[发明专利]一种降低热浸镀锌中锌埚腐蚀的含Ba和Sc锌合金

说明书

本发明公开了一种降低热浸镀锌中锌埚腐蚀的含Ba和Sc锌合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ba：0.2‑0.6wt.%,Co:0.4‑0.8wt.%,In:1.0‑1.8wt.%,Ge：1.2‑1.4wt.%，Sc:0.2‑0.5wt.%,W:0.4‑0.6wt.%,余量为锌。该热浸镀锌用合金用于热浸镀锌时,在360‑450度下会对锌锅起到极其优异的保护作用。使得锌锅的使用寿命增加10倍以上。此外,还具有生产温度低，热浸时间短的优点，便于大规模生产的特点。

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

每年因钢铁腐蚀造成的损失约占钢铁年产量的10-20%，其中有一部分是不能再回收利用的，因此，钢铁的防腐十分重要。在钢铁的保护方法中，镀锌是被普遍接受的最简单有效的方法之一。由于锌在干燥空气中不易变化，而在潮湿的空气中，表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜，这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V。并且当某种原因，使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时，锌与钢基体形成微电池，使钢基体成为阴极而受到保护。

在工艺上，镀锌分为热浸镀锌和电镀锌两种。热浸镀锌是把经过预处理的钢铁构件，浸入熔融锌液的锌埚中，在构件表面得到铁锌合金层及纯锌层的工艺过程。热浸镀锌是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百七十多年的历史了。近三十年来，伴随着冷轧带钢的飞速发展，热镀锌工业得以大规模发展。

热浸镀锌具有一系列优点:1：）锌镀层较厚，结晶细致、均匀且无孔隙，抗腐蚀性良好；2：）在酸、碱等雾气中腐蚀较慢，能有效保护钢基体；3：）锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等，美观大方，具有一定的装饰性；4：）由于锌镀层具有良好的延展性，因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。

热浸镀工艺因其价格低廉以及性能优良，成为世界各国金属材料主要的防腐方法。随着设备和工艺的进一步优化，以及与其它交叉学科的共同进步，热浸镀技术将不断完善，热浸镀技术的应用将更加广泛，前景会更加广阔。

热浸镀锌生产中，锌液温度大约保持在460℃左右。锌埚用于加热熔解锌锭和盛放锌液，并保持一定的锌液温度便于镀锌。更换锌埚是一个艰巨的任务，因为它会引起整个生产线的停车停产并排出熔融的金属锌。因而，锌埚正常工作是热镀锌机组高效率作业的重要因素。影响锌埚寿命的因素主要有锌腐蚀和机械损伤两个方面。所以延长锌埚的使用寿命最好是尽量降低锌液在热浸镀锌过程中对锌锅的腐蚀。

在热浸镀锌领域，人们采用了不同的方式来降低锌液对锌锅的腐蚀速度。一般而言，锌锅在使用之前，可在内壁涂上一层水玻璃，有效地减慢锌对铁的侵蚀速度，从而提高锌锅的使用寿命。还可以在锌锅内部砌筑耐火陶瓷砖。在锌对铁发生腐蚀时，锌锅的耐火陶瓷组成材料发挥了重要的作用。此外，还可以通过净化热浸镀锌用合金液的成分和控制杂质含量来减缓锌锅的锌液腐蚀。比如，磷在锌锅的化学元素中是有害的，它们会导致锌对铁的腐蚀速度加快，从而锌锅的腐蚀速度也随之加快。通过提高热浸镀锌原料的纯度也可以有效地提高锌锅的使用寿命。但是，这些方法只在一定程度上减缓了锌锅的锌腐蚀。此外，热浸温度高并且热浸时间长，且令锌锅变形甚至开裂的倾向严重。

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360-450度大气条件下使用的一种降低热浸镀锌中锌埚腐蚀的含Ba和Sc锌合金。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：