[發(fā)明專利]熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含Sm和Ta鐵鍋材料

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810458010.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN108441773A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊長江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/10
• 分類號(hào): C22C38/10;C22C38/12;C22C33/04;C21D8/02;C23C2/06
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本發(fā)明公開了熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含Sm和Ta鐵鍋材料及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ca:0.4?0.8wt.%,In:0.2?0.5wt.%,Sm:0.2?0.4wt.%,Ta:0.8?1.2wt.%,Co:1.5?2.0wt.%,W:0.2?0.4wt.%，余量為鐵。該材料在鑄造，熱軋成鋼板后做成的熱浸鍍鋅用鐵坩堝，可以大大的提高對(duì)鋅液的防腐蝕能力。將鐵堝的使用壽命從7?10年提高到了20年以上。具有提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種鐵合金。

背景技術(shù)

鋼鐵材料在大氣、海水、土壤及建筑材料等環(huán)境中使用時(shí)，均會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而損失的鋼鐵材料大約可占到其總產(chǎn)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(hù)技術(shù)一直受到人們的普遍重視。

眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機(jī)理有機(jī)械保護(hù)及電化學(xué)保護(hù)，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)₂及堿式碳酸鋅保護(hù)膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕。當(dāng)鋅層破壞嚴(yán)重，危及到鐵基體時(shí)，鋅對(duì)基體產(chǎn)生電化學(xué)保護(hù)。在各種保護(hù)鋼基體的涂鍍方法中，熱鍍鋅是非常優(yōu)良的一種。熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構(gòu)件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。隨高壓輸電、交通、通訊事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)鋼鐵件防護(hù)要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。

熱鍍鋅與冷鍍鋅(電鍍鋅)相比,具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機(jī)物夾雜。熱鍍鋅抗腐蝕能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷鍍鋅。熱鍍鋅在幾年里都不會(huì)生銹，冷鍍鋅在三個(gè)月內(nèi)就會(huì)生銹。鋼鐵在冷卻的條件下在表面鍍鋅，而熱鍍鋅是鋼管在熱浸的條件下對(duì)表面鍍鋅，它的附著力很強(qiáng)，不容易脫落，這種鍍法，不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點(diǎn)，而且由于具有鋅鐵合金層。還具有電鍍鋅所無法相比擬的強(qiáng)耐蝕性。因此這種鍍法特別適用于各種強(qiáng)酸、堿霧氣等強(qiáng)腐蝕環(huán)境中。

鋅鍋是常規(guī)熱鍍鋅生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一，鐵質(zhì)鋅鍋則是常規(guī)熱鍍鋅所用鋅鍋中最普遍的一種。它是批量熱浸鍍鋅中最重要的設(shè)備。當(dāng)鋼鐵件與浸入鋅浴中時(shí)，鐵和液態(tài)鋅會(huì)發(fā)生一系列反應(yīng)，這是鋼鐵件表面生成優(yōu)良耐蝕性鍍層的前提，但同時(shí)也是造成鋼質(zhì)鍍鋅設(shè)備被鋅液腐蝕的主要原因。鋅鍋的壽命直接或間接地影響到鍍鋅的成本和質(zhì)量，一旦其被嚴(yán)重腐蝕導(dǎo)致漏鋅，后果更是嚴(yán)重。因此，鋅液對(duì)鋅鍋的腐蝕問題一直國內(nèi)外熱浸鍍鋅工業(yè)中關(guān)注的問題。鋅鍋的腐蝕不僅涉及到鋅鍋的加熱方式、鋅浴溫度，還涉及到鋅鍋本身的材料以及它的形狀和加工成型方式。

熱浸鍍鋅生產(chǎn)中，鋅液溫度大約保持在460℃左右。鋅堝用于加熱熔解鋅錠和盛放鋅液，并保持一定的鋅液溫度便于鍍鋅。鋅液對(duì)鋅鍋的腐蝕會(huì)導(dǎo)致鋅的大量浪費(fèi)。鋅液與鐵質(zhì)鋅鍋發(fā)生劇烈的鐵鋅反應(yīng)，形成的鐵鋅化合物脫落而形成鋅渣。更換鋅堝是一個(gè)艱巨的任務(wù)，因?yàn)樗鼤?huì)引起整個(gè)生產(chǎn)線的停車停產(chǎn)并排出熔融的金屬鋅。目前國外廣泛使用的鋅鍋由40-60mm厚的低硅、低磷和低硫的優(yōu)質(zhì)鋼板焊制，而國內(nèi)則主要使用低碳、低硅的鋼板焊接而成。早期熱鍍鋅中的鑄鐵鋅鍋平均使用壽命只有2.5個(gè)月。低碳低硅鋼板焊接鋅鍋的耐蝕性有所提高。在國外，其壽命一般為7-10年，而國內(nèi)一般在3-5年。影響鋅堝壽命的因素主要有鋅腐蝕和機(jī)械損傷兩個(gè)方面。所以延長鋅堝的使用壽命最好是盡量降低鋅液在熱浸鍍鋅過程中對(duì)鋅鍋的腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以在360-450度大氣條件下使用的熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含Sm和Ta鐵鍋材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含Sm和Ta鐵鍋材料。按重量百分比計(jì)，合金的組成為：Ca:0.4-0.8wt.%,In: 0.2-0.5wt.%,Sm:0.2-0.4wt.%,Ta:0.8-1.2wt.%,Co:1.5-2.0wt.%,W:0.2-0.4wt.%，余量為鐵。該鐵合金在熔煉過程因?yàn)閾]發(fā)和形成爐渣等原因而損失的重量在1.0-2.0wt.%左右。