專利名稱：高耐蝕性鍍覆鋼材的多元合金鍍覆材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多元合金鍍覆材料及其制造方法，尤其是一種高耐蝕性鍍覆鋼材的多元 合金鍍覆材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
在當前國內(nèi)外市場上，由于家電、建材、汽車等領(lǐng)域內(nèi)對熱鍍鋅或熱鍍鋅合金鋼板需求 量越來越大，但大部份廠商仍在生產(chǎn)和使用傳統(tǒng)的熱鍍鋅鋼板(帶)或僅含0.1 0.2。/。A1的 的熱鍍鋅鋼板(帶)。這種產(chǎn)品存在很多缺陷，使用壽命短，僅io年左右時間即產(chǎn)生銹蝕的 缺陷，而且機械加工性能差，鍍層因拉伸容易造成損傷，特別是在高于室溫的條件下抗蝕性 能差，鍍層與基體金屬結(jié)合處易脆化，易氧化生成鱗皮，抗疲勞性能差，在彎曲數(shù)次后容易 產(chǎn)生龜裂，出現(xiàn)鍍層脫皮現(xiàn)象。
為解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)提出很多相關(guān)的技術(shù)方案，如作者吳俊琳-余仲興、朱永 達在期刊名為"上海有色金屬"上發(fā)表的"微量添加元素對熱鍍鋅層性能的影響"和"微量 添加稀土對鋅基合金鍍層性能的影響"兩篇文章中，均提到在熱度鋅層中加入微量稀土元素 或其他元素如鎂等可以起到有益效果，但這兩篇文章僅僅停留于學術(shù)上的研究，涉及到各種
具體元素到底應如何加入目前尚無定論，甚至如在"微量添加元素對熱鍍鋅層性能的影響" 所述的已經(jīng)被普遍使用的鋁添加劑加入多少最適宜尚無定論，并且由于各種元素對熱鍍鋅鋼 板所產(chǎn)生的影響作用不盡相同，甚至是相反的作用，因此盡管學術(shù)理論上已經(jīng)意識到添加某 些元素可以起到有益效果，但由于元素與元素之間的相互影響導致至今的鍍覆材料最多仍然 由三元合金組成，仍未能解決更多合金如何形成的技術(shù)難題，正如在"微量添加元素對熱鍍 鋅層性能的影響"結(jié)尾所述"目前國內(nèi)外研究大多數(shù)仍停留在實驗室階段，只有少數(shù)合金已 應用于生產(chǎn)"，因此，如何形成更多元合金的鍍覆材料一直是懸而未決的技術(shù)問題。
本申請人通過反復研究，克服了技術(shù)上的難題，成功的實現(xiàn)了由Al-Zn-Si-RE四元合金 組成的鍍覆材料并已提出相關(guān)專利申請CN1807667A，在此基礎，為進一步改進CN1807667A
中的鍍覆材料的性能，本發(fā)明進一步克服了技術(shù)的難題，又作了進一步的改進。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中僅能實現(xiàn)三元或四元合金鍍覆材料的技術(shù)難題，本發(fā)明目的在于提供一 種高耐蝕性鍍覆鋼材的多元合金鍍覆材料及其制造方法，以更好的提高鍍覆鋼材的抗腐蝕性 能與耐高溫性能，延長鋼材的使用壽命，改善鋼材的表面質(zhì)量。
本發(fā)明的多元合金鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至少兩種稀土元素組成的多元 合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0.2 3%，至少兩種 稀土元素的總量0. 02 0. 9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn。
其中至少所述兩種稀土元素包含Ce和La。
其中Ce和La的總含量占所述稀土元素總質(zhì)量的百分比滿足Ce+La>85%。
其中所述的鍍覆材料還包含微量添加元素，所述的微量添加元素為Fe， Pb， Mn， Ca， Cu， Sb中的一種或幾種，且所述的微量添加元素的總含量在0. 5%以下。
其中所述微量添加元素各組成成份的具體含量分別為Fe〈0. 3%， Pb<0. 1%， Mn<0.1%， Ca<0.1%， Cu<0.1%， Sb<0.1%。
其中所述的鍍覆材料還包含至少一種選自Pr， Nd， B， Ti， Zr， Li中的一種或幾種添加 劑，全部的添加劑占總質(zhì)量的百分比為0.01 0.3%。
一種制造多元合金鍍覆材料的方法，所述的鍍覆材料包含由AI、 Si、 Mg、 Zn合金和至 少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0.2 3%，至少兩種稀土元素的總量0.02 0.9%， Mg: 0. 1 5%，其余為Zn，將上述元 素按配比后在熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—80(TC，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精練、除渣， 最后澆鑄的合金錠。
其中將Al與Si、 Al與所述至少兩種稀土元素RE、 Zn與Mg分別配制成中間合金的形式 再加入熔制合金。
其中在熔煉過程中，加入選自Pr、 Nd、 Ti、 B、 Li、 Zr任意一種或兩種以上的添加劑， 其中所述添加劑分別與AI配制成中間合金的形式再加入熔制合金。
