[发明专利]一种Sb配合物变质的Al-Zn镀层材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金镀层材料，特别涉及一种Sb配合物变质的Al-Zn镀层材料。

背景技术

腐蚀对钢铁造成的损失是极其严重的，据不完全统计，全世界每年钢材产量的1/3因腐蚀而损失，仅在中国每年造成的损失就达上亿元，同时腐蚀还会造成人员伤亡。而目前防治钢铁材料腐蚀的有效方法有两大类：一是金属的合金化；二是金属镀层防腐法。金属合金化的生产工艺复杂，价格昂贵，所以它的普及性受到限制。金属防镀层防腐法中热浸镀锌被公认为最有效最直接的保护钢铁的方法之一。

围绕添加多种合金元素来改善镀层的综合性能，采用更多的Al组分来代替Zn，重点是实现铝的包覆保护能力与锌的牺牲阴极保护能力的最佳结合，并保证以尽可能简单的热浸镀工艺技术装备，实现镀层钢板的抗剥落、高强度、易加工、易焊接、耐更高温度、耐酸碱盐类腐蚀等优良性能于一体，研发和推广绿色钢铁热浸镀工艺流程，在镀层材料的生产和应用两个环节同时实现降本和提质，是一个急需解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前铝合金镀层材料具有成本高但性能不高的特点，本发明提供一种低成本高性能热浸镀铝合金镀层材料。

本发明采用的技术方案：一种Sb配合物变质的Al-Zn镀层材料，按元素重量百分比计，该合金成分为Zn:15~20，Mg：0.1～0.2，Li：0.8～1.0，Co：0.1～0.2，Ti-B：0.2~0.3，La：0.01～0.1，基体界面反应缓冲剂：0.3～0.8，其余为Al和不可避免的微量杂质，沉淀硬化剂(NH₄)₃ [SbCl₆] 为炉料总量的0.05~0.1%。

一种Sb配合物变质的Al-Zn镀层材料，基体界面反应缓冲剂为Fe或Si。

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：

（1）成本低

用大量的Al代替了相对昂贵的Zn，使成本大幅度下降，可以使用吸纳铝、锌及其它有色金属废、旧、杂物料，提高循环效率和再利用价值，降低成本；还有利用界面反应缓冲元素，可以有效抑制在浸镀时Al与Fe基体之间剧烈的化合反应，减少或杜绝生成“透镜状Fe₂Al₅”，强化“薄层状Fe₂Al₅”的生成机制，建立Fe—Al—Zn均匀梯度的反应机制，从而提高镀层质量、减薄镀层厚度，节省材料，降低成本。

（2）性能好

沉淀硬化剂(NH₄)₃ [SbCl₆]在高温下分解出原子态的Sb，具有更好的均匀扩散的效果，在使用Sb单质和中间合金的时候，由于Sb的密度为Al的2.5倍（Sb的相对密度为6.67），直接加入到铝或铝合金液中后，便会产生密度偏析，使熔体质地不均匀，成分难控制，合金性能降低。

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:15，Mg：0.1，Li：0.8，Co：0.1，Ti-B：0.2，La：0.01，基体界面反应缓冲剂Fe：0.3，其余为Al和不可避免的微量杂质，沉淀硬化剂(NH₄)₃ [SbCl₆] 为炉料总量的0.1%；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:150kg，Mg：1 kg，Li：8 kg，Co：1 kg，Ti-B：2 kg，La：0.1 kg，Fe：3 kg，Al：834.9kg，(NH₄)₃ [SbCl₆] ：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。