一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠及其制造方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]熱鍍鋅是一種最為普遍和有效的防腐處理方法，適應(yīng)環(huán)境廣，目前其已被廣泛運用于電力、通信、國防、交通運輸及工民建筑等等鋼結(jié)構(gòu)的防腐處理上，其主要方法包括改良森吉米爾法、莎倫法及后續(xù)改良法、Galavalume和Calfan法。
[0003]改良森吉米爾法是一種用于連續(xù)熱浸鍍鋅的工藝方法，它把森吉米爾法中各自獨立的氧化爐和還原爐由一個截面積較小的過道連接起來，這樣包括預(yù)熱爐、還原爐和冷卻段在內(nèi)的整個退火爐構(gòu)成一個有機整體。該方法具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、安全等優(yōu)點，特別適用于幾何形狀相對規(guī)則的構(gòu)件。
[0004]莎倫法及后續(xù)改良法是在退火爐內(nèi)向鋼基體噴射氯化氫氣體并使帶其到再結(jié)晶溫度，也稱為氣體酸洗法。采用氯化氫氣體酸洗不但能去除鋼基表面的氧化皮，而且同時去除了鋼基表面的油脂，由于鋼基表面被氧化氣體腐蝕形成麻面，因此得到的鍍層粘附性特別好。由于氯化氫氣體對于生產(chǎn)設(shè)備腐蝕嚴重，因此后人對這種方法加以改良，形成以鹽酸或稀硫酸溶液進行鋼基表面除銹處理方法，對于幾何形狀不規(guī)則的構(gòu)件基本都采用了這種方法。
[0005]Galavalume 法所采用的是 55% AL-43.5% Zn-L 5% Si 的合金鍍層，而 Calfan 法采用的是含鋁5%、稀土 0.05%的合金鍍層，這兩種方法將原本單一的鍍鋅層改進成為鋅鋁合金鍍層，降低了鍍鋅溫度。其中Calfan法首次采用稀土鋅鋁合金鍍層，使鍍層表面質(zhì)量得到明顯改善。
[0006]隨著時代的發(fā)展，人們對鍍層的要求越來越高，現(xiàn)有的熱鍍鋅所使用的合金材料防腐年限短，且在不同環(huán)境中的防腐年限不同。因此，本公司通過綜合上述方法開發(fā)出一種使用壽命長、性能優(yōu)越的合金材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有較強耐氧化性、耐酸堿性和使用壽命長的連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠及其制造方法。
[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0009]一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠，由如下重量百分數(shù)的組份組成:
[0010]鋁12%、鋅 86.55%、硅 0.36%、鍶 0.03%，鎂 1%、稀土0.06%。
[0011]所述銷為AOO銷，鋅為0#鋅，娃為553#通氧金屬娃，鎖為金屬鎖，鎂為金屬鎂錠，稀土為鑭鐘合成稀土，其中鑭含量為35%、鐘含量為65%。
[0012]一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠的制造方法，包括下列步驟:
[0013](I)先將鋁錠投入熔煉爐中熔化至液態(tài)，然后采用浸熔法投入鎂錠，最后鑄成10-20kg/塊的鎂含量為10%的鋁鎂合金錠；
[0014](2)依照鋁 12%、鋅 86.55%、硅 0.36%、鍶 0.03%，鎂 I %、稀土 0.06% 的比例先向熔煉爐中投入鋁錠后再投入硅，于800-1050°C下熔化至液態(tài)，即得到鋁硅液態(tài)合金；
[0015](3)向步驟⑵制備的鋁硅液態(tài)合金中投入鋅錠，于800-900°C下熔化至半液態(tài)，然后投入稀土，繼續(xù)以同樣溫度熔化至液態(tài)，隨后加入精煉劑，充分攪拌、撈取浮渣，即得鋁鋅硅稀土液態(tài)合金；
