[发明专利]一种补充锌池中镁元素损耗的锌铝镁中间合金及其方法

说明书

本发明涉及一种补充Zn‑6Al‑3Mg合金液池中镁元素损耗的锌铝镁中间合金及其方法。其技术方案是：锌铝镁中间合金的重量比为：Al：6wt.％，Mg：4.0～8.0wt.％，余量为Zn。补充Zn‑6Al‑3Mg合金池中镁元素损耗的方法：每间隔60分钟，将占锌合金液1.0～2.0wt.％的颗粒状Zn‑6wt.Al‑(4.0～8.0)wt.％Mg中间合金加入到Zn‑6Al‑3Mg合金熔池中，对Zn‑6Al‑3Mg合金池中的镁元素进行连续补充。本发明具有稳定锌铝镁镀锌合金熔池中镁含量的作用，补充镁元素的方法简单可靠。

技术领域

本发明涉及一种用于热浸镀锌的中间合金及其使用方法，特别涉及一种用于补充连续镀锌过程中镁元素损耗的锌铝镁中间合金及其补充方法。

背景技术

ZAM(Zn-6wt.％Al-3wt.％Mg)镀锌板是由日新制钢公司上世纪九十年代末研制成功，循环腐蚀试验(CCT)结果表明其耐蚀性是纯锌镀层的18倍，它在大气环境下和加速腐蚀环境下均表现出了优异的耐蚀性。研究结果表明其优良的耐蚀性能与以下因素有关：在镀层表面形成的致密腐蚀产物层；Mg提高了镀层腐蚀产物(Zn(OH)₈C₁₂·H₂O)的稳定性；Mg抑制了非保护性腐蚀产物ZnO的形成。Zn-6％Al-3％Mg镀层表面主要由块状相(MgZn₂相)，共晶相(由MgZn₂及含Al富Zn相组成)和粒状相(富Al相)三种组织构成。共晶相呈放射状向外分布于块状的MgZn₂周围。

在热浸镀ZAM合金镀层过程中，由于镁元素的蒸气压较高、容易发生氧化烧损，造成ZAM合金熔池中镁含量低于3wt.％，且镁含量随着热浸镀时间的延长不断降低，使ZAM镀锌板的质量难以得到保证。

目前，为稳定热浸镀锌铝镁合金熔池中的镁含量，采用Zn-15wt.％Mg中间合金块进行镁元素的补充，由于该中间合金的基体相是高熔点的MgZn₂，很难溶解到锌铝镁合金熔池中，导致补镁效果不佳，因此生产实际中急需一种补镁效率较高的中间合金及其方法。

发明内容

本发明设计出一种锌铝镁中间合金和合理的补镁制度，补充连续镀锌铝镁合金时锌池中镁元素的损耗，目的是减少锌池中镁含量的波动幅度，提高钢板热浸镀锌铝镁合金镀层的质量。

本发明的技术方案是：

一种补充锌池中镁元素损耗的锌铝镁中间合金及其方法，所述中间合金成分为：Al：5.5～6.5wt.％，Mg：3.5～10wt.％，余量为Zn；所述锌铝镁中间合金用于热浸镀Zn-6Al-3Mg合金中镁元素的补充。

选择中间合金成分的Al含量在5.5～6.5wt.％范围，使中间合金中铝含量与锌池中的铝含量相同，铝含量的波动较小。

通过调整中间合金中的镁含量(3.5～10wt.％)，除了达到补充镁含量的目的外，还能控制中间合金溶解速度的目的。因为，如果中间合金中镁含量越高，中间合金的熔点越高，且合金中高熔点MgZn₂化合物的数量越多，溶解速度越小、溶解越困难。所以当镁含量超过10％，不仅溶解速度过慢，造成补镁效果明显下降。而且镁含量越高，补镁后造成镁含量的波动也越大。

补充镁元素的方法是：每隔一定时间将占锌合金液一定质量百分比的颗粒状锌铝镁中间合金置于Zn-6Al-3Mg合金熔池表面。

进一步优化的锌铝镁中间合金成分为：Al：6wt.％，Mg：4.0～8.0wt.％，余量为Zn。

进一步优化的锌铝镁中间合金的颗粒尺寸为10～30毫米。不仅可以提高其溶解速度，还能使中间合金颗粒均匀上浮字金属液体表面，实现均匀溶解，提高镁含量的均匀性。