本发明中用于调整热浸镀液成分的锌铝镁合金的制造技术说明如下：

加入铝锭时锌液温度低于640℃时，铝溶解速度低；温度高于680℃时，能耗较高，设备损耗大。加入镁锭时锌合金液温度低于590℃时，镁溶解速度低；温度高于610℃时，镁不仅易烧损，而且易燃并造成安全事故。因此将锌液加热至640～680℃加入铝锭。

加入镁锭时锌合金液温度低于590℃时，镁溶解速度低；温度高于610℃时，镁不仅易烧损，而且易燃并造成安全事故，因此将锌合金液降温至590～610℃加入镁锭。

加镁锭不采用压入方式，镁在锌合金液表面易燃烧损失，镁的烧损量不易掌握。

镁的配比低于理论镁含量的1.05倍时，锌合金锭的镁含量易偏低；镁的配比高于理论镁含量的1.05倍时，锌合金锭的镁含量易偏高。因此要按照理论镁含量配比的1.05倍加入镁锭。

除渣时温度低于490℃时，锌合金液中易析出金属间化合物，易混入锌渣；除渣时温度高于520℃时，锌合金液中的铁溶解度高，不易析出并被去除。静置时间少于10min时，锌液中杂质不易上浮，锌合金锭中杂质较多；静置时间高于15min时，锌液中易铝、镁上浮，锌合金锭成分不均匀。因此要求将锌合金液降温至490～520℃，静置10～15min后，去除表面浮渣。

锌合金锭的质量小于15kg时，锭的表面积带，带入镀液中的浮渣多；锭的质量过大时，溶解速度慢，调整镀液时间长。因此铸锭的质量为15～35kg。