[发明专利]耐硫化氢和氯化钠腐蚀的新型热浸镀用铝合金

说明书

本发明公开了耐硫化氢和氯化钠腐蚀的新型热浸镀用铝合金。按照重量百分比,该合金的成分为:Ba:0.1‑0.2wt.%,Hf:0.3‑0.5wt.%,Ca:0.4‑0.6wt.%,Bi:1.2‑1.5wt.%,Sc:0.2‑0.4wt.%,Eu:0.1‑0.2wt.%,S:0.2‑0.3wt.%，余量为铝。该专利解决了目前我国热浸镀铝合金领域技术落后的现状，通过技术创新和优化设计突破制约我国高端领域用热浸镀铝钢板生产技术与装备发展瓶颈。在不久的将来，该材料必将在更多的领域得到更为广泛的应用。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种铝合金。

背景技术

钢铁的腐蚀，是指钢铁和周围介质接触时发生化学或电化学作用而引起的一种破坏现象。钢铁腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。全世界每年因为钢铁腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因钢铁腐蚀造成的损失占国民生产总值的4%左右，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。

热浸镀锌是使熔融锌与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。当镀锌钢丝表面完好时，只发生锌的腐蚀，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌钢丝的15-30倍。使用中表面发生划伤，或其它原因使镀层遭到局部破坏，钢丝从伤口处暴露在环境之中，锌与钢丝中的铁在潮湿的环境中组成了原电池，由于锌的标准电极电位只有-1.05V，低于铁的-0.036V，因而锌作为阳极被氧化，而铁作为阴极得到保护。锌腐蚀以后的生成物很致密，反应速度很慢，也就是说总体的耐腐蚀性能大幅度提高。热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应，形成耐腐蚀的结构紧密的锌铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。

随着对热镀锌产品内在质量、外观质量、使用质量的要求不断提高，传统的热浸镀锌已经不能完全满足现有的日益严重的环境腐蚀需要。目前而言，更具有防腐能力的热浸镀合金体系是铝合金。铝镀层不仅具有光洁的表面和良好的耐蚀性，同时具有良好的耐高温氧化、耐磨及对光和热的反射性能。铝镀层不但是很好的阻挡层，且表面又为致密的氧化铝薄膜所覆盖，呈现出一种钝化状态。镀层在含硫化物、氨、水分和灰尘的大气中有很好的耐蚀性能。在海洋大气中等含有氯化物的环境中，镀层因其表面氧化膜受到溶解而会对钢铁基体产生电化学保护时。铝的浸镀温度一般在700-780度，所生成的镀层是双层结构，外层是铝层，内层是铁-铝金属间化合物，镀层与基体成冶金结合，结合强度高。由于铝的性质比较活拨，极易氧化，因此热浸镀难度较大。目前世界上只有少数国家掌握这种技术，并且进行大工业化生产。

目前我国钢铁工业在品种、质量、成本、服务和劳动生产率方面与世界先进水平仍存在一定差距，面对日趋激烈的国际国内市场竞争，必须加快结构调整步伐，这不仅是我国冶金工业生存与发展的需要，也是当今世界冶金工业的发展趋势。通过技术创新、优化设计、精密制造以及国外技术合作，突破制约我国热浸镀铝生产技术与装备发展瓶颈。同时探讨热浸镀铝技术发展在国民经济可持续发展、节约能源、矿产方面的重要意义和前景。通过先进的材料学设计是解决热浸镀合金在热浸镀生产过程中重大问题的解决方向之一。可以预计,新型的热浸镀合金能解决如上的工业难题,在不久的将来该类材料必将在更多的使用领域得的广阔的应用。

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700-780度大气条件下使用的耐硫化氢和氯化钠腐蚀的新型热浸镀用铝合金。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐硫化氢和氯化钠腐蚀的新型热浸镀用铝合金。按重量百分比计，合金的组成为Ba:0.1-0.2wt.%,Hf:0.3-0.5wt.%,Ca:0.4-0.6wt.%,Bi:1.2-1.5wt.%,Sc:0.2-0.4wt.%,Eu:0.1-0.2wt.%,S:0.2-0.3wt.%，余量为铝。