[发明专利]抗脱落耐挥发紧固件热浸镀锌用Ba-Hf-V锌合金

说明书

本发明公开了抗脱落耐挥发紧固件热浸镀锌用Ba‑Hf‑V锌合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为:Ba:0.2‑0.4wt.%,Sc:0.1‑0.2wt.%,Hf:0.4‑0.5wt.%,Sn:1.0‑3.0wt.%,Al:4.0‑6.0wt.%,V:0.2‑0.3wt.%，余量为锌。该材料用于螺栓的热浸镀锌处理，可以在320‑340度的温度下于10‑15秒之内在螺栓表面镀上均匀的热浸镀锌层。由于减少了加工温度和时间，螺栓的力学性能降低并不明显。具有提高生产效率，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

钢铁由于其自身热力学性质的不稳定，会在大气、海洋或其它介质中发生不同程度的腐蚀。世界上每年因腐蚀造成的钢铁材料占世界钢铁总产量的20%左右。因此，腐蚀问题一直是各国政府及相关部门和科研人员高度关注的难题。针对腐蚀产生了热镀锌工艺。由于镀层金属与基体金属间有良好的结合力，并具有很好的耐蚀性、装饰性和加工成型性，热镀锌被广泛应用于建材、冶金、电力、汽车、交通等国民经济各个领域。

热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌。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。是将除锈后的钢件浸入445℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了。

热浸镀锌具有一系列的优点：镀锌层的硬度值比钢材还大，故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。在边角区，锌层往往比其它地方还厚，且有良好的韧性及抗磨耗性。即使因受很大的机械伤害或其它原因。造成一小部份的锌层脱落，将铁基裸露，此时，周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能，来保护此处钢铁，使其不受侵蚀。锌层在大气中的消耗是非常缓慢的，约为钢铁腐蚀速率的1/17-1/18，其寿命远超过其它任何涂层。

至今为止，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。在建筑工业中,用于各类工业及民用建筑的轻钢龙骨、建筑层面板、瓦楞板、卷帘门等。在家电和轻工业方面，用于各类家用电器的外壳和底板。在汽车工业中，用于汽车车体的、外壳、内板、底板等。我国大力发展电力、交通、通讯、能源和城市基础建设。随着建筑、家电、汽车工业的强劲发展，我国镀锌行业面临前所未有的机遇和巨大的市场。

由于紧固件尺寸较小，形状不规则、有的还需要螺纹配合，所以传统热浸镀锌也存在如下明显的缺陷：⑴镀后螺纹拧合困难。热浸镀锌后余锌粘留在螺纹中不容易去除干净，而且锌层厚薄不均匀，影响了螺纹件的配合。⑵热浸镀锌操作温度高，会降低高强度紧固件的机械强度。8.8级螺栓经热浸镀锌后部分螺纹的强度低于标准要求；9.8级以上的螺栓经热浸镀锌后的强度基本上无法达到要求。⑶工作环境差，污染严重。紧固件热浸镀锌过程是在高温下进行，锌液表面的挥发和氧化加剧。锌的挥发不仅增加了非正常锌耗，而且污染了环境。由于锌液表面被氧化产生的氧化锌导热系数小，覆盖在锌液表面相当一个隔热层，使表面的热量进一步向下传导更加困难，导致能耗加大，整个工作环境的气氛恶劣。

热浸镀锌技术虽然存在多种缺陷，但因为其镀层厚、结合强度好、长期腐效果佳。在电力、通讯、交通部门一直受到推崇。随着我国电力、交通的大发展，必将促进紧固件热浸锌的发展；所以研制新型热浸镀锌用材料，改进紧固件热浸镀锌工艺，提高紧固件热浸镀锌镀层质量是十分重要的。

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320-340度大气条件下使用的抗脱落耐挥发紧固件热浸镀锌用Ba-Hf-V锌合金。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：