[發明專利]Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料

無效

• 申請號: 201110386895.3
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103131908A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 門三泉;車云;陳凱
• 申請（專利權）人: 貴州鋁廠
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C23C2/12
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明涉及一種鋁合金鍍層材料，特別涉及一種Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料。

背景技術

以鋁代鋅在熱浸鍍工業已有良好的技術基礎，各種比例的鋁-鋅合金鍍層用材料都經過了研究，并已經開發出幾種性能優于純鋅的鋅-鋁鍍層合金和鋁-鋅鍍層合金，得到了廣泛的應用，比如美國、日本和歐洲國家研究開發的鋁含量為分別為5%、15%、55%的鋁-鋅鍍層合金，對鋼鐵制品的保護能力都優于純鋅，形成了產業規模，為以鋁代鋅技術的發展積累了豐富經驗，也為進一步開發新型代鋅材料做了鋪墊；另一方面，鋁產業規模經過近20年的快速擴張，特別是在中國的跳躍式增長，已經使鋁金屬的產量遠遠高于鋅產量，而且其發展的勢頭仍很強勁。2009年中國鋁產量已經突破2000萬噸大關，幾乎占據世界鋁金屬總產量的一半，形成了鋁金屬在今后一個時期供過于求的基本供求局面，而同年國內鋅產量只有518萬噸，也接近世界總產量的一半。產業界早已定論“鋅是二十一世紀的稀缺資源”，金融危機只能暫時緩解鋅短缺的形勢，但卻阻止不了供求缺口進一步擴大的發展趨勢，這種情況，必然造成鋅價高漲和易升難降，以及鋁價的低迷和升水乏力。金融危機前的金屬鋅價漲到了鋁價的2倍，帶來了鍍鋅行業進一步發展的困境。而以鋁代鋅，無疑是開辟鋼鐵熱浸鍍發展新渠道的最佳途徑。因此開發一種高鋁低鋅的高性能熱浸鍍材料具有巨大的意義和經濟價值。

發明內容

本發明要解決的問題是克服鍍鋅行業存在的含鋅高的問題，本發明提供一種高鋁低鋅的高性能熱浸鍍材料。

本發明的技術方案：一種Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料，按元素重量百分比計，該合金成分為Zn:15~30，極化變質劑:0.01～0.25，合金強化劑:1.0～4.0，Nb:0.05～0.08，Sb：0.1～0.3，晶粒細化劑:0.01～0.03，稀土添加劑:0.1～0.15，Te:0.01～0.05，其余為Al和不可避免的微量雜質。

所述的Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料，極化變質劑元素包括Be、Ca、Sr或Ba。

所述的Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料，合金強化劑包括Cu、Li或Mg。

所述的Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料，晶粒細化劑包括：Co-B、Cr-B、Mo-B、Nb-B、Ni-B、Ti-B、?V-B或Zr-B中的一種或多種。

所述的Al-Zn-Nb-Sb-Te低鋅高性能熱浸鍍鍍層材料，其特征在于：稀土添加劑為La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的一種或多種。

再通過常規的熔鑄加工工藝，制成成Al-Zn合金鍍層材料。

本發明達到的有益效果：提供一種高鋁低鋅的高性能熱浸鍍鍍層材料，Zn的用量在15~30%，遠低于明顯的鍍鋅的熱浸鍍材料，在使用極化變質劑元素：Be、Ca、Sr或Ba，合金強化劑：Cu、Li或Mg，晶粒細化劑：Co-B、Cr-B、Mo-B、Nb-B、Ni-B、Ti-B、?V-B或Zr-B中的一種或多種以及稀土添加劑為La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的一種或多種等作為溶質，對鋁鋅混合體系形成了多因素立體變質改性作用，從而實現鋁鋅合金的組織結構形態優化，提高了綜合性能。

具體實施方式

實施例1：

(1)按配方選定一組元素，按照重量百分比例為：Zn:15，極化變質劑Be:0.01，合金強化劑Li:1.0，Nb:0.05，Sb：0.1，晶粒細化劑Ti-B:0.01，稀土添加劑Er:0.1，Te:0.01，其余為Al；配制的合金總量為1000kg，則推算出所需的每種物質的重量為：Zn:150kg，?Be:0.1?kg，Li:10?kg，Nb:0.5?kg，Sb：1?kg，?Ti-B:0.1?kg，?Er:1?kg，Te:0.1?kg，?Al：837.2kg。

(2)先往熔煉爐中加入鋁錠或熔融鋁液，加熱使之完全融化并在700～800℃下保溫；

(3)再按配方加入Te、Nb、Sb、極化變質劑、晶粒細化劑、合金強化劑和稀土添加劑，最后再加入鋅，攪拌均勻；現場取樣分析，根據分析結果和配方范圍，調整添加量；然后繼續熔煉和攪拌，再次取樣分析，直至各元素比例完全符合配方要求。

(4)然后對上述合金熔體進行爐內精煉；往合金熔體中加入精煉劑，并攪拌均勻，熔體精煉在封閉環境中完成。