[發(fā)明專利]一種含Ru配合物變質(zhì)的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110399743.7
• 申請(qǐng)日: 2011-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN103147026A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 車云;門三泉;張中可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州華科鋁材料工程技術(shù)研究有限公司
• 主分類號(hào): C23C2/12
• 分類號(hào): C23C2/12;C22C21/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金鍍層材料，特別涉及一種含Ru配合物變質(zhì)的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料。

背景技術(shù)

作為Zn對(duì)鐵基保護(hù)的理論基礎(chǔ)，在鐵基面上Fe-Zn反應(yīng)及其生成物的性質(zhì)已經(jīng)過詳細(xì)研究，并已取得眾所周知的結(jié)論。具體情況是，在純鋅與鐵充分反應(yīng)后，在自內(nèi)向外的順序方向，依次生成8種物相，分別是α(鐵基鋅固溶體層)、α+γ(生成溫度較高的共晶混合物層)、γ(生成溫度最高、緊靠基體的硬脆相、粘附層)、γ+δ(高溫包晶混合物層)、δ(硬度較高、塑性較好的中間金屬化合物層)、δ+ζ(530℃時(shí)形成的包晶混合物層)、ζ(塑性較差的漂移層)和η(鋅基鐵固溶體層或純鋅層)。

但如果反應(yīng)不充分，在最終的鋼板鍍層上出現(xiàn)的，則不一定8種物相都存在；控制溫度和浸鍍時(shí)間，可以減少乃至完全杜絕某些有害物相的生成，并使之轉(zhuǎn)化為更多的硬度較高、塑性較好的δ中間金屬化合物相組織，提高保護(hù)能力；而當(dāng)鍍液中有Al存在時(shí)，因Al的化學(xué)活性遠(yuǎn)高于Zn，優(yōu)先與鐵基發(fā)生Fe-Al反應(yīng)，從而改變了Fe-Zn反應(yīng)機(jī)制及其生成物結(jié)構(gòu)，對(duì)于浸鍍的效果，Al的加入既有增強(qiáng)鍍層保護(hù)能力的預(yù)期作用，也有降低鍍液對(duì)鐵基體潤(rùn)濕和附著能力的非預(yù)期作用，隨著鍍液中鋁組分的增加，鍍層的附著能力往往也變壞。

因此，對(duì)鋁鋅合金鍍層材料來說，解決鍍液與鍍層對(duì)基體的潤(rùn)濕性和附著力問題，成為長(zhǎng)期以來技術(shù)進(jìn)步圍繞的軸心。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：目前鋁鋅合金鍍層材料存在的鍍液與鍍層對(duì)基體的潤(rùn)濕性和附著力問題，本發(fā)明提供了一種含Ru配合物變質(zhì)的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種含Ru配合物變質(zhì)的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料，按元素重量百分比計(jì)，該合金成分為Zn：20~25，Cu:5.0～5.5，Ni：0.5～0.65，Pb：0.08～0.1，Co-B：0.01～0.02，稀土添加劑：0.04～0.05，Si：0.7～0.8，其余為Al和不可避免的微量雜質(zhì)，Ru₃(CO)₁₂：為爐料總量的0.005~0.01%。

所述的一種含Ru配合物變質(zhì)的低鋅熱浸鍍鋁合金鍍層材料，稀土添加劑為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd中的一種或多種。

再通過常規(guī)的熔鑄加工工藝，制成成Al-Zn合金鍍層材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)

本發(fā)明的Al-Zn合金鍍層材料很好其解決了鍍液與鍍層對(duì)基體的潤(rùn)濕性和附著力問題，其中Cu：提高了合金的強(qiáng)度，Ni：可在溶劑表面富集一層耐酸、堿、鹽和高溫環(huán)境大氣腐蝕、兼有微觀下網(wǎng)格固定保護(hù)和流動(dòng)性自動(dòng)覆蓋損傷面而起保護(hù)功能的鈍化膜層；Pb：在合金體系中保持近單質(zhì)狀態(tài)，在體系雖然凝固但溫度仍較高的狀態(tài)下，它們依然保持液態(tài)，從而使體系在宏觀上具備了半固態(tài)特征，為時(shí)效強(qiáng)化過程中加速合金中強(qiáng)化元素轉(zhuǎn)化為實(shí)際的強(qiáng)化態(tài)(沉淀硬化或析出硬化)提供了條件；利用晶粒細(xì)化元素Co-B，在高溫時(shí)通過溶解、擴(kuò)散和彌散，成為納米級(jí)乃至更為細(xì)小的異類原子團(tuán)簇和穩(wěn)定的分子團(tuán)簇，在熔體冷卻結(jié)晶時(shí)提供大量分布均勻的細(xì)小“晶種”、間隙相和間隙化合物，高效細(xì)化基體的結(jié)晶粒度，提高了鍍件的鍍液與鍍層對(duì)基體的潤(rùn)濕性和附著力；金屬Ru：具有不同尋常的室溫塑性、力學(xué)性能和優(yōu)異的抗蠕變能力，使之能夠應(yīng)用于高溫、高磨損等較為苛刻的環(huán)境，Ru₃(CO)₁₂在高溫下分解出金屬Ru，在熔體中迅速擴(kuò)散，均勻彌散在合金中，起到更好的變質(zhì)作用。

實(shí)施例1：

(1)按配方選定一組元素，按照重量百分比例為：Zn：20，Cu:5.0，Ni：0.5，Pb：0.08，Co-B：0.01，稀土添加劑Nd：0.04，Si：0.7，其余為Al和不可避免的微量雜質(zhì)，Ru₃(CO)₁₂：為爐料總量的0.01%；配制的合金總量為1000kg，則推算出所需的每種物質(zhì)的重量為：Zn：200kg，Cu:50?kg，Ni：5?kg，Pb：0.8?kg，Co-B：0.1?kg，稀土添加劑Nd：0.4?kg，Si：7?kg，Al：736.7kg，Ru₃(CO)₁₂：0.1kg。

(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)再按配方加入其它物質(zhì)，最后再加入鋅，攪拌均勻；現(xiàn)場(chǎng)取樣分析，根據(jù)分析結(jié)果和配方范圍，調(diào)整添加量；然后繼續(xù)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；