[發明專利]熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含S和Nb鐵鍋材料

在審

• 申請號: 201810458552.5
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108441788A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 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: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/12;C22C33/04;C21D8/02;C23C2/06
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本發明公開了熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含S和Nb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:0.3?0.8wt.%,Ge:0.5?0.8wt.%,In:0.2?0.4wt.%,S:0.1?0.2wt.%,Nb:1.2?1.4wt.%,W:0.3?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，可以大大的提高對鋅液的防腐蝕能力。將鐵堝的使用壽命從7年提高到了15年以上。具有提高生產效率，節約成本的作用。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鐵合金。

背景技術

鋼鐵材料在大氣、海水、土壤及建筑材料等環境中使用時，均會發生不同程度的腐蝕。據統計，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。

眾所周知，鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護，在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)₂及堿式碳酸鋅保護膜，一定程度上減緩鋅的腐蝕。當鋅層破壞嚴重，危及到鐵基體時，鋅對基體產生電化學保護。在各種保護鋼基體的涂鍍方法中，熱鍍鋅是非常優良的一種。熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅，是鋼鐵構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、通訊事業迅速發展，對鋼鐵件防護要求越來越高，熱鍍鋅需求量也不斷增加。

熱鍍鋅與冷鍍鋅(電鍍鋅)相比,具有一系列的優點。熱鍍鋅覆蓋能力好，鍍層致密，無有機物夾雜。熱鍍鋅抗腐蝕能力遠遠高于冷鍍鋅。熱鍍鋅在幾年里都不會生銹，冷鍍鋅在三個月內就會生銹。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表面鍍鋅，它的附著力很強，不容易脫落，這種鍍法，不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點，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耐蝕性。因此這種鍍法特別適用于各種強酸、堿霧氣等強腐蝕環境中。

鋅鍋是常規熱鍍鋅生產中最重要的設備之一，鐵質鋅鍋則是常規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備。當鋼鐵件與浸入鋅浴中時，鐵和液態鋅會發生一系列反應，這是鋼鐵件表面生成優良耐蝕性鍍層的前提，但同時也是造成鋼質鍍鋅設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量，一旦其被嚴重腐蝕導致漏鋅，后果更是嚴重。因此，鋅液對鋅鍋的腐蝕問題一直國內外熱浸鍍鋅工業中關注的問題。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。鋅液對鋅鍋的腐蝕會導致鋅的大量浪費。鋅液與鐵質鋅鍋發生劇烈的鐵鋅反應，形成的鐵鋅化合物脫落而形成鋅渣。更換鋅堝是一個艱巨的任務，因為它會引起整個生產線的停車停產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、低磷和低硫的優質鋼板焊制，而國內則主要使用低碳、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，而國內一般在3-5年。影響鋅堝壽命的因素主要有鋅腐蝕和機械損傷兩個方面。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鋅鍋的腐蝕。

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360-450度大氣條件下使用的熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含S和Nb鐵鍋材料。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種熱浸鍍鋅用耐鋅腐蝕含S和Nb鐵鍋材料。按重量百分比計，合金的組成為：Ca:0.3-0.8wt.%, Ge: 0.5-0.8wt.%, In: 0.2-0.4wt.%, S: 0.1-0.2wt.%, Nb: 1.2-1.4wt.%, W: 0.3-0.4wt.%，余量為鐵。該鐵合金在熔煉過程因為揮發和形成爐渣等原因而損失的重量在1.0-2.0wt.%左右。