IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金制造技术

本发明专利技术公开了IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba‑Y‑Cr锌合金及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ba:0.5‑0.8wt.%,Y:0.2‑0.3wt.%,W:0.2‑0.3wt.%,Ni:1.5‑2.0wt.%,Al:6.0‑8.0wt.%,Cr:1.0‑1.4wt.%，余量为锌。该材料用于IF钢板的热浸镀锌原料，可以在320‑340度的温度下于10‑15秒之内在表面镀上均匀的锌层。随着更多工程应用领域拓展，该类新型合金必将在更多的热浸镀锌中得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金
本专利技术涉及合金
，具体地说，涉及一种锌合金。
技术介绍
轿车车身的形状为了减少空气阻力和外形美观而日趋复杂，对钢板的冲压性能要求日益提高，因此对影响冲压成形性能的指标有一定要求，如高的塑性应变比、适当的应变硬化指数、高的伸长率、低的屈服强度，只有符合要求的钢板才能冲出形状复杂的零件。IF钢板具有非常优秀的成形性。在此基础上通过固溶强化等方式开发出来的高强度IF钢板在获得了较高强度的同时仍然保留着较高的成形性。在强度级别相同的情况下，高强度IF钢板的成形性指标的综合水平要明显优于传统使用的高强度钢板，冲压过程中不会在表面上出现影响板件外观质量的滑移线，所以用这种钢板生产汽车外覆盖件非常适宜。与广泛使用的铝镇静低碳深冲钢比，IF钢板在性能上最明显的特点是永不时效性。一般钢板都具有时效性。所谓时效性就是钢板的屈服应力和延伸率随时间的推移而变化，经过一段时间后钢板的拉延性能曲线上会出现明显的屈服平台，此时钢板的成形性能下降。钢板的这种时效性是由于钢板中存在着碳、氮等间隙固溶原子造成的。深冲钢板使用了铝镇静，其时效性已经不明显了。轧制后的深冲钢板的时效期为个3月，也就是说，轧制后的深冲钢板必须在3个月内用完，否则成形性就会下降。这种时效特性，对于不含间隙原子的IF钢板而言并不存在。热浸锌又叫热浸镀锌，作为一种有效的金属防腐方式，已被广泛用于各行业的金属结构设施上。热浸锌是将除锈后的钢构件浸入融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐蚀的目的。简单而言，热浸镀锌的工艺流程为：成品酸洗-水洗-加助镀液-烘干-挂镀-冷却-药化-清洗-打磨-完工。热浸镀锌具有一系列的优点：镀锌层的硬度值比钢材还大，故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。在边角区，锌层往往比其它地方还厚，且有良好的韧性及抗磨耗性。即使因受很大的机械伤害或其它原因。造成一小部份的锌层脱落，将铁基裸露，此时，周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能，来保护此处钢铁，使其不受侵蚀。锌层在大气中的消耗是非常缓慢的，约为钢铁腐蚀速率的1/17-1/18，其寿命远超过其它任何涂层。热浸镀锌的凝固过程中，晶核在很小的过冷度下就可以长大为枝晶。一次枝晶长大到一定程度之后，生长出二次枝晶，最后枝晶与枝晶相连接，布满整个界面。这些较为粗大的枝晶也称为锌花。这种镀锌板表面液态锌在冷却结晶之后形成美观的锌花，并成为镀锌板的特殊标志。但是,热镀锌钢板进行涂装时，锌花引起的表面凸凹不平在涂漆后仍然清晰可见，从而影响了产品的表面质量，限制了正常锌花热镀锌钢板的应用。`寻求更好的材料设计方法成为解决热浸镀锌IF钢板应用研究和产业化中的关键问题之一。此外，通过先进的材料学设计也是解决热浸镀锌用合金在热浸镀锌生产过程中重大问题的解决方向之一。合金化设计方法是在热浸镀锌合金中选择和添加合适的合金元素来影响该合金在热浸镀锌和随后的使用过程中的热力学和动力学过程。达到优化合金热浸镀锌过程的生产工艺，以及服役过程中电化学和力学性能。但是，作为一种结构材料，只具备合适的化学性能是远远不够的，所得热浸镀锌镀层还必须具有令人满意的力学强度。因而，如何在锌合金中平衡各种元素的类型和含量，是当前热浸镀锌用合金领域亟待解决的问题。该类合金产业化可以获得极大的经济和社会效益。在不久的将来，随着更多工程应用领域拓展，该类新型合金必将在更多的热浸镀锌中得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在320-340度大气条件下使用的IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金。