[发明专利]纯锌和锌合金熔液用抗氧化添加剂

说明书

本发明涉及锌和锌合金熔化铸造及钢材的热浸镀锌，属于有色金属材料熔铸和热浸镀锌的技术领域。

锌和锌合金是用途十分广泛的有色金属之一，尤其是使用在钢板钢管、钢丝和钢铁件的表面镀锌和制造各种锌合金。由于锌的熔点较低，在熔铸或的热浸镀锌时，锌液暴露于大气中致使产生氧化锌的消耗，另外，铸件或热浸镀件表面灰暗，欠美观，常用的加铝添加剂虽然能降低锌耗，但易造成锌和锌合金件的老化，耐蚀性能差的现象。

本发明的目的就是提供一种具有使锌液减少氧化并细化晶粒的变质作用，使工件表面质量提高，锌耗降低，使用寿命延长的纯锌和锌合金熔液用抗氧化添加剂。

本发明的纯锌和锌合金熔液用抗氧化添加剂主要由铝、铈、镓或铝、铈、镓、钛所组成，采用铝、铈、镓三元抗氧化添加剂的合金中，添加剂在锌或锌合金中的含量为：铝0.02-0.1％、铈0.01-0.05％、镓0.001-0.01％。在这种配方中，铈可由混合稀土Re-ce-45或Rece-48取代，其加入量与铈一样。该添加剂的三种元素可以以中间合金的形式加入。以中间合金的形式加入时其中间合金中的铝、铈、镓之间的比列关系仍按它们掺入锌或锌合金时的比例关系计算，即铝为25-90％，铈为8.3-70.4％，镓为0.66-25％。

为了使浇注后的锌合金品质进一步细化，强度和塑性进一步提高可在抗氧化添加剂中再加入钛，其加入量为占锌合金总量的0.02-0.05％。加入钛的方式为以海绵钛或铝钛合金方式加入。以铝、锌、镓、钛为四元添加剂时，它们之间的比列关系仍按它们掺入锌或锌合金时的比例关系计算，即铝为15.38-76.33％，铈为5.88-54.9％，镓为0.499-20％，钛为11.11-61.7％。

采用本发明的纯锌和锌合金熔液用抗氧化添加剂，可以有效地提高纯锌和锌合金熔液的抗氧化性能，试验表明，所加的铝、铈、镓三元抗氧化添加剂的合金元素，有40％-50％的该元素集中在熔融锌液的表面，浇注后，锌铸件表面含以上三元抗氧化添加剂合金比其内部大1个数量级以上，这样锌合金表面的抗氧化能力得到了极大的提高，尤其是在熔融状态时，其锌和锌合金表面的氧化情况明显减少。另外，在加入铝、铈、镓三元抗氧化添加剂的基础上，再加入一定的钛，锌或锌合金的品质进一步细化，强度和塑性也进一步得到提高，同时还能使熔炼该金属的铁基坩锅的寿命大为延长，减少锌液对铁的浸蚀作用。

本发明的实施例如下：

实施例一：(用于锌件浇注)

以铝、铈、镓、钛作四元抗氧化添加剂时，该添加剂的组成为铝40％、铈30％、镓10％、钛20％。用8吨锌池熔化锌后加入总重量为8公斤的铝、铈、镓、钛四元抗氧化添加剂，其中各元素占合金总量的比例为：铝0.04％、铈0.03％、镓0.01％、钛0.02％，加入后进行搅拌除渣，锌液表面光亮如镜，无氧化锌继续形成。浇注成锭后，进行冷加工，如轧成板，冲压成各种形状，其表面光洁度非常好，且延伸率明显提高。

实施例二：(用于热浸镀锌)

以铝、铈、镓作为三元抗氧化添加剂时，该添加剂的组成为铝40％、铈40％、镓20％。在16吨的镀锌坩锅内，投入16公斤的铝、铈、镓三元抗氧化合金添加剂，其中各元素占锌合金总量的比例为：铝0.04％、铈0.04％、镓0.02％。将经过预处理的钢管放入熔融状的锌液中，其锌液的温度为460℃±10℃，锌表面无需加覆盖剂，(因加入抗氧化合金后，一般表面不会氧化)之后将被镀的钢管提起，冷却，便可完成锌热浸镀。用该方法浸镀的钢外表面光亮美观，同未加添加剂的镀锌钢管比，其表面又白又亮抗氧化能力大为提高。