[發明專利]用于高碳鋼熱浸鍍鋅用新型節能含Hf鋅合金

在審

• 申請號: 201810340207.1
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108315585A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（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
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本發明公開了用于高碳鋼熱浸鍍鋅用新型節能含Hf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?1.2wt.%,Y:0.4?0.8wt.%,Hf:1.5?2.0wt.%,Cu：1.0?2.0wt.%，W:0.4?0.6wt.%,Sb:1.0?2.0wt.%,余量為鋅。本發明有助于開發高品質熱浸鍍鋅用鋅合金，對于提升我國自主研發精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鋅合金。

背景技術

鋅易溶于酸，也能溶于堿，故稱它為兩性金屬。鋅在干燥的空氣中幾乎不發生變化。在潮濕的空氣中，鋅表面會生成致密的堿式碳酸鋅膜。鋅的標準電極電位為-0.76V，對鋼鐵基體來說，鋅鍍層屬于陽極性鍍層，它主要用于防止鋼鐵的腐蝕，其防護性能的優劣與鍍層厚度關系甚大。鍍鋅是指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起美觀、防銹等作用的表面處理技術。鋅鍍層經鈍化處理、染色或涂覆護光劑后，能顯著提高其防護性和裝飾性。

熱浸鍍鋅（熱鍍鋅）是指在液態金屬鋅或其合金中浸入被鍍的緊固件進行鍍覆的方法。熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程，工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層，才使得鐵與純鋅層之間很好結合。工業上的過程一般可以表述為：凈化過的鋼件在浸入鍍鍋之前，其表面會先形成熔劑層以防止氧化并進一步清除表面殘留物。浸鍍時此熔劑層受熱揮發，使新鮮的鋼表面與熔融金屬直接接觸，發生浸潤、溶解、化學反應、擴散。

熱浸鍍鋅具有以下的特點：（1）具有較厚致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵緊固件表面上，它可以避免鋼鐵基體與任何腐蝕溶液的接觸，保護鋼鐵緊固件基體免受腐蝕。在一般大氣中，鋅層表面形成一層很薄而密實的氧化鋅層表面。它很難溶于水，故對鋼鐵緊固件基體起著一定保護作用。如果氧化鋅與大氣中其它成分生成不溶性鋅鹽后，則防腐蝕作用更理想；（2）具有鋅鐵合金合金層，結合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業性大氣中表現特有抗腐蝕性；（3）由于結合牢固，鋅鐵互溶，具有很強的耐磨性；(4)由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼鐵基體附著牢固，因此熱鍍鋅可進行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型工序，不損傷鍍層；(5)鋼結構件熱浸鋅后，相當于一次退火處理，能有效改善鋼鐵基體的機械性能，消除鋼件成型焊接時的應力，有利于對鋼結構件進行車削加工；(6)純鋅層是熱浸鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層，其性質基本接近于純鋅，具有良好的延展性。

現階段國內熱浸鍍鋅領域存在著一些問題，行業整體發展大而不強，還不具備和世界同行業發達國家抗衡的能力，普通產品產能過剩，高端產品依賴進口。工業規模達到世界較大，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。熱浸鍍鋅開發領域落后，不僅僅是熱處理加工的基礎問題，還和行業上下游息息相關，整體工業落后使得我們的熱浸鍍鋅體系序列開發產生影響。

雖然我國鋼材冶煉和加工具有很大的資源優勢，但目前絕大多數的鋼材熱處理企業，均采用傳統的熱浸鍍鋅工藝。這類傳統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工藝目標。故在開發周期、設計質量及其所實現的工藝質量等方面較難保證，使得企業亦無法在競爭激烈的市場中獲得更大的突破。開發高品質熱浸鍍鋅用鋅合金對于提升我國自主研發精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。對傳統熱浸鍍鋅進行底層性質的創新和優化，對整個熱浸鍍鋅行業及其技術的發展與提升具有積極的意義。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以在460-600度大氣條件下使用的用于高碳鋼熱浸鍍鋅用新型節能含Hf鋅合金。該方法具有生產成本低，耐腐蝕性能強,便于大規模生產的特點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：