一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭及其使用方法技术

一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭及其使用方法，其成分重量百分比为：Si 2.5‑5.5％，Fe 0.1‑2.0％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg≤0.10％，Ni≤0.10％，其余Zn、Sn、Ti、Zr、Pb、Ca、Na、Sr、V、Cd、Cr6+、Hg等元素进行了限定，余量为Al和不可避免杂质，杂质合计≤0.20％，单个杂质≤0.05％。本发明专利技术通过低硅设计及对杂质元素量的控制，解决采用现有热镀铝硅产品生产时出现Si含量高不易调节的问题；特别是，采用本发明专利技术铝硅合金锭获得的热镀铝硅产品镀层，具有优异镀层质量，镀层附着性满足ISO5000:2011、JISG3314等国际标准要求；镀层盐雾试验满足连续观察240小时以上无红锈；镀层Pb、Cd、Cr(Ⅵ)含量满足RoHS标准要求。

A Cast Aluminum-Silicon Alloy Ingot for Hot-dipped Aluminum-Silicon Products and Its Application

A cast aluminium-silicon alloy ingot for hot-dip aluminium-silicon products and its application method are described. Its component weight percentage is: Si 2.5 5.5%, Fe 0.1 2.0%, Cu < 0.10%, Mn < 0.10%, Mg < 0.10%, Ni < 0.10%. The remaining elements such as Zn, Sn, Ti, Zr, Pb, Ca, Na, Sr, V, Cd, Cr6+, Hg are limited. The remaining amount of Al and unavoidable impurities is less than 0.10%. 20%, single impurity < 0.05%. The present invention solves the problem of high Si content in hot-dip aluminium-silicon products, which is difficult to adjust, by means of low silicon design and control of impurity element content; in particular, the coating of hot-dip aluminium-silicon products obtained by using the aluminium-silicon alloy ingot of the present invention has excellent coating quality, and the adhesion of the coating meets the requirements of international standards such as ISO5000:2011, JISG3314, etc. No red rust was observed for more than 240 hours, and the contents of Pb, Cd and Cr (VI) in the coating met the requirements of RoHS standard.

