一種熱鍍用鋅鋁鎂合金及其製造方法與流程
2023-05-20 16:18:21 4
本發明屬於有色金屬材料領域，特別涉及一種熱鍍用鋅鋁鎂合金及其製造方法。
背景技術：
：熱鍍鋅合金多採用中間合金熔煉技術：CN200810143660.X「一種鋅－鋁二元中間合金及其在熱鍍鋅合金中的應用」，公開的是在560～680℃熔化製備鋁含量為16％～24％、餘量為鋅的中間合金，然後再於480～520℃製備熱鍍鋅合金；該發明可用於製備鋅－鋁二元熱鍍鋅合金，鋁含量一般為0.2％～1.0％。CN200810143888.9「一種鋅－鋁－稀土中間合金及其在熱鍍鋅合金生產中的應用」，公開的是在550～650℃熔化製備鋁含量為3％～5％、RE含量為6％～10％、餘量為鋅的中間合金，然後再於470～480℃製備熱鍍鋅合金；該發明可用於製備鋅－鋁－RE三元熱鍍鋅合金。CN200910259545.5「熱鍍鋅合金熔煉方法」，公開了先在600～660℃製備銻含量為15％～25％、餘量為鋅的中間合金，再於500～540℃製備熱鍍鋅合金；該發明可用於製備鋅－銻合金，銻量一般為0.2％。上述採用中間合金製備熱鍍鋅合金的技術，可降低熔煉合金的溫度，縮短熔煉及攪拌的時間，使熱鍍鋅合金成分均勻。但是沒有鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金的製造技術，而且上述技術方案均未對熱鍍合金中的雜質元素含量進行限定。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金及其制 造技術，滿足生產熱浸鍍鋅鋁鎂鍍層鋼板的需求。本發明中鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金的化學成分為：Al1.4％～2.0％，Mg1.4％～2.1％，Fe0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，餘量為鋅。鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金的製造技術，在490～520℃熔化鋅錠，然後加入鋅－鋁－鎂中間合金，攪拌10～15min，靜置10～15min後，去除表面浮渣，隨後鑄錠。鋅－鋁－鎂中間合金的化學成分為：Al4％～10％，Mg4％～10％，餘量為鋅和不可避免的雜質。鋅－鋁－鎂中間合金的製造技術為，在熔化鋅錠後加熱至640～680℃，按照配比加入鋁錠，待鋁錠全部熔化後，降溫至590～610℃，按照理論鎂含量配比的1.05～1.10倍，以壓入方式加入鎂錠，待鎂錠全部溶解後，降溫至490～520℃，去除表面浮渣，隨後可以鑄錠，也可以直接加入熔化的鋅液中。本發明中，限定鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金化學成分的理由如下：鋁含量低於1.4％時，熱鍍後的鍍層Zn－Al、Zn－Al－MgZn2共晶共組織過少，鍍層耐腐蝕性能不足，鍍液中的鎂易燒損，浮渣較多；鋁含量高於2.0％，成本高，因此，將本發明中Al含量控制在1.4％～2.0％之間。鎂含量低於1.4％時，熱鍍後的鍍層Zn－Al－MgZn2共晶共組織過少，鍍層耐腐蝕性能不足；鎂含量高於2.1％，鍍液浮渣增加，鍍層表面質量差，因此，將本發明中Mg含量控制在1.4％～2.1％之間。鐵含量低於0.001％，鍍液對鋼板和沉沒輥的浸蝕性大；鐵含量高於0.015％，鍍液的鋅渣增加，鍍層表面質量差，且鍍液與鋼板的 反應速度降低，鍍層附著性能不好，因此，將本發明中Fe含量控制在0.001％～0.015％之間。鉛、銅、錫含量高，易造成鍍層組織粗大，鍍層耐蝕性和硬度不足，因此需要限制在＜0.008％。鎘是對人體有害元素，其含量需要限制在＜0.010％。本發明中鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金的製造技術說明如下：熔鋅溫度低於490℃時，中間合金溶解速度慢；熔鋅溫度高於520℃時，熔鋅爐內壁耐材易腐蝕，壽命低。因此，將鋅錠熔化溫度規定在490～520℃之間。