[发明专利]陶瓷坩埚热浸镀锌用高导热含Ca和Mg锌合金

说明书

本发明公开了陶瓷坩埚热浸镀锌用高导热含Ca和Mg锌合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ca:0.2‑0.5wt.%，Sn:1.0‑1.2wt.%,Mg:1.0‑3.0wt.%,Ge:0.2‑1.2wt.%,Cu:0.2‑0.4wt.%,Mo:0.1‑0.2wt.%,Ni:1.2‑1.4wt.%,W:1.0‑5.0wt.%，余量为锌。该热浸镀锌用合金适合于热浸镀锌中陶瓷坩埚生产工艺,所得产品具有降低锌的非正常消耗,节约成本的作用。

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

钢铁拥有良好的强度、成型性、生产经济性及可回收性等优点，在工业的建设过程中，占有非常重要的地位。但是钢铁容易与环境发生反应，生成稳定的氧化物或盐类。钢铁的腐蚀降低了钢铁的使用寿命，给人类带来了巨大的经济损失，而且严重污染了环境，因此人们采取了各种防护技术来提高钢铁的防腐性能。

由于锌的标准电极电位负于铁，因此在水和潮湿的空气中镀锌层具有牺牲阳极保护钢基的作用，从而可以大大的延长钢材的使用寿命。在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂（镀）锌等，其中热镀锌约占镀锌总量的95%，热镀锌用锌量在世界范围内占锌产量的40%，在中国约占锌产量的30%左右。

热浸镀锌是延缓钢铁材料环境腐蚀的最有效手段之一，它是将表面经清洗、活化后的钢铁制品浸于熔融的锌液中，通过铁锌之间的反应和扩散，在钢铁制品表面镀覆附着性良好的锌合金镀层。与其它金属防护方法相比，热浸镀锌工艺在镀层的物理屏障与电化学保护相结合的保护特性上，镀层与基体的结合强度上、镀层的致密性、耐久性、免维护性和经济性及其对制品形状与尺寸的适应性上，具有无可比拟的优势。目前热浸镀锌产品主要有钢板、钢带、钢丝、钢管等，其中热浸镀锌钢板所占比例最大。长期以来，热浸镀锌工艺因其低廉的施镀成本，优良的保护特性和漂亮的外观而备受人们的青睐，广泛应用于汽车、建筑、家电、化工、机械、石油、冶金、轻工、交通、电力、航空和海洋工程等领域。

目前,热镀锌工业中常见的两种热镀锌加热方式:(1)铁锅的外侧加热。这种加热方式锌锅的成本低、制造工艺简单、升温快、维修方便。但是铁锅锌液腐蚀严重，使用寿命极短。(2)陶瓷锌锅的上加热。陶瓷锌锅不与锌液反应，不会生成锌渣，但由于这种材料的导热性差，不能像铁锅那样采用热传导方式外侧加热，因此陶瓷锅的加热方式以上加热为主。

当采用陶瓷坩埚的上加热方式时,锌的非正常消耗尤其严重。在采用上加热时，被加热锌表面在空气中液面温度较高，由于锌液表面和空气直接接触造成锌液表面的挥发和氧化加剧。锌的非正常挥发明显增加了锌耗的非正常值，而且对环境造成了严重的污染。此外,由于覆盖在液锌表面的氧化锌的导热系数低,相当于在上加热过程中引入了一个隔热层,使得热量的从上往下传递更加困难。因而不可避免的导致能耗非正常的增加。热浸镀锌行业为了解决这个问题,必须不停地清除锌液表面产生的氧化锌,并使得新鲜的锌液表面裸露在加热设备下方。而新鲜锌液表面更容易发生氧化,产生更多锌灰，造成了纯锌的大量浪费。据估计,全世界锌产量的40%用于热浸镀锌。由于热浸镀锌加热方式的局限，约40-50%的锌非正常消耗掉。由此造成的浪费是惊人的。

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陶瓷坩埚热浸镀锌用高导热含Ca和Mg锌合金。该合金在此温度区间对钢进行热浸镀锌时，所得镀锌层具有降低锌的非正常消耗,节约成本的作用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：