[发明专利]高碳钢热浸镀锌用耐腐蚀含Ru锌合金

说明书

本发明公开了高碳钢热浸镀锌用耐腐蚀含Ru锌合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ba:0.8‑1.4wt.%,Sc:0.2‑0.6wt.%,Ru:1.0‑1.8wt.%,Pd:1.5‑2.0wt.%,Mo:0.4‑0.8wt.%,In:0.2‑0.5wt.%,余量为锌。本专利有助于开发高品质热浸镀锌用锌合金，对于提升我国自主研发精品新材料，占领国际精品新材料市场具有促进作用。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种锌合金。

背景技术

锌易溶于酸，也能溶于碱，故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中，锌表面会生成致密的碱式碳酸锌膜。锌的标准电极电位为-0.76V，对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后，能显著提高其防护性和装饰性。

热浸镀锌（热镀锌）是指在液态金属锌或其合金中浸入被镀的紧固件进行镀覆的方法。热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合。工业上的过程一般可以表述为：净化过的钢件在浸入镀锅之前，其表面会先形成熔剂层以防止氧化并进一步清除表面残留物。浸镀时此熔剂层受热挥发，使新鲜的钢表面与熔融金属直接接触，发生浸润、溶解、化学反应、扩散。

热浸镀锌具有以下的特点：（1）具有较厚致密的纯锌层覆盖在钢铁紧固件表面上，它可以避免钢铁基体与任何腐蚀溶液的接触，保护钢铁紧固件基体免受腐蚀。在一般大气中，锌层表面形成一层很薄而密实的氧化锌层表面。它很难溶于水，故对钢铁紧固件基体起着一定保护作用。如果氧化锌与大气中其它成分生成不溶性锌盐后，则防腐蚀作用更理想；（2）具有锌铁合金合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；（3）由于结合牢固，锌铁互溶，具有很强的耐磨性；(4)由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢铁基体附着牢固，因此热镀锌可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型工序，不损伤镀层；(5)钢结构件热浸锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢铁基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；(6)纯锌层是热浸锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有良好的延展性。

现阶段国内热浸镀锌领域存在着一些问题，行业整体发展大而不强，还不具备和世界同行业发达国家抗衡的能力，普通产品产能过剩，高端产品依赖进口。工业规模达到世界较大，整体装备和部分技术接近或达到国际先进水平，整体装备工艺技术整体落后，生产效率低，资源能源消耗大。热浸镀锌开发领域落后，不仅仅是热处理加工的基础问题，还和行业上下游息息相关，整体工业落后使得我们的热浸镀锌体系序列开发产生影响。

虽然我国钢材冶炼和加工具有很大的资源优势，但目前绝大多数的钢材热处理企业，均采用传统的热浸镀锌工艺。这类传统材料的压铸工艺很大程度上通过大量的、长周期的反复试验修改才能最终实现工艺目标。故在开发周期、设计质量及其所实现的工艺质量等方面较难保证，使得企业亦无法在竞争激烈的市场中获得更大的突破。开发高品质热浸镀锌用锌合金对于提升我国自主研发精品新材料，占领国际精品新材料市场具有促进作用。对传统热浸镀锌进行底层性质的创新和优化，对整个热浸镀锌行业及其技术的发展与提升具有积极的意义。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在460-600度大气条件下使用的具有优异耐腐蚀性能高碳钢热浸镀锌用含Ru锌合金。该方法具有生产成本低，耐腐蚀性能强,便于大规模生产的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：