一種高耐蝕性鍍覆鋼材，所述高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆多元合金鍍覆材料，所述的鍍覆材 料包含由A1、 Si、 Mg、 Zn合金和至少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各 成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0. 2 3%，至少兩種稀土元素的總量0.02 0.9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，加入至少兩種稀土元素后，由于克服了各元 素相互之間的影響和所產(chǎn)生的負作用，并且通過合理的配置各組成成份的質(zhì)量百分比，耐蝕 性是普通鍍Zn鋼板的6 7倍以上，特別是鋼板切邊的耐蝕性更為突出。鍍層表面硬度比鍍 鋅層高，摩擦系數(shù)比鍍鋅鋼板小，加工時滑動性好，不易產(chǎn)生滑痕。鍍層表面光亮，耐變黑 性。鍍層不僅與基體金屬結(jié)合力增強，而且鍍層表面無結(jié)癌現(xiàn)象。
同時，該多元合金鍍覆材料采用獨特工藝制備，成份均勻無偏析，重熔或重熔放置長時 間后仍能保持這一效果，且底渣生成量少，有高的耐蝕性和優(yōu)良抗疲勞性能，與基體金屬結(jié) 合力強，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。
具體實施例方式
本發(fā)明的高耐蝕性鍍覆鋼材的多元合金鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至少兩種 稀土元素組成的多元合金，表1中列出了本發(fā)明中成份質(zhì)量百分比的一些優(yōu)選的具體實施例， 但本發(fā)明各組成成份的含量并不局限于表1中所列的數(shù)值，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，完全 可以在表1所列的數(shù)值范圍的基礎上進行合理概括和推導，
表l:各組成成份占總重量的質(zhì)量百分含量；單位(％)
5
AlZnSiMg至少兩種稀土元素的總量添加劑微量添加元 素(總量)
45余量0.20.10.02，其中Ce0.01、 LaO.010.010.01
51余量0.70.50.05，其中Ce0.02、 La0.030.100.03
57余量1.21.00.1，其中Ce0.04、 La0.045， 余量為其他稀土元素0.200.1
63余量1.72.00.5，其中Ce0.2、 La0.25，余 量為其他稀土元素0.250,45
69余量30.9，其中Ce0.4、 La0.45，余 量為其他稀土元素0.300.49
從表l可以看出本發(fā)明的多元合金的各成份最優(yōu)的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si:
0. 2 3%，至少兩種稀土元素的總量0. 02 0. 9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn。 優(yōu)選的，其中至少所述兩種稀土元素包含Ce和La。
其中Ce和La的總含量占所述稀土元素總質(zhì)量的百分比滿足Ce+La>85%。
其中所述的鍍覆材料還包含微量添加元素，所述的微量添加元素為Fe， Pb， Mn， Ca， Cu， Sb中的一種或幾種，且所述的微量添加元素的總含量在0. 5%以下。
其中所述微量添加元素各組成成份的具體含量分別為Fe〈0.3%， Pb<0. 1%， Mn<0.1%， Ca<0.1%， Cu<0.1%， Sb<0.1%。
其中所述的鍍覆材料還包含至少一種選自Pr， Nd， B， Ti， Zr， Li中的一種或幾種添加 齊!J，全部的添加劑占總質(zhì)量的百分比為0.01 0.3%。
一種制造多元合金鍍覆材料的方法，所述的鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至 少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0.2 3%，至少兩種稀土元素的總量0.02 0.9%， Mg: 0. 1 5%，其余為Zn合金，將上
述元素按配比后在熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—800°C,經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精練、除 渣，最后澆鑄的合金錠。
其中將Al與Si、 Al與所述至少兩種稀土元素RE、 Zn與Mg分別配制成中間合金的形式
再加入熔制合金。
其中在熔煉過程中，加入選自Pr、 Nd、 Ti、 B、 Li、 Zr任意一種或兩種以上的添加劑， 其中所述添加劑分別與Al配制成中間合金的形式再加入熔制合金。
最后使用精練劑進行精練，同時使用惰性氣體，精煉結(jié)束檢查金屬含氣量，合格后扣渣 澆鑄成錠，最后澆注成1400X580 X475mm鑄錠，或680X90 X60mm鑄錠。
