[发明专利]Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料

说明书

技术领域

本发明属于铝合金镀层材料领域，特别涉及一种Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料。

背景技术

由于全世界每年热浸镀用锌消耗量达到锌金属总产量的70%以上，造成锌资源短缺的形势越来越严峻。2008年以来世界锌产量平均每年保持在1200万吨左右，热镀锌产业的消费量就达到850万吨以上，而镀锌钢铁制品的覆盖面还不到全世界钢产量的1/5。随着经济社会的发展，高端的镀层钢铁制品所占比例越来越大，但即使把全世界的锌都用来做镀层材料，也远远不能满足钢铁热浸镀需要。这种情况，在中国显得尤其突出。也就是说，开发可替代锌的钢铁热浸镀用新材料，是世界和中国技术经济发展的必然趋势和要求，而最有希望作为代锌的材料，是铝锌合金和铝合金。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前热浸镀中的锌的用量大的缺点，本发明通过了一种Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，提高Al的用量来降低Zn的量。

本发明的技术方案：

一种Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn：20~25，Sr:0.03～0.05，Mg：1.5～2.0，Cr：0.1～0.2，Cd：0.05～0.08，Si：0.4～0.5，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Re₂(CO)₁₀为炉料总量的0.001~0.01%。

一种Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，变质剂Re₂(CO)₁₀为粉末状20~50目。

一种Re变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料，Cr的加入形式为Cr(CO)₆ 。

再通过常规的熔铸加工工艺，制成成Al-Zn合金镀层材料。 

本发明达到的有益效果：

与现有技术相比，本发明所用的Zn的量20~25%，通过添加多组分元素Mg、Cr、Cd、Sr和Re来弥补增加铝的用量带来的缺陷，其中锶可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状，有效地提高了合金的强度；Mg作为金属强化剂和极化变质剂，可起到使熔体在宏观上结构均匀，降低表面张力，并改善熔体与镀件基体的亲和性和提高镀层强度的作用；Cd：起时效强化作用；Cr：主要作用是提高高温性能、降低杂质Fe的有害作用，阻碍再结晶的成核和长大过程，强化结晶晶粒边界，改善合金的抗应力腐蚀裂纹能力，以Cr(CO)₆的加入，效果更好；Re: 熔点极高, 3180.0℃,以配合物Re₂(CO)₁₀形式加入，在高温下迅速分解出原子态的Re，有利于均匀弥散，提高合金性能。在粉末状20~50目相下，更有利于分散均匀。

具体实施方式

实施例1

(1)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为： Zn：20，Sr:0.03，Mg：1.5，Cr：0.1，Cd：0.05，Si：0.4，其余为Al和不可避免的微量杂质，变质剂Re₂(CO)₁₀为炉料总量的0.01%；配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为：Zn：200kg，Sr:0.3 kg，Mg：15 kg，Cr：1 kg，Cd：0.5 kg，Si：4 kg， Al：779.2 kg，Re₂(CO)₁₀：0.1 kg；

(2)先往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液，加热使之完全融化并在700～800℃下保温；

(3)再按配方加入其它物质，最后再加入锌，搅拌均匀；现场取样分析，根据分析结果和配方范围，调整添加量；然后继续熔炼和搅拌，再次取样分析，直至各元素比例完全符合配方要求。

(4)然后对上述合金熔体进行炉内精炼；往合金熔体中加入精炼剂，并搅拌均匀，熔体精炼在封闭环境中完成。

(5)精炼后除渣、除气、静置、调温至660～720℃，合金液倾倒出炉，同时过滤；滤液平缓倾入铸造锭模中，通过顺序式结晶方式，使熔体在锭模中自下而上凝结，形成银白色锭型。

实施例2