專利名稱：一種新型合金鋅錠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型合金鋅錠及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著對鋼鐵產(chǎn)品耐蝕性和外觀質(zhì)量的要求越來越高，在熱鍍鋅領(lǐng)域開發(fā) 了許多鋅合金鍍層。其中研究最多、成果最突出的就是鋅鋁合金鍍層的研究。這種鍍層結(jié) 合了鋁的耐蝕性和鋅的電化學(xué)保護作用，因此得到廣泛的關(guān)注。為了提高鋅鋁合金鍍層的 耐蝕性，人們常在合金中加入少量其它合金進行合金化，但是仍然存在耐蝕性能差、鍍層厚 度大、熱鍍過程產(chǎn)生鋅渣多等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)熱鍍鋅后 得到的鍍鋅件表面質(zhì)量高且耐蝕性能好的新型合金鋅錠。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型合金鋅錠，其特征 在于，該合金鋅錠由以下重量百分比成分組成鋁0. 4 % 3 %，鎂0. 01 % 0. 08 %，銅 0. 01% 0. 1%，鈦0. 01% 0. 03%，鑭鈰混合稀土 0. 03% 0. 7%，余量為鋅。上述鑭鈰混合稀土中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為15% 40%，余量為鑭。本發(fā)明還提供了一種新型合金鋅錠的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步 驟(1)按合金鋅錠成分稱取原料鋁、鎂錠、電解銅、海綿鈦、鑭鈰混合稀土和鋅，然后 將各原料混合；(2)將混合后的原料置于真空熔煉爐中，抽真空至真空度為lX10_2Pa 6 X KT1Pa,然后升溫至650°C 780°C，保溫^iin 7min后隨爐冷卻得到合金鋅錠。上述步驟⑵中所述升溫的速率為25°C /min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點采用本發(fā)明的合金鋅錠熱鍍鋅后得到的鍍 鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也 優(yōu)良。在熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣，鋅液流動性好。采用本發(fā)明制備的合 金鋅錠熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通 鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120小時以上，因此在節(jié)省原料的同時提 高了性能。本發(fā)明不需要更改現(xiàn)有鍍鋅工藝與設(shè)備，具有較大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會 效益。下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
具體實施例方式實施例1稱取純度為99. 70%的鋁30克，1#鎂錠0. 8克，1#電解銅0. 1克，海綿鈦0. 1克，鑭鈰混合稀土 7克，高純0號鋅962克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合稀土 中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為15%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為6X KT1Pa,隨后以25°C /min 的速率升溫至650°C，保溫7分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百分 比組成為鋁3%，鎂0. 08%，銅0. 01 %，鈦0. 01 %，鑭鈰混合稀土 0. 7%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的 銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。實施例2稱取純度為99. 70%的鋁20克，1#鎂錠0. 3克，1#電解銅0. 6克，海綿鈦0. 3克，
鑭鈰混合稀土 1克，高純O號鋅977. 8克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合稀 土中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為23%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為SXKT1Pa,隨后以25°C / min的速率升溫至760V，保溫5分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百 分比組成為鋁2%，鎂0. 03%，銅0. 06%，鈦0. 03%，鑭鈰混合稀土 0.1%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的 銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。實施例3稱取純度為99. 70%的鋁17克，1#鎂錠0. 1克，1#電解銅0.2克，海綿鈦0. 15克， 鑭鈰混合稀土 0. 3克，高純0號鋅982. 25克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合 稀土中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為40%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為1 X IO-2Pa,隨后以25°C / min的速率升溫至710V，保溫4分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百 分比組成為鋁1. 7 %，鎂0. 01 %，銅0. 02 %，鈦0. 015 %，鑭鈰混合稀土 0.03%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的 銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。實施例4稱取純度為99. 70%的鋁8克，1#鎂錠0. 6克，1#電解銅1克，海綿鈦0. 2克，鑭鈰