鋅錠熔化後，加入鋅－鋁－鎂中間合金，進行攪拌，攪拌時間低於10min時，鋅液中鋁、鎂分布不均勻；攪拌時間高於15min時，鋅液氧化嚴重，能耗增加。因此將攪拌時間定為10～15min。靜置時間低於10min時，鋅液中雜質不易上浮，鋅合金錠中雜質較多；靜置時間高於15min時，鋅液中易鋁、鎂上浮，鋅合金錠成分不均勻。因此將靜置時間定為10～15min。鋅－鋁－鎂中間合金的化學成分說明如下：中間合金鋁、鎂含量低於4％時，製造鋅鋁鎂熱鍍鋅合金需要的中間合金量過多，熱鍍鋅合金的成本高；中間合金鋁、鎂含量高於10％時，中間合金熔點高，不易於在溫度較低的鋅液中溶解，熱鍍鋅合金的生產效率過低。因此，將鋅－鋁－鎂中間合金的鋁、鎂含量均規定為4％～10％。製造中間合金過程中，各工藝參數說明如下：加入鋁錠時鋅液溫度低於640℃時，鋁溶解速度低；溫度高於680℃時，能耗較高，設備損耗大。因此要將熔化鋅錠後的鋅液加熱至 640～680℃加入鋁錠。加入鎂錠時鋅合金液溫度低於590℃時，鎂溶解速度低；溫度高於610℃時，鎂不僅易燒損，而且易燃並造成安全事故，因此要將鋅合金液降溫至590～610℃加入鎂錠。若加鎂錠不採用壓入方式，鎂在鋅合金液表面易燃燒損失，鎂的燒損量不易掌握，因此鎂錠要採用壓入方式加入。鎂的配比低於理論鎂含量的1.05倍時，鋅合金錠的鎂含量易偏低；鎂的配比高於理論鎂含量的1.10倍時，鋅合金錠的鎂含量易偏高。因此要按照理論鎂含量配比的1.05～1.10倍加入鎂錠。除渣時溫度低於490℃時，鋅合金液中易析出金屬間化合物，易混入鋅渣；除渣時溫度高於520℃時，鋅合金液中的鐵溶解度高，不易析出並被去除。因此，要在490～520℃去除表面浮渣。本發明可以獲得如下有益效果：本發明獲得的鋅－鋁－鎂熱鍍鋅合金具有成分均勻、雜質含量少、製造成本低的特點，可以滿足高耐蝕、高表面質量鋅－鋁－鎂合金鍍層板帶生產的需求。具體實施方式本發明中鋅－鋁－鎂三元熱鍍鋅合金的化學成分為：Al1.4％～2.0％，Mg1.4％～2.1％，Fe0.001％～0.015％，Pb<0.008％，Cd<0.010％，Cu<0.008％，Sn<0.008％，餘量為鋅。在490～520℃熔化鋅錠，然後加入鋅－鋁－鎂中間合金，攪拌10～15min，靜置10～15min後，去除表面浮渣，隨後鑄錠。鋅－鋁－鎂中間合金的化學成分為：Al4％～10％，Mg4％～10％，餘量為鋅和不可避免的雜質。鋅－鋁－鎂中間合金的製造技術為，在 熔化鋅錠後加熱至640～680℃，按照配比加入鋁錠，待鋁錠全部熔化後，降溫至590～610℃，按照理論鎂含量配比的1.05～1.10倍，以壓入方式加入鎂錠，待鎂錠全部溶解後，降溫至490～520℃，去除表面浮渣，隨後可以鑄錠，也可以直接加入熔化的鋅液中。以下實施例用於具體說明本
發明內容，體現獲得的效果。這些實施例僅為本
發明內容的一般描述，並不對本
發明內容進行限制。表1為本發明中熱鍍鋅合金錠化學成分，表2為熱鍍鋅合金的熔煉工藝，表3為中間合金的化學成分，表4為中間合金的熔煉工藝。從熱鍍鋅合金錠上不同位置取10個試樣進行檢測，結果如表5所示，其中Av(Me)表示所測量元素測量結果的平均值，σ(Me)表示所測量元素測量結果的標準偏差。表1熱鍍鋅合金錠的化學成分實施例Al/％Mg/％11.41.421.51.531.61.641.81.851.91.962.02.072.02.1表2熱鍍鋅合金錠成分與熔煉工藝實施例熔煉溫度/℃攪拌時間/min靜置時間/min14901515249514143500131345051214551011136515121175201111表3中間合金的化學成分實施例Al,％Mg,％14425536647758869971010表4中間合金熔煉工藝實施例加鋁溫度/℃加鎂溫度/℃除渣溫度/℃1640590490264559549536505955004660600510567060551066756055157680610520表5熱鍍鋅合金錠的成分檢測結果根據熱鍍鋅合金錠的成分檢測結果，Al、Mg元素測量結果的標準偏差均在0.04以下，雜質含量均滿足要求。此外，按上述工藝熔 煉的熱鍍鋅合金，除成分均勻外，還具有良好的外觀質量(表面無鋅灰、鋅渣、縮孔等缺陷，顏色均勻)，用於板帶熱浸鍍時，具有溶解快、鋅渣少等特點。當前第1頁1 2 3