本發(fā)明涉及金屬制品行業(yè)中的熱鍍合金,尤其涉及一種增強(qiáng)超高壓輸電鐵塔壽命的表面合金。
背景技術(shù):
眾所周知,金屬與外界環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)作用和電化學(xué)作用,會引起金屬結(jié)構(gòu)的破壞,形成金屬腐蝕,據(jù)統(tǒng)計,世界上每年因腐蝕而報廢不能使用的鋼鐵制品,約占世界鋼鐵年產(chǎn)量的三分之一,據(jù)我國防腐協(xié)會統(tǒng)計,每年約有500多億元的鋼鐵制品因腐蝕而失效,因此,致力于加強(qiáng)和提高鋼鐵制品的防腐性能研究,已經(jīng)刻不容緩。因此,應(yīng)該提供一種新的技術(shù)方案解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提供一種增強(qiáng)超高壓輸電鐵塔壽命的表面合金。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:超高壓輸電鐵塔的熱鍍鋅鋁稀土合金層,該鐵塔表面合金由以下組成:鋅鋁合金為由zn-al-la-ce-sn-nb-ni七種金屬元素組成的七元合金,其中,al含量小于1%,la、ce含量少于0.2%,sn、nb、ni含量為0.1%-0.3%,剩余為zn。
al、la、ce、sn、nb、ni以中間合金形式加入至鋅鋁合金,其中中間合金中包括al為20%,la為3‰-5‰、ce為3‰-5‰、sn為3‰-5‰、nb為3‰-5‰、ni為3‰-5‰,剩余為zn。
在施鍍過程中加入助鍍劑,助鍍劑為采用在鍍鋅液中添加50ml/l,jlg-1#助鍍添加劑。
七元合金的溫度控制在650℃-1000℃之間。
由于上述技術(shù)方案的應(yīng)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:在鍍鋅溫度下形成的鍍層,細(xì)小、均勻、鍍層變薄但耐蝕壽命成倍增加,且鋅耗下降。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
實施例一:
本發(fā)明涉及一種超高壓輸電鐵塔的熱鍍鋅鋁稀土合金層,該鐵塔表面合金由以下組成:鋅鋁合金為由zn-al-la-ce-sn-nb-ni七種金屬元素組成的七元合金,其中,al含量小于1%,la、ce含量少于0.2%,sn、nb、ni含量為0.1%-0.3%,剩余為zn。
la、ce、sn、nb、ni以中間合金形式加入至鋅鋁合金,其中中間合金中包括al為20%,la為3‰-5‰、ce為3‰-5‰、sn為3‰-5‰、nb為3‰-5‰、ni為3‰-5‰,剩余為zn。
在施鍍過程中加入助鍍劑,助鍍劑為采用在鍍鋅液中添加50ml/l,jlg-1#助鍍添加劑。
七元合金的溫度控制在650℃-1000℃之間。
關(guān)于鍍層的組織結(jié)構(gòu),鍍層的質(zhì)量情況如表1,其中鍍層厚度是生產(chǎn)線上抽取的50個以上的鍍件,每件上校驗5點統(tǒng)計值,由表中數(shù)據(jù)可以看出,鋅鋁稀土合金鍍層的平均厚度與純鋅鍍層相當(dāng)或略低,層厚的方差小,數(shù)據(jù)分散性小,極小值遠(yuǎn)大于純鋅鍍層,說明鋅鋁稀土合金層能夠保證各鍍件壽命的均勻一致,保證鋼結(jié)構(gòu)的整體壽命遠(yuǎn)高于鍍純鋅的結(jié)構(gòu)。
在含有鋁稀土的熔體中,鍍鋅時在工件表面首先形成鋁鐵化合物,這層化合物與鋅含量極高的熔體接觸,及其不穩(wěn)定,很快會有鋅原子擴(kuò)散進(jìn)其中轉(zhuǎn)變?yōu)殇\鐵鋁三元準(zhǔn)化合物,并以此化合物的生長規(guī)律成長,最終形成由表層鋅鋁固溶體到鋅鐵鋁化合物的鍍層結(jié)構(gòu)。
在鍍鋅溫度下形成的鍍層,細(xì)小、均勻、鍍層變薄但耐蝕壽命成倍增加,且鋅耗下降。
鍍層的耐腐蝕性能,經(jīng)過鍍層之后的鐵塔在耐腐蝕實驗中,如表2所示,全浸條件下耐腐蝕性能對比結(jié)果如下:其中鹽水濃度為3±0.2%-wt,ph在6.0-8.0,溫度±20℃;模擬海水溶液為nacl27.2,mgcl23.8,mgso41.7,caso41.2,k4so0.9,caco30.1,mgbr20.1(克/千克水)鋅鋁稀土合金鍍層在三種水溶液中的耐蝕性都優(yōu)于純鋅鍍層。腐蝕量至少減少21%。在海水的浸泡實驗中,鋅鋁稀土合金鍍層的耐蝕量僅為純鋅鍍層的11%,耐蝕性能提高了89%。在三種環(huán)境中對比,鋅鋁合金鍍層在海水耐蝕性最好,在蒸餾水中的最次。
鍍層在不同氣氛下的初繡時間如表3所示,數(shù)據(jù)表明鋅鋁稀土合金鍍層在各種氣氛下的耐蝕性都高于純鋅鍍層,其壽命延長一般為一倍以上,是由于微量的re、al使zn的腐蝕電位正移,阻抗增加,延滯了腐蝕效果反應(yīng)。
表1為鍍層質(zhì)量檢測結(jié)果:
表2為鋅鋁合金鍍層全浸實驗對比結(jié)果
表3鋅與鋅鋁稀土合金鍍層初繡時間對比結(jié)果
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。