[發明專利]一種高強度耐腐蝕鍍層材料

無效

• 申請號: 201110398108.7
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN103131911A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 車云;門三泉;張中可
• 申請（專利權）人: 貴州華科鋁材料工程技術研究有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/02;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材料。

背景技術

腐蝕對鋼鐵造成的損失是極其嚴重的，據不完全統計，全世界每年鋼材產量的1/3因腐蝕而損失，僅在中國每年造成的損失就達上億元，同時腐蝕還會造成人員傷亡。目前防治鋼鐵材料腐蝕的方法中熱浸鍍鋅被公認為是最有效最直接的保護鋼鐵的方法之一。

鍍鋅層具有良好的犧牲陰極保護能力，其保護性可以一直持續到鍍層被完全溶解，即使鍍層被部分破壞造成了鋼基體裸露，只要鍍層不剝落，也不會降低其保護性能。但鍍層的強度低，通常情況下對鍍層強度沒有什么要求，但在某些情況下，往往也需要高強度的鍍層，例如對于一些薄壁或細小的鋼鐵材料，鍍層的強度對整個材料的影響是很大的，若是使用普通的鋅鍍層，強度就達不到要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題:

針對現在鍍鋅層強度低的問題，本發明提供了一種新的高強度鋁合金鍍層材料。

本發明的技術方案：

一種高強度耐腐蝕鍍層材料，按元素重量百分比計，該合金成分為Zn：25~30%，Mg：1~4.4%，Li：≤1.5%，Mn：0.01~0.05%，?C：≤0.1,Si：0.1～1%,Sc：0.01～0.8，其余為Al和不可避免的雜質。

制備時Mn是以Mn₂(CO)₁₀的形態加入。

本發明的有益效果：

1、利用Li元素和Mg元素對Al和Al+Zn的原子極化變徑作用，在微觀狀態下有效調整原子尺寸和有序的結構，使熔體在宏觀上結構均勻，降低表面張力，并改善熔體與鍍件基體的親和性，改善鍍層與基體附著性。

2、制備時Mn是以Mn₂(CO)₁₀的形態加入，Mn₂(CO)₁₀的熔點只有154℃，加入后可以很快熔化并分解出Mn擴散到熔體中，Mn在鋁合金中形成MnAl₆彌散質點，阻止再結晶的粗大化，提高再結晶溫度，有效地細化再結晶晶粒，提高合金的強度，還可使Al基體中的電極電位差變小，提高合金的耐蝕性。分解出的羰基自由基CO-還能夠吸收熔體中的H、O等有害元素，凈化熔體。

3、Mg和Li可以在鋁合金中形成強化相，提高鍍層強度，Li還可以提高材料的高溫強度。

4、Si可以有效抑制在浸鍍時Al與Fe基體之間劇烈的化合反應，能以“填隙”方式抑制Al-Fe反應并抵制Zn介入Al-Fe化合物中，減少或杜絕生成“透鏡狀Fe₂Al₅”，強化“薄層狀Fe₂Al₅”的生成機制，建立Fe—Al—Zn均勻梯度的反應機制，從而提高鍍層質量。

具體實施方式：

實施例的成分為Zn：25%，Mg：2%，Li：1.5%，Mn：0.02%，?C:?0.1,Si:?1%,Sc：0.01%,其余為Al和雜質。

其制備方法包括如下步驟：

(1)根據合金總量和各元素百分比，推算出所需的每種單質金屬的質量，或者合金的質量，或者混合金屬添加劑的質量，編制合金生產配料表，并按配料表選足備料，其中Mn是選擇用Mn₂(CO)₁₀作為添加料；

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

(3)再按配方比例加入各種元素，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。

(5)精煉后除渣、除氣、靜置、調溫至660～720℃，合金液傾倒出爐，同時過濾；濾液平緩傾入鑄造錠模中，通過順序式結晶方式，使熔體在錠模中自下而上凝結，形成銀白色錠型。