混合稀土 3. 5克，高純0號鋅986. 7克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合稀土 中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為25%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為3X10^3，隨后以25°C /min 的速率升溫至700°C，保溫5分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百分 比組成為鋁0. 8 %，鎂0. 06 %，銅0. 1 %，鈦0. 02 %，鑭鈰混合稀土 0.35%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的
4銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。實施例5稱取純度為99. 70%的鋁15克，1#鎂錠0. 4克，1#電解銅0. 7克，海綿鈦0. 22克，
鑭鈰混合稀土 2克，高純0號鋅981. 68克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合稀 土中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為20%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為lX10_2Pa，隨后以25°C / min的速率升溫至780V，保溫5分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百 分比組成為鋁1. 5 %，鎂0. 04%，銅0. 07 %，鈦0. 022 %，鑭鈰混合稀土 0.2%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的 銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。實施例6稱取純度為99. 70%的鋁4克，1#鎂錠0. 3克，1#電解銅0. 6克，海綿鈦0. 25克， 鑭鈰混合稀土 1. 5克，高純0號鋅993. 35克，混合在一起放入坩堝進行真空熔煉，鑭鈰混合 稀土中鈰的質(zhì)量百分數(shù)為30%，余量為鑭；首先抽真空到真空度為1 X IO-1Pa,隨后以25°C / min的速率升溫至750°C，保溫6分鐘后開始降溫冷卻，得到合金鋅錠，該合金鋅錠的重量百 分比組成為鋁0. 4%，鎂0. 03 %，銅0. 06 %，鈦0. 025 %，鑭鈰混合稀土 0.15%，余量為鋅。本實施例制備的合金鋅錠在后續(xù)的熱鍍鋅過程中產(chǎn)生鋅渣少，而且基本無底渣， 鋅液流動性好，經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的 銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良；經(jīng)熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普 通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120 小時以上(相同條件下普通熱鍍鋅件的耐鹽霧腐蝕時間為M小時 36小時)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型合金鋅錠，其特征在于，該合金鋅錠由以下重量百分比成分組成鋁 0. 4% 3%，鎂 0. 01% 0. 08%，銅 0. 01% 0. 1%，鈦 0. 01% 0. 03%，鑭鋪混合稀土 0. 03% 0. 7%，余量為鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型合金鋅錠，其特征在于，所述鑭鈰混合稀土中鈰的 質(zhì)量百分數(shù)為15% 40%，余量為鑭。
3.一種制備如權(quán)利要求1所述的新型合金鋅錠的方法，其特征在于，該方法包括以下 步驟(1)按合金鋅錠成分稱取原料鋁、鎂錠、電解銅、海綿鈦、鑭鈰混合稀土和鋅，然后將各 原料混合；(2)將混合后的原料置于真空熔煉爐中，抽真空至真空度為1X 10’a GXKT1PhS 后升溫至650°C 780°C，保溫^iin 7min后隨爐冷卻得到合金鋅錠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型合金鋅錠的制備方法，其特征在于，步驟( 中所述 升溫的速率為25 °C /min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型合金鋅錠及其制備方法，該合金鋅錠由以下重量百分比成分組成鋁0.4％～3％，鎂0.01％～0.08％，銅0.01％～0.1％，鈦0.01％～0.03％，鑭鈰混合稀土0.03％～0.7％，余量為鋅。其制備方法為按比例混合原料后將混合好的原料置于真空熔煉爐內(nèi)熔煉。采用本發(fā)明的鋅錠熱鍍鋅后得到的鍍鋅件表面光潔度高，鍍層表面無漏鍍且外觀呈美麗的銀灰色，并且鍍層附著性和滑動性也優(yōu)良。采用本發(fā)明的鋅錠熱鍍鋅后得到的鍍鋅件在耐腐蝕性方面與普通鍍鋅件相比，鍍鋅層厚度減薄為普通鍍鋅件鍍層厚度一半，耐酸性鹽霧腐蝕時間可達120小時以上(普通鍍鋅件為24～36小時)，因此在節(jié)省原料的同時提高了性能。
文檔編號C22C18/04GK102061409SQ201110028450
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者劉勝林, 劉震, 李泳明, 王新剛, 王科柯, 鄧娟利, 鄭雪萍 申請人:長安大學(xué)