[发明专利]替代Galfan涂层材料高导热热浸镀用锌铝合金

说明书

本发明公开了替代Galfan涂层材料高导热热浸镀用锌铝合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Li:0.2‑0.4wt.%,Mg:2.0‑4.0wt.%,Cu:0.3‑0.5wt.%,Al:32.0‑38.0wt.%,Ta:0.2‑0.4wt.%,S:0.01‑0.02wt.%,B:0.02‑0.05wt.%,余量为锌。该材料可以替代Galfan涂层材料进行热浸镀锌铝生产，且所得产品具有更高的耐腐蚀性能和生产效率。对于提升我国热浸镀行业的整体水平具有重大意义。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种锌铝合金。

背景技术

钢材受周围介质的化学作用而损坏称为腐蚀。腐蚀时，在金属界面上发生了化学或电化学多相反应。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10-20%。钢材腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。

钢铁表面可以采用热镀锌的方法来减缓外界环境对钢材的腐蚀。钢铁热镀锌过程中，液锌和铁反应导致钢基表面层化学成分与组织结构发生变化，形成铁锌合金层。热镀锌层具有优异的防腐蚀作用，是因为在腐蚀环境中锌能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身，而且保护了钢基。经热镀锌后的钢材，大大延长了使用寿命。

热镀锌工艺与其它金属防护方法相比，在镀层电化学保护性、致密性、耐久性、免维护性、镀层与基体结合力、经济性以及热镀工艺对钢件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其它工艺无法比拟、得天独厚的优势。由于热镀锌钢材的高强耐腐蚀性能，它在建筑、动力车辆、船舶工业、海洋勘探、石油加工、家具装置业、机械工业、电子技术、容器制造业等行业中都有相当广泛的应用。

随着生产技术的不断发展，热镀纯锌工艺已不再能满足要求。向锌液中添加微量元素或大量元素，以提高镀层的耐腐蚀性能、结合力、美观程度，已经成为国内外研究的热点。热镀锌的涂层材料令人最感兴趣的是Galfan。Galfan是一种含5％铝和少量混合稀土的锌基共晶合金。Galfan的特点是熔点低、流动性高，加入混合稀土金属后，除耐盐雾腐蚀寿命提高1-2倍外，其流动性和可焊性均获得必要的改善并且消除了晶间腐蚀。由于改善了镀液的流动性，降低了热镀温度，大大降低了锌的单耗及能耗，从而降低了成本。Galfan合金最大的应用市场是建筑业和汽车工业。涂层薄钢板是Galfan最大的产品领域，其次是线材和管材。

目前，Galfan热浸镀锌铝合金的材料和生产工艺仍然存在一些问题，如镀层较厚造成的产品成型性不好，连续镀锌生产线上渣滓多造成的生产成本增大等。尽管已经采用向熔池中加入合金元素，通过改变镀层中金属间化合物的种类和形成顺序来提高镀层质量或渣滓的种类。但是到目前为止，热浸镀锌铝合金中铝浓度控制不好，不但不能够提高产品质量，反而会造成镀层表而出现颗粒，甚至漏镀等缺陷，尤其是在批量热镀生产中。目前国内制造厂使用的相关技术主要依靠进口。世界冶金工业结构调整步伐加快，生产的重心将由发达国家向发展中国家转移。目前我国正处于工业化进程中，国民经济各部门的持续、快速发展和产业升级对钢铁产品的品种、质量提出了更高的要求。加快了我国冶金工业的结构调整，将具有重要意义。

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420-480度大气条件下使用的替代Galfan涂层材料高导热热浸镀用锌铝合金。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：