【技术实现步骤摘要】
一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭及其使用方法
本专利技术涉及铝硅合金锭生产工艺，特别涉及一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭及其使用方法。
技术介绍
热镀铝硅产品生产采用铸造铝硅合金锭，目前铸造铝硅合金锭成分如国家标准GB/T8733-2007标准和ISO3522-2006标准如表1所示：表1在热镀工艺中镀层质量与镀液成份有密切关系，如果镀液成份不合理就会出现镀层附着性不良、镀层耐蚀性降低等问题。现有标准锭用于热镀铝硅产品生产时，由于标准锭成分中Si范围比较大，最小范围也4.5-6.0％，当出现Si成分异常时调节需要的调解锭量多；而且，铝硅液中Fe元素有一定的溶解度，如果不在合金锭中残留一部分Fe的话，铝硅液就具有极强的腐蚀性，将对锅内的沉没辊设备进行强烈腐蚀；杂质分元素Cu、Mn、Mg、Ni、Cr、Zn在调节锭中如果没有进行特殊管控，将影响杂质元素总量的控制；此外，镀层表面锌花也是用户关心的问题，锌花大小与Ca、Na、Sr、V含量有关系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭及其使用方法，解决采用现有标准铝硅锭来生产热镀铝硅产品存在的Si含量高时不易调节的问题，特别是，采用本专利技术所述铝硅合金锭(低硅调节锭)获得的热镀铝硅产品镀层，具有优异镀层质量，镀层附着性满足ISO5000:2011、JISG3314等国际标准要求；镀层盐雾试验满足连续观察240小时以上无红锈；镀层Pb、Cd、Cr(Ⅵ)含量满足RoHS标准要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭，其成分重量百分比为：Si2.5-5.5％，Fe0.1-2.0％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg≤0.10％，Ni≤0.10％，Zn≤0.10％，Sn≤0.10％，Ti≤0.10％，Zr≤0.10％，，Ca≤0.10％，Na≤0.10％，Sr≤0.10％，V≤0.10％，Pb≤0.003％，Cd≤0.003％，Cr6+≤0.10％，Hg≤0.003％，余量Al和其余杂质，其余杂质合计≤0.20％，单个杂质≤0.05％。本专利技术所述的热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭的使用方法，其包括如下步骤：1)计算铝锅液体质量锅锅内液体质量＝锅体积(长*宽*液面高度)*铝液液态密度；2)检测铝锅液体中硅含量(％)、铁含量(％)3)计算调整前铝锅液体中含有硅含量、铁含量硅含量＝锅内液体质量*硅含量(％)铁含量＝锅内液体质量*铁含量(％)；4)判断是否需要进行调节以及调节方向如果高于目标范围，则添加所述铸造铝硅合金锭---低硅合金锭；5)计算添加低硅合金锭质量及块数添加低硅合金锭质量＝(硅含量-添加后硅含量目标(％)*添加前锅内液体质量)/(添加后硅含量目标(％)-低硅锭硅含量(％))添加低硅合金锭块数＝添加低硅合金锭质量/低硅合金锭单重；6)检测添加后硅含量(％)、铁含量(％)通过取样检测分析添加后的硅含量(％)、铁含量(％)，判定是否符合管控范围；如果不符合管控范围，则重新步骤5)、6)。本专利技术铝硅合金锭与相关标准铸造铝硅合金锭对比：1)本专利技术通过低硅设计及对杂质元素量的控制，解决采用现有热镀铝硅产品生产时出现Si含量高不易调节的问题。2)现有标准锭成分中Cu含量0.6％、Mn含量0.5％、Mg含量0.05％、Ni元素未规定、Cr含量0.25％、Zn含量0.50％、Sn元素未规定、Ti含量0.25％、Zr元素未规定，本专利技术铝硅合金锭的对这些成分范围都相对在0.10％，这些元素中Cu、Mg、Sn、Zn使得镀层韧性和粘附性恶化，其他元素考虑到铝硅产品中除Si外的总的杂质元素量的控制，因此进行了限定。3)现有标准锭成分没有考虑镀层晶粒细化的元素，本专利技术增加了晶粒细化的制定元素Ca、Na、Sr、V等，这些元素不会使得镀层韧性和粘附性恶化，考虑到铝硅产品中除Si外的总的杂质元素量的控制，因此进行了限定。4)现有标准锭成分没有考虑RoHS指令有害元素的要求，本专利技术增加了RoHS指令有害元素Pb、Cd、Cr6+、Hg的要求，按照RoHS指令要求，本专利技术提出锭中Pb≤0.003％、Cd≤0.003％，Cr6+≤0.10％，Hg≤0.003％要求。5)现有标准锭成分中Si含量4.5-6.0％，本专利技术铝硅合金锭的Si的成分范围更低，只有2.5-5.5％，可以实现相同的调解锭数量实现对Si的大幅度的调节。6)现有标准锭成分中Fe含量0.6％，本专利技术铝硅合金锭的Fe的成分范围0.1-2.0％，一方面可以降低铝硅合金锭的处理成本，同时让铝硅液中有一定溶解度，可以防止铝硅液对沉没辊的设备的腐蚀程度，提高沉没辊的使用寿命。附图说明图1为采用本专利技术获得的镀层T弯试验图片。图2为采用本专利技术获得的镀层盐雾试验图片。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明。本专利技术所述的热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭的使用方法，其包括如下步骤：1)计算铝锅液体质量：锅锅内液体质量＝锅体积(长*宽*液面高度)*铝液液态密度实例：锅长4020mm、锅宽3920mm、锅液面高度2300mm，铝液液态密度2500Kg/m3，通过计算锅内液体质量＝90.61吨；2)测量铝锅液体中硅含量(％)、铁含量(％)实例：硅含量(％)＝9.5％、铁含量(％)＝2.8％；3)计算调整前铝锅液体中含有硅含量、铁含量实例：硅含量＝锅内液体质量*硅含量(％)＝90.61*9.5％＝8.61吨铁含量＝锅内液体质量*铁含量(％)＝90.61*2.8％＝2.53吨；4)判断是否需要进行调节以及调节方向实例：高于目标范围，添加所述铸造铝硅合金锭---低硅合金锭，确定添加后硅含量目标9.0％；5)计算添加低硅合金锭质量及块数；添加低硅合金锭质量＝(硅含量-添加后硅含量目标(％)*添加前锅内液体质量)/(添加后硅含量目标(％)-低硅锭硅含量(％))；实例：添加低硅合金锭质量＝(8.61-9.0％*90.61)/(9.0％-3％)＝7.5吨；添加低硅合金锭块数＝7.5吨/0.5吨/块＝15块；6)检测添加后硅含量(％)、铁含量(％)通过取样检测分析添加后的硅含量(％)、铁含量(％)，判定是否符合管控范围；实例：检查发现硅含量为8.99％、铁含量为2.62％，一次调整到位。本专利技术实施例成分参见表2。本专利技术实施例镀层质量检测和试验结果见表3。由表3可见，本专利技术所述的热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭的所生产的热镀铝硅产品镀层，具有优异镀层质量，包括：1)镀层附着性满足ISO5000:2011、JISG3314等国际标准要求；2)镀层盐雾试验满足连续观察240小时以上无红锈；3)镀层Pb、Cd、Cr(Ⅵ)含量满足RoHS标准要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭，其成分重量百分比为：Si 2.5‑5.5％，Fe 0.1‑2.0％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg≤0.10％，Ni≤0.10％，Zn≤0.10％，Sn≤0.10％，Ti≤0.10％，Zr≤0.10％，Pb≤0.003％，Ca≤0.10％，Na≤0.10％，Sr≤0.10％，V≤0.10％，Cd≤0.003％，Cr6+≤0.10％，Hg≤0.003％，余量Al和其余杂质，其余杂质合计≤0.20％，其中单个杂质≤0.05％。

【技术特征摘要】
1.一种热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭，其成分重量百分比为：Si2.5-5.5％，Fe0.1-2.0％，Cu≤0.10％，Mn≤0.10％，Mg≤0.10％，Ni≤0.10％，Zn≤0.10％，Sn≤0.10％，Ti≤0.10％，Zr≤0.10％，Pb≤0.003％，Ca≤0.10％，Na≤0.10％，Sr≤0.10％，V≤0.10％，Cd≤0.003％，Cr6+≤0.10％，Hg≤0.003％，余量Al和其余杂质，其余杂质合计≤0.20％，其中单个杂质≤0.05％。2.如权利要求1所述的热镀铝硅产品生产用的铸造铝硅合金锭的使用方法，其特征是，包括如下步骤：1)计算铝锅液体质量锅锅内液体质量＝锅体积(长*宽*液面高度)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊祥，汤文杰，张宝平，贾连芳，姜磊，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31