[發明專利]耐氧化節能型鋁材熱浸鍍鋅用含Sc和Ta鋅合金

在審

• 申請號: 201810363477.4
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108315586A
• 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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本發明公開了耐氧化節能型鋁材熱浸鍍鋅用含Sc和Ta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:0.2?0.4wt.%,In:0.5?0.8wt.%,Ta：0.4?0.6wt.%，Sb:0.4?0.6wt.%,Co:1.0?1.5wt.%,余量為鋅。本發明有助于開發高品質鋁材熱浸鍍鋅用鋅合金，對于提升我國自主研發精品新材料，并占領國際市場具有促進作用。

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

眾所周之，金屬材料的腐蝕問題遍及國民經濟和人民生活中的各個領域。腐蝕給人類帶來了巨大的經濟損失和危害。據不完全統計，全世界每年因腐蝕而損耗的金屬高達2.3億噸，這個數字約占當年鋼產量的30%左右。據發達國家的統計，因腐蝕造成的經濟損失約占當年國民生產總值的1-5%。我國的金屬腐蝕問題也相當嚴重，每年因腐蝕所造成的經濟損失約占國民經濟生產總值的4%，而由腐蝕帶來的間接損失更是難以估算。長期以來，人們一直在尋求各種方法降低腐蝕的危害。由于腐蝕都始于金屬表面，所以采用表面工程技術進行表面改性已成為材料科學最活躍的前沿領域之一。

由于鋅的標準電極電位負于鐵，因此在水和潮濕的空氣中鍍鋅層具有犧牲陽極保護鋼基的作用，從而可以大大的延長鋼材的使用壽命。在工業上常用的鍍鋅層有熱浸鍍鋅、電鍍鋅、機械鍍鋅和熱噴涂（鍍）鋅等，其中熱鍍鋅約占鍍鋅總量的95%，熱鍍鋅用鋅量在世界范圍內占鋅產量的40%，在中國約占鋅產量的30%左右。

隨著工業的發展，熱鍍鋅產品已經運用到很多領域，熱鍍鋅的優點在于防腐年限長久，適應環境廣泛一直是很受歡迎的防腐處理方法。被廣泛運用與電力鐵塔、通信鐵塔、鐵路、公路防護、路燈桿、船用構件、建筑鋼結構構件、變電站附屬設施、輕工業等。

熱鍍鋅的優點: 1) 處理費用低：熱浸鍍鋅防銹的費用要比其他漆料涂層的費用低；2) 持久耐用：在郊區環境下，標準的熱鍍鋅防銹厚度可保持30年以上而不必修補；在市區或近海區域，標準的熱鍍鋅防銹層則可保持20年而不必修補；3) 可靠性好：鍍鋅層與鋼材間是冶金結合，成為鋼表面的一部份，因此鍍層的持久性較為可靠；4) 鍍層的韌性強：鍍鋅層形成一種特別的冶金結構，這種結構能承受在運送及使用時受到機械損傷；5) 全面性保護：鍍件的每一部分都能鍍上鋅，即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能受到全面保護；6) 省時省力：鍍鋅過程要比其他的涂層施工法更快捷，并且可避免安裝后在工地上涂刷所需的時間。

世界上每年因腐蝕而報廢的鋁材占鋁材年產量的三分之一，因此，節約鋁材關鍵是解決鋁材腐蝕問題。熱鍍鋅在腐蝕環境中可以形成致密的薄膜，對鋁基體都起到保護作用。經熱鍍鋅后，鋁材的使用壽命明顯延長。此外，如果在鍍鋅鋁材表面進行鈍化處理，還能提高鍍鋅層的使用壽命，改善鍍鋅層的表面光澤，增強涂層與基體的結合力。

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。

雖然我國鋁材冶煉和加工具有很大的資源優勢，但目前絕大多數的鋁材沒有采用有效的保護方法。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。開發鋁材用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300-400度大氣條件下使用的耐氧化節能型鋁材熱浸鍍鋅用含Sc和Ta鋅合金。該方法具有生產成本低，便于大規模生產的特點。