[发明专利]铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂

说明书

本发明涉及一种能够有效阻止铝、锌及其合金氧化的添加剂，尤其是一种铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂。

铝、锌及其合金是目前用途十分广泛的常用有色金属，广泛应用于工业、农业、国防和日常生活用品中，制成各种铸件、压制件，并应用于钢铁件及带钢板、钢丝的表面热浸镀铝、热浸镀锌和热浸镀铝锌合金工业中。由于在熔铸时，高温液体状态下的铝、锌及其合金，在空气作用下氧化较快，造成氧化铝或氧化锌的消耗较大。而且浇铸后的铸件表面灰暗，表面质量较差；钢铁热浸镀铝、锌或其合金的镀件表面色泽较灰暗。有时为了提高铝、锌及其合金铸件的表面光亮和表面质量，提高钢铁镀铝、镀锌和镀铝锌合金中的表面质量，常常采用化学或电化学酸洗抛光的工艺，或在铝液表面加溶融态的含氟盐和氯盐的覆盖剂，再进行镀后酸洗中和等工艺来改善表面质量。但这常常提高了生产成本，造成环境污染和恶化了劳动条件。上述问题是国内外长期存在于熔炼铝和锌等有色金属，或热浸镀铝或锌合金的重大难题。近年来，国内外在熔铸锌和热镀锌工艺中采用单独添加少量铝、锡或镍的办法来改善铸锌件或镀锌件的质量，但是存在质量不稳定，表面光亮不持久或成本增加较大等缺陷。

本发明的发明目的在于提供一种适用于铝、锌及其合金的铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂，它能够降低熔融状态的锌、铝或其合金的高温氧化损耗，提高铸铝、铸锌、镀锌或镀铝工件的质量。

本发明采用如下技术方案来实现其发明目的：

本发明所述的铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂，在铝中加入铈和镍。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

①由于本发明在铝中加入了镍和铈，因而，本发明能够直接且容易地在铝及铝合金等液中熔化，故适用于铝及其合金等，特别是本发明在上述三种元素组成的添加剂中加入了锌，从而，使其更容易在锌液及锌合金液中熔化，故又可适用于锌及锌合金。此外，本发明能够有效地提高铝、锌及其合金液的抗氧化性能，有效地阻止其氧化，并降低了熔融状态的锌、铝及其合金的高温损耗，而采用本发明对工件进行镀锌、镀铝等操作后，工件的表面质量也会因为本发明富集于工件表层的缘由而得以提高，具有表面光亮、抗氧化能力强的优点。镓、铟的加入都可促使加入本发明后的铝、锌液的抗氧化能力提高，工件更加光亮。钛、硼的加入使加入本发明后生产的工件的强度、韧性等机械性能更好。硅的加入则降低了熔融状态的锌、铝及其合金的高温损耗，使本发明的抗氧化能力得以进一步提高，并且更容易熔于锌、铝及其合金液。

以下是本发明的具体实施方案：

本发明所述的铝、锌及其合金用抗氧化光亮添加剂，在铝中加入铈和镍，所加入的铈和镍的含量为(重量百分比)铈：10％-90％，镍：90％-10％，本发明中的铈还可由含铈45％或48％的混合稀土金属来替代；此后，加入镓，其加入量(重量百分比)不大于铈和镍总量的5％，加入钛，其加入量(重量百分比)为铈和镍总量的0.5％-6％，加入硼，其加入量(重量百分比)为铈镍总量的0.05％-2％，加入锌，加入硅，硅的加入量(重量百分比)为铈镍总量的20％-80％，加入铟，其加入量(重量百分比)不大于铈镍总量的5％。具体，实施例如下：

第一步：把金属铈和镍的重量配比称量可按以下配方，铈比镍为1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1，共九种分别堆放。第二步：把上述已配好的九种铈和镍的混合原料再按与铝的不同重量比例称量，具体配量是：铈+镍重量为1，铝重99；铈+镍重为2，铝重98；镍+铈重为5，铝重95；铈+镍重为10，铝重90；铈+镍重20，铝重80；镍+铈重30，铝重70；铈+镍重40，铝重60；铈+镍重50，铝重50；铈+镍重60，铝重40；镍加铈重70，铝重30；镍加铈重80，铝重20；铈+镍重90，铝重10等配比，这样可以配制成一百多种不同配比的三元抗氧化合金。另外，还可以把上述已配制的一百多种三元抗氧化合金中加入另外一种、二种或三种元素配成更多的四元、五元和六元抗氧化合金，以适用于各种不同应用情况。具体的配制四元抗氧化合金的方法如下，把已配制好的上述三元抗氧化合金中的任何一种取出，按不同重量比例加入锌，如三元合金为1，锌为9；三元合金为2，锌为8，三元合金为3，锌为7；三元合金为4，锌为6；三元合金为5，锌为5；三元合金为6锌为4；三元合金为7锌为3；三元合金为8锌为2；也可以直接将三元合金放入锌，且对锌的加入量不作限制；制作时，先熔化三元合金然后再加入锌，熔化并搅拌均匀后，浇注成铝铈镍锌四元合金锭，把上述三元合金或四元合金熔化后，再按不同重量配比加入钛、硼、硅、镓和铟元素中的一种或数种即可配制成各种含量比的五元、六元等多元抗氧化合金，以制成适用于不同应用情况的添加剂，钛、硼、硅、镓和铟的加入量可以是三元合金总量的1％、0.1％、10％、0.2％、0.25或2.2％、1％、20％、1％、1％，也可以是三元合金总量的4.5％、1.5％、30％、1.6％、1.5％，还可以是三元合金总量的6％、2％、40％、2％、2％。本发明还可以采用另一方法来制作，即按上述配比，将铝、铈、镍、锌、钛、硼、铟、镓及硅混合后，便可形成本发明，使用时，将其加入铝液、锌液或合金液中，使其熔化并搅拌，此时的锌液、铝液或合金液也具有抗氧化等性能。