[0016](4)采用浸熔法向步驟(3)制備的鋁鋅硅稀土液態(tài)合金中投入鍶，輕微攪拌后投入步驟(I)制備的鋁鎂合金錠，然后升溫至750-800°C熔煉lOmin，充分攪拌均勻，即得鋁鋅硅鍶鎂稀土液態(tài)合金；
[0017](5)將步驟(4)制備的液態(tài)合金澆鑄到特定模具中，澆鑄過程中應(yīng)充分撈取浮渣和氧化面渣，冷卻定型、脫模后得到鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠。
[0018]所述熔煉爐為過濾式燃氣反射爐。
[0019]本發(fā)明中各元素的作用如下:
[0020]①鋅是得到人們長期驗證的理想的鍍層材料；
[0021]②鋁比鋅更具有良好的可塑性，鋁的加入能使鍍層產(chǎn)品在壓型和折彎時有效地避免了鍍層撕裂，所以鋁與鋅的結(jié)合能極大的延長產(chǎn)品的使用壽命，且因其比重輕，僅為鋅的1/3，在同樣厚度鍍層情況下，能有效的節(jié)約生產(chǎn)成本和地球資源；
[0022]③硅的加入能夠抑制鋁鐵反應(yīng)速度，防止合金鍍層過厚、降低鋅鍋中鐵的含量，改善了鋅鍋及沉沒輥粘渣現(xiàn)象，延長了設(shè)備使用壽命；
[0023]④鍶的加入能有效去除鋅液中的硫、磷等有害雜質(zhì)；
[0024]⑤鎂的加入是針對性解決鍍層產(chǎn)品的表面氧化問題，傳統(tǒng)鋁鋅硅合金鍍層產(chǎn)品下線超過一周就開始變色，這是由于鍍層材料中的鋁最先與大氣中的氧起氧化反應(yīng)，使鍍層光澤消褪、顏色泛白，而鎂能抑制鋁氧化，使產(chǎn)品長期存放仍能亮麗如新；
[0025]⑥稀土元素的加入能降低鋅液的粘度，細化鋅液晶粒，凈化晶格，顯著增強鋅液的流動性，降低鍍覆工作溫度，使鍍層均勻、致密，具有良好的美觀外表。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:
[0027](I)本發(fā)明所制備的熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金鍍層與鋼基體間是侵蝕性熔合，鍍層成為鋼表面的一部分，因此附著性能良好、持久性可靠；
[0028](2)本發(fā)明所制備的熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金能在金屬表面形成一種富枝狀多層覆蓋鍍層，在不同環(huán)境下都具有較強的耐氧化性和耐酸堿性，能有效延長鍍層產(chǎn)品的使用壽命；
[0029](3)克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)品變色問題，使得產(chǎn)品可以長期存放。
【具體實施方式】
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[0030]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0031]一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠，由如下重量百分數(shù)的組份組成:
[0032]鋁12%、鋅 86.55%、硅 0.36%、鍶 0.03%，鎂 I%、稀土 0.06%。
[0033]其中銷為AOO銷，鋅為0#鋅，娃為553#通氧金屬娃，鎖為金屬鎖，鎂為金屬鎂錠，稀土為鑭鐘合成稀土，其中鑭含量為35%、鐘含量為65%。
[0034]AOO代表鋁錠的成分，其指標(biāo)為:鋁彡99.70、鐵彡0.16%、硅彡0.13%、銅(0.01%、總雜質(zhì) 0.3%o
[0035]0#代表含鋅大于99.995%的鋅錠。
[0036]一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠的制造方法，包括下列步驟:
[0037](I)先將鋁錠投入熔煉爐中熔化至液態(tài)，然后采用浸熔法投入鎂錠，最后鑄成10-20kg/塊的鎂含量為10%的鋁鎂合金錠；
[0038](2)依照鋁 12%、鋅 86.55%、硅 0.36%、鍶 0.03%，鎂 I %、稀土 0.06% 的比例先向熔煉爐中投入鋁錠后再投入硅，于800-1050°C下熔化至液態(tài)，即得到鋁硅液態(tài)合金；