按重量百分比计，合金的组成为：Ba:0.5-0.8wt.%,Y:0.2-0.3wt.%,W:0.2-0.3wt.%,Ni:1.5-2.0wt.%,Al:6.0-8.0wt.%,Cr:1.0-1.4wt.%，余量为锌。该锌合金在熔炼过程因为挥发和形成炉渣等原因而损失的重量在1.0-2.0wt.%左右。上述IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金的制备方法，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到500-600度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在500-600度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸锭可以当做热浸镀锌原料用于后续工序的IF薄板热浸镀锌处理，其中热浸镀锌的工作温度为320-340度，热浸时间为10-15秒。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利对IF钢的热浸镀锌合金及其工艺提供了一种新型的材料学解决方案。该新型锌合金具有极其优异的耐挥发和耐氧化性能，可以达到在400-800度温度范围内在大气环境下静置5个小时而没有明显的氧化。在对该液态合金进行搅拌、吹气等熔体处理过程中，当其表面膜因剧烈搅拌被破坏后，能快速再生，成功阻碍合金的氧化和挥发。（2）在热浸镀锌工业生产时，该合金在暴露于大气中时，合金表面会生成一层氧化物和氮化物膜。这些膜结构致密，铺展性强，可以提供优良的保护，防止锌合金熔体的进一步氧化和蒸发。整体而言,采用本专利的合金,锌由于氧化和挥发的非正常消耗可以长时间的维持在3-5wt.%左右,而一般热浸镀锌的锌非正常消耗量可以达到40wt.%。（3）该材料用于IF薄板的热浸镀锌的温度为320-340度，热浸时间为10-15秒。相比较而言，传统的热浸镀锌温度为360-450度，热浸时间为30-60秒。由于降低了热浸温度和热浸时间。从节能和降低成本而言，本专利的效果是明显的。同时，由于降低了热浸时间，在单位时间内将入炉量提高了3倍以上。有效地提高了IF薄板热浸镀锌的生产效率。（4）热浸镀锌钢板表面锌花的存在会产生很多质量问题，这主要是因为锌花边界是排列混乱的区域，也是化学性质最活泼的地方。锌花会使用于IF薄板在涂漆后产生一些损伤。采用该热浸镀锌合金，就可以在传统的热浸镀锌生产线上对IF薄板进行无锌花热浸镀锌加工。所得产品在表面进行冲压变形和喷涂操作后完全不会出现锌花带来的产品质量低下的现象。（5）可以预计，该类合金的产业化可以获得极大的经济和社会效益。在不久的将来，随着更多工程应用领域拓展，该类新型合金必将在更多的热浸镀锌中得到广泛应用。具体实施方式实施例1一种在320-340度使用IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金。按重量百分比计，合金的化学成分为：Ba:0.5wt.%,Y:0.2wt.%,W:0.2wt.%,Ni:1.5wt.%,Al:6.0wt.%,Cr:1.0wt.%，余量为锌。合金的制备方法：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到500-600度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在500-600度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba‑Y‑Cr锌合金；按照重量百分比，该合金的成分为：Ba:0.5‑0.8wt.%,Y:0.2‑0.3wt.%,W:0.2‑0.3wt.%,Ni:1.5‑2.0wt.%,Al:6.0‑8.0wt.%,Cr:1.0‑1.4wt.%，余量为锌。

【技术特征摘要】
1.一种IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金；按照重量百分比，该合金的成分为：Ba:0.5-0.8wt.%,Y:0.2-0.3wt.%,W:0.2-0.3wt.%,Ni:1.5-2.0wt.%,Al:6.0-8.0wt.%,Cr:1.0-1.4wt.%，余量为锌。2.根据权利要求1所述IF钢板热浸镀锌用无锌花Ba-Y-Cr锌合金，其特征在于包括如下步骤：将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长江，
申请(专利权)人：广州宇智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44