[發(fā)明專利]一種熱鍍用鋅鍶中間合金、其制備方法及其應用

有效

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• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN105779920B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 徐正祥;葛慶琪;葛紅星
• 申請（專利權）人: 南京云開合金有限公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C22C1/03;C22C24/00
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張學彪

本發(fā)明公開了一種熱鍍用鋅鍶中間合金、其制備方法及其應用。熱鍍用鋅鍶中間合金，包括鋅25?30％和鍶70?75％，所述百分比為質量百分比。本發(fā)明熱鍍用鋅鍶中間合金解決了現(xiàn)有技術中鍍鋅存在的鋅耗大、成本高等缺陷；在熱鍍過程中添加適量的鋅鍶合金，可對含硅的鋼鐵材料的金屬間化合物C相、D相、F相進行細化，從而抑制金屬間化合物C相、D相、F相的迅速生長；且所得鍍層的表面光滑、厚度均勻、附著力強。

技術領域

本發(fā)明涉及一種熱鍍用鋅鍶中間合金、其制備方法及其應用，屬于無機材料領域。

背景技術

鋼鐵是世界上產量最大、應用范圍最廣的金屬材料，它擁有諸多優(yōu)良性能，但也有一些弱點，其中最突出的是在低溫時會受到潮濕空氣的侵蝕，在高溫時可被空氣中的氧氧化。據不完全統(tǒng)計，鋼鐵材料每年因腐蝕而造成的損失占總生產量的十分之一。因此，鋼鐵的防腐蝕問題十分重要，是人們必須解決的問題。

長期以來，人們研究了在鋼基零部件上進行各種金屬表面鍍層和各種有機涂層的技術，其中以熱度鋅層防腐蝕應用最廣。熱鍍鋅一般在450e左右進行，得到灰色鍍層，鍍層組織由鋼基起依次為合金層C相(極薄而不能分辨)、D相(FeZn)、F相(FeZn13)和自由層G相。金屬間化合物的生成，使鍍層與基體呈冶金結合，附著牢固。鋅鍍層具有較好的耐腐蝕性能。一方面是由于鍍層作為阻擋層，隔離了基體與周圍的腐蝕環(huán)境；另一方面，鍍鋅層可作為犧牲陽極，對鋼基體產生電化學防護作用。但是，由于金屬間化合物C相、D相、F相的形成受眾多因素影響，在一些條件下，它們會迅速生長(尤其是對含硅的鋼鐵材料)，從而影響最終的產品質量；隨著社會的快速發(fā)展，熱鍍鋅的需求量也越來越大，而鋅錠的生產量不能與熱鍍鋅生產量同步發(fā)展，造成鋅錠不能滿足需求，同時隨著科學技術和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對于熱鍍鋅鋼板的表觀光澤度，機械強度、鍍層的厚度和性能等提出了更高的要求。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術中鍍鋅存在的鋅耗大、成本高等缺陷，本發(fā)明提供一種熱鍍用鋅鍶中間合金、其制備方法及其應用。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種熱鍍用鋅鍶中間合金，其特征在于：包括鋅25-30％和鍶70-75％，所述百分比為質量百分比。

申請人經研究發(fā)現(xiàn)，在熱鍍過程中添加適量的上述鋅鍶中間合金，熱鍍鋅液的鍶鹽與CO₂反應所生成的碳酸鹽與鍍鋅層的腐蝕產物堿式碳酸鋅一起生產難溶的腐蝕產物膜覆蓋于鋅層表面，從而對鋼起到更好的防護作用。

上述熱鍍用鋅鍶中間合金由鋅錠和金屬鍶經過高溫熔化、合金化反應后，澆鑄而成。

為了進一步提高對鋼的防護效果，上述鋅錠為Zn99.95鋅錠，金屬鍶為Sr99.5。

為了進一步保證對鋼的防護效果，上述熱鍍用鋅鍶中間合金的制備方法，包括順序相接的如下步驟：

A、將鋅錠和金屬鍶同時投料熔化，開啟氬氣保護，當熔化溫度到640-700℃時，增加吹氣攪拌；

B、吹氣攪拌5-10min后，自然降溫至590-630℃，除渣，除渣結束后，冷卻至550-580℃澆注入鑄模中、凝固，即得熱鍍用鋅鍶中間合金。

上述制備方法整個過程都優(yōu)選由氬氣作為保護氣體。

為了進一步保證所得產品的綜合性能，優(yōu)選，步驟A中吹氣攪拌所用氣體為氬氣，壓力為0.01-0.03MPa；澆筑前鑄模的溫度為100-250℃。

本申請熱鍍用鋅鍶中間合金可作為熱鍍鋅合金的添加劑。使用時，將本申請鋅鍶中間合金直接添加在鍍液中熔融即可，添加量為添加后鍍液中的鍶含量為0.065-0.075％。

本發(fā)明未提及的技術均參照現(xiàn)有技術。