[发明专利]锌镍铝合金及其冶炼工艺

说明书

本发明属一种新合金材料-锌镍铝合金及其冶炼工艺。

目前，世界各国都在应用金属锌通过电镀、热浸、喷涂等工艺对钢铁表面做耐蚀处理。如镀锌冷轧薄板、钢管、浸锌带钢、钢丝等。经使用测试镀、浸、涂锌的型钢耐蚀性能不高，更换周期一般在五、六年左右，从而耗用大量的钢材和工时。本发明锌镍铝合金耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍;耐大气腐蚀是锌的9-12倍;锌镍铝合金的抗拉强度为400-500N/mm²。可代替铜、铜合金、铝合金制造机械零件、电气元件：锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm厚的薄板，可以做为装饰材料、防腐耐蚀、家用电器、机械零件等材料，可以节省大量钢材、降低原材料成本。

本发明的目的是提供一种新的耐蚀合金材料锌镍铝合金，可代替锌用于钢铁表面处理和代替铜、铜合金、铝合金，制造机械零件、电气元件、装饰装潢、家用电器、建筑件等。

本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺内容简述：

本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺，其特征在于：锌镍铝合金为ZnNi3AL，其化学成份是，含Ni2.5-3.5%、AL0.3%、余量为Zn，其中杂质含量：Si＜0.06%，Fe＜0.01、C＜0.15、P＜0.01、S＜0.01、Pb＜0.01、Cu＜0.2;锌镍铝合金冶炼工艺为：（1）、采用0.15-5T中频感应电炉，衬石墨坩埚;（2）、原材料的炉料配比计算：因锌对杂质反应敏感，应选用少杂质材料。

材料入炉量比例为：Ni3%、AlO.1%、Zn96.9%，计算炉料时，应加上元素在过热温度中的烧损，元素烧损量为：Al1-2%、Si0.5-1.5%、Cu0.5-2%、Mg2-5%、Zn1-3%、Ni0.5-1%、Na2-5%、Mn0.5-2%、Sn0.5-1.5%、Fe0.5-1%、Ba0.5-5%、Ti1-2%;（3）、采用盐类物质为熔剂：NaCl50%、KCl50%，熔剂可溶解和吸附合金液中的固态氧化物，熔剂随炉料的熔化，在升温过程中逐步上浮覆盖在合金液表面，又使熔液与炉气隔开，减少合金液的吸气和氧化;（4）、熔剂的制备方法：a、取NaCl和KCl在200-300℃下烧烤3-5小时;b、按比例称量混均或球磨过筛;c、保存于干燥器内，使用前在150℃下保温2小时。

本发明锌镍铝合金防腐耐蚀性能好，经测试耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍，耐大气腐蚀是锌的9-12倍。其抗拉强度高达400-500N/mm²，可代替铜、铜合金、铝合金、节省原材料，降低原材料成本1/3。锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm的薄板，用于装饰装潢、家用电器、徽章货币、机械零件、电气元件等，其成本低，强度高，可替代铜板、铝板、铝合金板，还可以拔出合金线材，用于制造电线电缆。

实施例：

制取合金ZnNi3Al150Kg，其元素含量为Zn96.9%、Ni3%、Al0.1%。

取Zn锭149.7kg、Ni条4.55Kg、铝块（丝）0.15Kg入中频感应电炉熔炼，选用含量3%的Ni合金耐蚀性能约比锌提高3倍，合金的熔点为429℃：当需要增大合金硬度时，可适当提高AL的加入量，每增加1%的AL，硬度约提高3H_B;

当需要进一步细化晶粒时，可加入3%的金属Na做为变质剂;

当需要提高合金机械性能时，可在合金中加入30%的Cu，同时加入1-3%的Mn和1-3%的Fe;

当需要提高需磨性和润滑性时，增大合金含C量和含Si量，作法是向合金液中加入石墨取电炉石墨电极残块或高纯鳞石墨粉。

采用NaClt和KCl为熔剂，溶解和吸附合金液中的固态氧化物，覆盖在合金液表面。