[發明專利]一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201310033023.8
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103045981A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 趙云杰;徐遠志;朱良;陳昆;趙有才
• 申請（專利權）人: 云南科力新材料有限公司
• 主分類號: C23C2/12
• 分類號: C23C2/12;C22C21/10
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術領域

本發明屬于鋼板及鋼結構件表面熱鍍技術領域，涉及一種熱鍍鋁鋅合金。

背景技術

熱鍍鋁鋅合金，又稱Galvalume合金（Al55%-Si1.5%-余量Zn），由美國伯利恒鋼鐵公司1970年發明，主要用于鋼板等熱鍍層保護，它綜合了鋁的優異耐蝕性與鋅的陰極腐蝕保護性，耐蝕性是熱鍍鋅的2-6倍，由于合金以鋁為主，比重輕，在相同的熱鍍層厚度下，成本比熱鍍鋅要低得多，因而具有較高的性價比。

目前在國內，熱鍍鋁鋅合金（Galvalume合金），主要用于電控柜用板等行業，還未在汽車、家電等領域廣泛應用，主要原因是該合金熱鍍板加工成形性、耐蝕性、表面鋅花（粗大，不均勻）、表面外觀質量（由于鍍層夾渣引起的顆粒缺陷等）以及鍍層的耐黑變性等方面還不能完全滿足要求。

發明內容

為解決現有的合金熱鍍板加工成形性差，耐蝕性差，表面鋅花粗大、不均勻，表面外觀質量差，以及鍍層的耐黑變性差的問題，本發明提供一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金，其實施方案如下：

一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金，包括以下重量百分比含量的組分：

鋁54-59%，硅1.2-1.8%，稀土0.05-0.15%，鎂0.3-0.7%，其余為鋅和不可避免的雜質；

其中稀土是指鈰或鑭或鈰與鑭的混合稀土。

作為本發明的優選方案，其中各組分的重量百分比含量為：

鋁55.0%，硅1.5%，稀土0.07%，鎂0.5%，余量為鋅和不可避免的雜質。

作為本發明的優選方案，其中各組分的重量百分比含量為：

鋁55.0%，硅1.5%，稀土0.12%，鎂0.5%，余量為鋅和不可避免的雜質。

本發明還提供了制備上述一種含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金的方法，包括以下步驟：

在Galvalume合金熔體中控制加入稀土和鎂，得到含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體，其中稀土是指鈰或鑭或鈰與鑭的混合稀土，稀土的加入量為含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體的重量百分比含量的0.05-0.15%，鎂的加入量為含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體的重量百分比含量的0.3-0.7%，然后將含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體澆入鑄模中，得到含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金。

作為本發明的優選方案，其中各組分的重量百分比含量為：

所述稀土的加入量為含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體的重量百分比含量的0.12%或0.07%，鎂的加入量為含稀土和鎂的熱鍍鋁鋅合金熔體的重量百分比含量的0.5%。

本發明提供了一種比熱鍍鋁鋅合金性能更優良的熱鍍合金及熔體。

本發明提出在原有的熱鍍鋁鋅合金及熔體中通過加入稀土和鎂元素，從而明顯提高熱鍍層的耐蝕性、加工成形性和耐黑變性，細化鍍層表面鋅花，提高鍍層的綜合性能。

本發明熱鍍稀土鋁鋅合金及熔體的制備方法：以工業純鋁、工業純鋅、工業純硅、鋅鎂中間合金、工業純稀土或鋁稀土中間合金為基本原料。按54.0~59.0wt%Al，1.2~1.8wt%Si，0.05~0.15wt%La(或Ce，或La+Ce)，鎂0.3-0.7%，余量為Zn的配比在中頻爐或工頻爐熔化后，澆入鑄鐵模（或鑄鋼模）中生產出熱鍍用合金錠；或按上述成分要求直接在熱鍍鋅鍋或預熔鍋中配制成熔體后用于熱鍍。

本發明的熱鍍稀土鎂鋁鋅合金及熔體是在熱鍍鋁鋅合金（又稱Galvalume合金，其成分為：54-59wt%Al，1.2-1.8%Si，余量Zn）的基礎上添加適量的鎂和稀土元素La（或Ce，或La+Ce）。加入的稀土含量在0.05~0.09wt%時，不僅能提高鍍層的耐蝕性、加工成形性，提高熔體的流動性，同時可明顯細化鍍層表面鋅花；加入的稀土含量在0.10~0.15wt%時，熔體的流動性更好，對鋼材表面的潤濕性更好，可明顯提高鍍層的耐蝕性，加工成形性和表面外觀質量；加入0.5wt%Mg時，鍍層的耐黑變性明顯提高。

本發明的熱鍍稀土鎂鋁鋅合金及熔體在熱鍍工藝上沒有特別要求，仍采用原Galvalume合金熱鍍工藝。

具體來說，本發明熱鍍合金與原Galvalume合金相比，具有以下優點：