同時，本發(fā)明還公開了一種高耐蝕性鍍覆鋼材，所述高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆多元合金鍍 覆材料，所述的鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至少兩種稀土元素組成的多元合金， 其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%, Si: 0.2 3%，至少兩種稀土元 素的總量0. 02 0. 9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，加入兩種稀土元素后，由于克服了各元素相 互之間的影響和所產(chǎn)生的負作用，通過合理的配置各組成成份的質(zhì)量百分比，具備了明顯的 技術(shù)效果，同時，該多元合金鍍覆材料采用獨特工藝制備，成份均勻無偏析，重熔或重熔放 置長時間后仍能保持這一效果，且底渣生成量少，成品高耐蝕性鍍覆鋼材有高的耐蝕性和優(yōu) 良抗疲勞性能，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。
權(quán)利要求
1、一種多元合金鍍覆材料，所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和至少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al45～69％，Si0.2～3％，至少兩種稀土元素的總量0.02～0.9％，Mg0.1～5％，Zn為余量。
2、 如權(quán)利要求1所述的多元合金鍍覆材料，其中所述至少兩種稀土元素包含Ce和La。
3、 如權(quán)利要求2所述的多元合金鍍覆材料，其中Ce和La的總含量占所述稀土元素總質(zhì)量的 百分比滿足Ce+La>85%。
4、 如權(quán)利要求1所述的多元合金鍍覆材料，其中所述的鍍覆材料還包含微量添加元素，所述 的微量添加元素為Fe， Pb， Mn， Ca， Cu， Sb中的一種或幾種，且所述的微量添加元素的總含 量在O. 5%以下。
5、 如權(quán)利要求4所述的多元合金鍍覆材料，其中所述微量添加元素各組成成份的具體含量分 別為Fe〈0. 3%' Pb<0. 1%， Mn〈0. 1%， Ca<0. 1%， Cu<0. 1%， Sb〈0. 1%。
6、 如權(quán)利要求1所述的多元合金鍍覆材料，其中所述的鍍覆材料還包含至少一種選自Pr， Nd, B， Ti， Zr， Li中的一種或幾種添加劑，全部的添加劑占總質(zhì)量的百分比為0.01 0.3%。
7、 一種制造多元合金鍍覆材料的方法，所述的鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至少 兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0.2 3°/。，至少兩種稀土元素的總量0.02 0.9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn，將上述元 素按配比后在熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—80(TC，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精練、除渣， 最后澆鑄的合金錠。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中將Al與Si、 Al與所述至少兩種稀土元素RE、 Zn與Mg分 別配制成中間合金的形式再加入熔制合金。
9、 如權(quán)利要求7所述的方法，其中在熔煉過程中，加入選自Pr、 Nd、 Ti、 B、 Li、 Zr任意一 種或兩種以上的添加劑，其中所述添加劑分別與Al配制成中間合金的形式再加入熔制合金。
10、 一種高耐蝕性鍍覆鋼材，其特征在于所述高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆多元合金鍍覆材料， 所述的鍍覆材料包含由Al、 Si、 Mg、 Zn合金和至少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al: 45 69%， Si: 0. 2 3%，至少兩種稀土元素的總量0. 02 0. 9%， Mg: 0. 1 5%，余量為Zn。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高耐蝕性鍍覆鋼材的多元合金鍍材料及其制造方法，其中包含由Al、Si、Mg、Zn合金和至少兩種稀土元素組成的多元合金，其中所述多元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al45～69％，Si0.2～3％，至少兩種稀土元素的總量0.02～0.9％，Mg0.1～5％，余量為Zn，還公開了一種制造方法，包括將各組分按配比在熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750-800℃，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精練、除渣，最后澆鑄的合金錠，本發(fā)明鍍覆鋼材有高的耐蝕性和優(yōu)良抗疲勞性能，與基體金屬結(jié)合力強，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。
文檔編號C22C1/02GK101104910SQ20071014395
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者嚴錦山, 馮立新 申請人:無錫麟龍鋁業(yè)有限公司