[發(fā)明專利]無鋅花型熱浸鍍抑制與鐵反應(yīng)Ca-Mn-V鋅鋁合金

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810554171.7
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN108588489A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊長江
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號(hào): C22C18/04
• 分類號(hào): C22C18/04;C22C1/02;C23C2/06
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本發(fā)明公開了無鋅花型熱浸鍍抑制與鐵反應(yīng)Ca?Mn?V鋅鋁合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ca:0.2?0.4wt.%,Mg:2.5?3.8wt.%,Th:0.2?0.3wt.%,Al:25.0?30.0wt.%,V:0.3?0.5wt.%,Mn:0.4?0.6wt.%,In:0.2?0.4wt.%,余量為鋅。該材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，對于加快我國冶金工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高競爭力具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

當(dāng)金屬和周圍介質(zhì)接觸時(shí)，由于發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕。金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能方面都將發(fā)生變化，造成設(shè)備破壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染，釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，使國民經(jīng)濟(jì)受到巨大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10-20%。鋼材腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計(jì)算。

鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕，延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅。鍍鋅是一種經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)而有效的防腐方法。熱鍍鋅是由較古老的熱鍍方法發(fā)展而來的，自從 1836 年法國把熱鍍鋅應(yīng)用于工業(yè)以來，已經(jīng)有一百四十年的歷史了。然而，熱鍍鋅工業(yè)是近三十年來伴隨冷軋帶鋼的飛速發(fā)展而得到了大規(guī)模發(fā)展。隨著工業(yè)的發(fā)現(xiàn)，熱鍍鋅產(chǎn)品已經(jīng)運(yùn)用到很多領(lǐng)域，熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)在于防腐年限長久，適應(yīng)環(huán)境廣泛一直是很受歡迎的防腐處理方法。被廣泛運(yùn)用與電力鐵塔、通信鐵塔、鐵路、公路防護(hù)、路燈桿、船用構(gòu)件、建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、變電站附屬設(shè)施、輕工業(yè)等。

熱鍍鋅原理是將鐵件清洗干凈，然后溶劑處理，烘干后浸入鋅液中，鐵與熔融鋅反應(yīng)生成合金化的鋅層。其流程為：脫脂-水洗- 酸洗-助鍍-烘干-熱浸鍍鋅-分離-冷卻鈍化。

熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn): 1）處理費(fèi)用低：熱浸鍍鋅防銹的費(fèi)用要比其它漆料涂層的費(fèi)用低； 2）持久耐用：在郊區(qū)環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹的厚度，可保持長時(shí)間不必修補(bǔ)；在市區(qū)或近海區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)的熱鍍鋅防銹層則可保持多年不必修補(bǔ)；3）可靠性好：鍍鋅層與鋼材間是冶金結(jié)合，成為鋼表面的一部分，因此鍍層的持久性較為可靠；4）鍍層的韌性強(qiáng)：鍍鋅層形成一種特別的冶金結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能承受在運(yùn)送及使用時(shí)受到機(jī)械損傷；5）全面性保護(hù)：鍍件的每一部分都能鍍上鋅，即使在凹陷處、尖角及隱藏處都能全面地受。

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，熱鍍純鋅工藝已不再能滿足要求。向鋅液中添加微量元素或大量元素，以提高鍍層的耐腐蝕性能、結(jié)合力、美觀程度，已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。熱浸鍍鋅鋁合金的防腐，使鍍層既具有電化學(xué)保護(hù)作用，又具有機(jī)涂層的隔離保護(hù)作用，鍍層綜合防護(hù)性能好，適應(yīng)性強(qiáng)，明顯地提高了腐蝕性環(huán)境下的防腐蝕能力。熱浸鍍鋁鋅鋼板因其優(yōu)良的耐熱耐腐蝕性能、抗高溫氧化性能、耐反射性和外觀裝飾性能等而得到了廣泛的應(yīng)用。

在生產(chǎn)過程中，當(dāng)鍍鋅帶從鋅鍋出來后，經(jīng)氣刀的噴吹，大量鋅液被吹回鋅鍋，這時(shí)帶鋼表面還有鋅合金，呈液態(tài)附在鋼板表面，在鋼板表面形成大量結(jié)晶核，隨著鋼板上升冷卻，使結(jié)晶核慢慢長成鋅花。冷卻速度越快鋅花越小，冷卻速度越慢鋅花越大。鋅花只是具有觀賞價(jià)值，無實(shí)際使用價(jià)值，相反在防腐蝕方面并不好。發(fā)達(dá)國家都實(shí)行小鋅花和無鋅花鍍鋅鋼板。

目前國內(nèi)制造廠使用的相關(guān)技術(shù)主要依靠進(jìn)口。世界冶金工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，生產(chǎn)的重心將由發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。目前我國正處于工業(yè)化進(jìn)程中，國民經(jīng)濟(jì)各部門的持續(xù)、快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級對鋼鐵產(chǎn)品的品種、質(zhì)量提出了更高的要求。我國鋼材熱浸鍍鋅的發(fā)展與世界水平相比還存在一定的差距。現(xiàn)有熱鍍鋅生產(chǎn)線多數(shù)存在技術(shù)落后、鋅耗高、產(chǎn)品產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高、能量耗費(fèi)大、環(huán)保措施不力，常造成嚴(yán)重環(huán)境污染等缺點(diǎn)，此類生產(chǎn)線難以滿足我國國民經(jīng)濟(jì)騰飛的需要。開發(fā)新型熱浸鍍鋅鋁用合金極其加工工藝，對于加快我國冶金工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高估計(jì)競爭力將具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容