[發明專利]適用于活性鋼的熱浸鍍鋅用耐腐蝕含Ta和Cr鋅合金

在審

• 申請號: 201810374944.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108315587A
• 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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本發明公開了適用于活性鋼的熱浸鍍鋅用耐腐蝕含Ta和Cr鋅合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Sr:0.5?0.8wt.%,Rh:0.4?0.5wt.%,Ta:1.2?1.5wt.%,Cr：2.0?3.0wt.%，Ni:1.0?2.0wt.%,Ge:0.5?0.8wt.%,余量為鋅。本發明有助于開發活性鋼高品質熱浸鍍鋅用鋅合金，可以大大降低鍍鋅層金屬間化合物的生長和過度粗化,明顯延緩了疏松相的生長。

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

鋅的熔點很低，只有419.7℃，且在450-480℃的溫度范圍內就可以浸鍍。一般得到的灰色鍍層由兩個分層構成：外層為鋅層，內層是鐵與鋅金屬間化合物層。金屬間化合物的生成可以使鍍層與基體間呈現冶金結合，附著牢固。

由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼基附著牢固，因此熱鍍件可進行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型而不損壞鍍層。純鋅層是熱鍍鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層，其性質基本接近于純鋅，具有延展性，所以它富于撓性。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；具有結合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業性大氣中表現特有抗腐蝕性。

熱浸鍍鋅具有很多有點：1）鍍鋅層的硬度值比鋼材還大，故其抗沖擊及抗磨耗性均相當良好。2）在邊角區，鋅層往往比其它地方還厚，且有良好的韌性及抗磨耗性。而其它涂層在此邊角處，往往是最薄最不易施工，最易受傷害處，故常須再維護。3）即使因受很大的機械傷害或其它原因。造成一小部份的鋅層脫落，將鐵基裸露，此時，周圍鋅層就會發揮犧牲陽極的功能，來保護此處鋼鐵，使其不受侵蝕。而其它涂層則剛好相反，銹會馬上生成，且迅速漫延至涂層下面，引起涂層剝落。4）鋅層在大氣中的消耗是非常緩慢的，約為鋼鐵腐蝕速率的1/17-1/18，且是可預估的。其壽命遠超過其它任何涂層。5）在特定嚴重腐蝕環境使用時，鍍鋅層可再施以上漆處理，只要漆的系統選用正確、施工容易，其防蝕效果比單獨上漆及熱浸鋅壽命加起來還要好上1.5-2.5倍。6) 鋼結構件熱鍍鋅后，相當于一次退火處理，能有效改善鋼基體的機械性能，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。

鋼的成分對熱浸鍍鋅行為影響很大，其中以鋼中硅含量對熱鍍鋅的影響最為顯著。隨著材料設計技術的發展以及相關工業要求的進一步提高,高含量硅的鋼種也明顯變多。這類鋼在熱浸鋅行業中多被稱為活性鋼。活性鋼在采用傳統的熱鍍鋅工藝鍍鋅時往往出現灰暗、超厚及粘附性差的鍍層，產品質量顯著降低,且鍍鋅層容易脫落。

現階段國內熱浸鍍鋅領域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，但目前絕大多數的活性鋼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。開發活性鋼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460-600度大氣條件下使用的適用于活性鋼的熱浸鍍鋅用耐腐蝕含Ta和Cr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：