[發(fā)明專利]低碳鋼熱浸鍍鋅用耐氧化Zn-Sc-Nb鋅合金

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810334693.6
• 申請日: 2018-04-15
• 公開（公告）號: CN108396177A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 楊長江
• 申請（專利權）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C22C18/00
• 分類號: C22C18/00;C22C1/02;C23C2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了低碳鋼熱浸鍍鋅用耐氧化Zn?Sc?Nb鋅合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ba:0.5?1.0wt.%,Sc:0.4?0.8wt.%,Bi:2.0?4.0wt.%,Ag：1.0?2.0wt.%，Nb:0.5?0.8wt.%,Mg:0.4?0.6wt.%,余量為鋅。本發(fā)明有助于對傳統(tǒng)熱浸鍍鋅進行底層性質的創(chuàng)新和優(yōu)化，對整個熱浸鍍鋅行業(yè)及其技術的發(fā)展與提升具有積極的意義。

技術領域

本發(fā)明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鋅合金。

背景技術

工業(yè)中應用最廣泛的鋼鐵材料，在大氣、海水、土壤及建筑材料等環(huán)境中使用時，均會發(fā)生不同程度的腐蝕。 據(jù)統(tǒng)計，全世界每年因腐蝕而損失的鋼鐵材料大約可占到其總產量的 1/3。 為了保證鋼鐵制品的正常使用，延長其使用壽命，鋼鐵的防腐蝕保護技術一直受到人們的普遍重視。

為了使緊固件表面具有某種特殊功能，同時賦予其表面裝飾性的外觀，所以一般采用鍍鋅(電鍍鋅和熱浸鋅)的方式對其處理。由于鋅在干燥空氣中不易變化，而在潮濕的空氣中，表面能生成一種很致密的碳酸鋅薄膜，這種薄膜能有效保護內部不再受到腐蝕。并且當某種原因使鍍層發(fā)生破壞而露出不太大的基體時，鋅與鋼基體形成微電池，使緊固件基體成為陰極而受到保護。

電鍍鋅:鋅鍍層較厚，結晶細致、均勻且無孔隙，抗腐蝕性良好；電鍍所得鋅層較純，在酸、堿等霧氣中腐蝕較慢，且有效保護緊固件基體。由于鍍鋅層具有良好的延展性，因此可進行冷沖、軋制、折彎等各種成型而不損壞鍍層。電鍍鋅所涉及的領域越來越廣泛，緊固件產品的應用已遍及機械制造、電子、精密儀器、化工、交通運輸、航天等在國民經(jīng)濟中有重大意義。

熱浸鋅: 它是將表面經(jīng)清洗、 活化后的鋼鐵制品浸于熔融的鋅液中，通過鐵鋅之間的反應和擴散，在鋼鐵制品表面鍍覆附著性良好的鋅合金鍍層。 與其他金屬防護方法相比，熱浸鍍鋅工藝在鍍層的物理屏障與電化學保護相結合的保護特性上，鍍層與基體的結合強度上、鍍層的致密性、耐久性、免維護性和經(jīng)濟性及其對制品形狀與尺寸的適應性上，具有無可比擬的優(yōu)勢。長期以來，熱浸鍍鋅工藝因其低廉的施鍍成本，優(yōu)良的保護特性和漂亮的外觀而備受人們的青睞，廣泛應用于汽車、建筑、家電、化工、機械、石油、冶金、輕工、交通、電力、航空和海洋工程等領域。

一般而言,熱浸鍍鋅的防腐蝕壽命是電鍍鋅使用壽命的40倍以上。因而在更為苛刻的腐蝕性環(huán)境下,熱浸鍍鋅得到了更為廣泛的應用。鋼鐵材料有很多類型,每種類型的熱鍍鋅也有它的特點。具體的來說: (1)鋼絲含碳量變化范圍比較廣，既有高碳鋼絲，也有低碳鋼絲，在鍍鋅工藝上有著不同要求;(2)由于用途的不同，鋼絲的力學性能要求較高。對強度較高的高碳鋼絲和中碳鋼絲，在鍍鋅后也要求較高的優(yōu)良的綜合力學性能，強度變化較小;(3)由于性能方面的要求，為了獲得優(yōu)良的綜合性能、降低成本，鋼絲在進行熱鍍鋅后還要進行拉拔加工。因此，對一些鋼絲的熱鍍鋅工藝要兼各以后的拉拔加工。

現(xiàn)階段國內熱浸鍍鋅領域存在著一些問題，行業(yè)整體發(fā)展大而不強，還不具備和世界同行業(yè)發(fā)達國家抗衡的能力，普通產品產能過剩，高端產品依賴進口。工業(yè)規(guī)模達到世界較大，整體裝備和部分技術接近或達到國際先進水平，整體裝備工藝技術整體落后，生產效率低，資源能源消耗大。熱浸鍍鋅開發(fā)領域落后，不僅僅是熱處理加工的基礎問題，還和行業(yè)上下游息息相關，整體工業(yè)落后使得我們的熱浸鍍鋅體系序列開發(fā)產生影響。

雖然我國鋼材冶煉和加工具有很大的資源優(yōu)勢，但目前絕大多數(shù)的鋼材熱處理企業(yè)，均采用傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅工藝。這類傳統(tǒng)材料的壓鑄工藝很大程度上通過大量的、長周期的反復試驗修改才能最終實現(xiàn)工藝目標。故在開發(fā)周期、設計質量及其所實現(xiàn)的工藝質量等方面較難保證，使得企業(yè)亦無法在競爭激烈的市場中獲得更大的突破。開發(fā)高品質熱浸鍍鋅用鋅合金對于提升我國自主研發(fā)精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。對傳統(tǒng)熱浸鍍鋅進行底層性質的創(chuàng)新和優(yōu)化，對整個熱浸鍍鋅行業(yè)及其技術的發(fā)展與提升具有積極的意義。

發(fā)明內容