[0039](3)向步驟(2)制備的鋁硅液態(tài)合金中投入鋅錠，于800-900°C下熔化至半液態(tài)，然后投入稀土，繼續(xù)以同樣溫度熔化至液態(tài)，隨后加入精煉劑，充分攪拌、撈取浮渣，即得鋁鋅硅稀土液態(tài)合金；
[0040](4)采用浸熔法向步驟(3)制備的鋁鋅硅稀土液態(tài)合金中投入鍶，輕微攪拌后投入步驟(I)制備的鋁鎂合金錠，然后升溫至750-800°C熔煉lOmin，充分攪拌均勻，即得鋁鋅硅鍶鎂稀土液態(tài)合金；
[0041](5)將步驟(4)制備的液態(tài)合金澆鑄到特定模具中，澆鑄過程中應(yīng)充分撈取浮渣和氧化面渣，冷卻定型、脫模后得到鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠。
[0042]其中，熔煉爐為過濾式燃氣反射爐。
[0043]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠，其特征在于，由如下重量百分數(shù)的組份組成: 鋁 12%、鋅 86.55%、硅 0.36%、鍶 0.03%，鎂 1%、稀土 0.06%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠，其特征在于:所述銷為AOO銷，鋅為0#鋅，娃為553#通氧金屬娃，鎖為金屬鎖，鎂為金屬鎂錠，稀土為鑭鐘合成稀土，其中鑭含量為35 %、鈰含量為65 %。
3.—種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠的制造方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)先將鋁錠投入熔煉爐中熔化至液態(tài)，然后采用浸熔法投入鎂錠，最后鑄成10-20kg/塊的鎂含量為10%的鋁鎂合金錠； (2)依照鋁12%、鋅86.55%、硅0.36%、鍶0.03%，鎂1%、稀土 0.06%的比例先向熔煉爐中投入鋁錠后再投入硅，于800-1050°C下熔化至液態(tài)，即得到鋁硅液態(tài)合金； (3)向步驟(2)制備的鋁硅液態(tài)合金中投入鋅錠，于800-900°C下熔化至半液態(tài)，然后投入稀土，繼續(xù)以同樣溫度熔化至液態(tài)，隨后加入精煉劑，充分攪拌、撈取浮渣，即得鋁鋅硅稀土液態(tài)合金； (4)采用浸熔法向步驟(3)制備的鋁鋅硅稀土液態(tài)合金中投入鍶，輕微攪拌后投入步驟(I)制備的鋁鎂合金錠，然后升溫至750-800°C熔煉lOmin，充分攪拌均勻，即得鋁鋅硅鍶鎂稀土液態(tài)合金； (5)將步驟(4)制備的液態(tài)合金澆鑄到特定模具中，澆鑄過程中應(yīng)充分撈取浮渣和氧化面渣，冷卻定型、脫模后得到鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠的制造方法，其特征在于:所述熔煉爐為過濾式燃氣反射爐。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)熱浸鍍用鋁鋅硅鍶鎂稀土合金錠及其制造方法，涉及合金材料技術(shù)領(lǐng)域，由如下重量百分數(shù)的組份組成：鋁12％、鋅86.55％、硅0.36％、鍶0.03％，鎂1％、稀土0.06％。本發(fā)明所制備的合金鍍層具有附著性能良好、持久性可靠、耐氧化性和耐酸堿性的特點，能有效延長鍍層產(chǎn)品的使用壽命，并能克服現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)品變色問題，使得產(chǎn)品可以長期存放。
【IPC分類】C23C2-06, B22D7-06, C22C18-04, C22C1-03
【公開號】CN104593710
【申請?zhí)枴緾N201510001885
【發(fā)明人】孫士富, 蔡登俊, 孫士華
【申請人】安徽東茂合金材料科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月4日