[發明專利]一種Pt變質的高強度低鋅鋁合金鍍層材料

無效

• 申請號: 201110400319.X
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN103146966A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 車云;張中可;門三泉;李祥
• 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;C22C1/06;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Pt變質的高強度低鋅鋁合金鍍層材料。

背景技術

目前，全世界已經建成投產的鍍鋅機組有400多條線，遍布60多個國家，鍍鋅鋼制品產量接近2億噸，其中大部分是鍍鋅鋼板。由于全世界每年熱浸鍍用鋅消耗量達到鋅金屬總產量的70%以上，造成鋅資源短缺的形勢越來越嚴峻。2008年以來世界鋅產量平均每年保持在1200萬噸左右，熱鍍鋅產業的消費量就達到850萬噸以上，而鍍鋅鋼鐵制品的覆蓋面還不到全世界鋼產量的1/5。隨著經濟社會的發展，高端的鍍層鋼鐵制品所占比例越來越大，但即使把全世界的鋅都用來做鍍層材料，也遠遠不能滿足鋼鐵熱浸鍍需要。這種情況，在中國顯得尤其突出。也就是說，開發可替代鋅的鋼鐵熱浸鍍用新材料，是世界和中國技術經濟發展的必然趨勢和要求；而最有希望作為代鋅的材料，是鋁鋅合金和鋁合金。

因此，圍繞添加多種合金元素來改善鍍層的綜合性能，采用更多的Al組分來代替Zn，重點是實現鋁的包覆保護能力與鋅的犧牲陰極保護能力的最佳結合，并保證以盡可能簡單的熱浸鍍工藝技術裝備，實現鍍層鋼板高強度，是一個急需解決的技術難題。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術村在的問題，本發明提供一種高強度的低鋅鋁合金鍍層材料。

本發明的技術方案：

一種Pt變質的高強度低鋅鋁合金鍍層材料，按元素重量百分比計，該合金成分為Zn:15~20，Na₂[PtCl₆]：0.01～0.1，Mg：0.1～1.0，Mn：0.5～1.0，Cd：0.1～0.5，Ti-C：0.01～1.0，稀土添加劑0.1～1.0，Fe：0.1～2.0，其余為Al和不可避免的微量雜質；

Na₂[PtCl₆]的聚集態為10~50目；

稀土添加劑為La、Ce、Pr、Nd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：

（1）?通過Pt的變質達到的高強度的效果：

使用Na₂[PtCl₆]作為變質劑，在高溫的鋁熔體中，在熔體中700~800℃?分解出金屬Pt的單質，分解出的金屬具有原子態的特征，更有利于貴金屬Pt與Al生成固溶體強化相。Na₂[PtCl₆]為10~50目的粉末狀態時，在鋁熔體中擴散和分解的速度更快，彌撒更均勻。

（2）?通過凈化爐體達到的有益效果：

使用Na₂[PtCl₆]作為變質劑，在高溫的鋁熔體中，在熔體中700~800℃?還分解出Cl，可以與鋁熔體中的氫結合，生成氯化氫氣體溢出。

（3）稀土元素的綜合作用：稀土元素La、Ce、Pr、Nd在鋁中不溶解或溶解度極低，容易與過渡元素反應形成多種不同含量的金屬間化合物，其特點與溶質組分比例和合金體系的溫度相對應，形成的金屬間化合物在基體(Al)、(Zn)、(Fe)中都有一定的溶解度，金屬間化合物的組分在合金中的溶度積相對穩定。這些特點，增加了合金結構的復雜程度，同時也增強了合金的抗性變能力，使合金體系的物理化學性質保持相對穩定。

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，Na₂[PtCl₆]：0.1，Mg：1.0，Mn：1.0，Cd：0.5，Ti-C：1.0，稀土添加劑La：1.0，Fe：0.1，余量為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，Na₂[PtCl₆]：1?kg，Mg：10?kg，Mn：10?kg，Cd：5?kg，Ti-C：10?kg，La：10?kg，Fe：1?kg，Al:830.0kg。

(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Na₂[PtCl₆]、Mg、Mn、Cd、Ti-C、稀土添加劑和Fe，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；