热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料制造技术

本发明专利技术公开了热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料及其加工工艺。按照重量百分比，该合金的成分为：Ca:0.2‑0.5wt.%,Ge:0.3‑0.8wt.%,Mo:0.2‑0.4wt.%,Te:0.1‑0.2wt.%,Ni:1.8‑2.4wt.%,W:0.2‑0.4wt.%，余量为铁。该材料在铸造，热轧成钢板后做成的热浸镀锌用铁坩埚，可以大大的提高对锌液的防腐蚀能力。将铁埚的使用寿命从7‑10年提高到了20年以上。具有提高生产效率，节约成本的作用。

【技术实现步骤摘要】
热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料
本专利技术涉及合金
，具体地说，涉及一种铁合金。
技术介绍
钢铁材料在大气、海水、土壤及建筑材料等环境中使用时，均会发生不同程度的腐蚀。据统计，全世界每年因腐蚀而损失的钢铁材料大约可占到其总产量的1/3。为了保证钢铁制品的正常使用，延长其使用寿命，钢铁的防腐蚀保护技术一直受到人们的普遍重视。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护。在各种保护钢基体的涂镀方法中，热镀锌是非常优良的一种。热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。热镀锌与冷镀锌(电镀锌)相比,具有一系列的优点。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。热镀锌抗腐蚀能力远远高于冷镀锌。热镀锌在几年里都不会生锈，冷镀锌在三个月内就会生锈。钢铁在冷却的条件下在表面镀锌，而热镀锌是钢管在热浸的条件下对表面镀锌，它的附着力很强，不容易脱落，这种镀法，不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。锌锅是常规热镀锌生产中最重要的设备之一，铁质锌锅则是常规热镀锌所用锌锅中最普遍的一种。它是批量热浸镀锌中最重要的设备。当钢铁件与浸入锌浴中时，铁和液态锌会发生一系列反应，这是钢铁件表面生成优良耐蚀性镀层的前提，但同时也是造成钢质镀锌设备被锌液腐蚀的主要原因。锌锅的寿命直接或间接地影响到镀锌的成本和质量，一旦其被严重腐蚀导致漏锌，后果更是严重。因此，锌液对锌锅的腐蚀问题一直国内外热浸镀锌工业中关注的问题。锌锅的腐蚀不仅涉及到锌锅的加热方式、锌浴温度，还涉及到锌锅本身的材料以及它的形状和加工成型方式。热浸镀锌生产中，锌液温度大约保持在460℃左右。锌埚用于加热熔解锌锭和盛放锌液，并保持一定的锌液温度便于镀锌。锌液对锌锅的腐蚀会导致锌的大量浪费。锌液与铁质锌锅发生剧烈的铁锌反应，形成的铁锌化合物脱落而形成锌渣。更换锌埚是一个艰巨的任务，因为它会引起整个生产线的停车停产并排出熔融的金属锌。目前国外广泛使用的锌锅由40-60mm厚的低硅、低磷和低硫的优质钢板焊制，而国内则主要使用低碳、低硅的钢板焊接而成。早期热镀锌中的铸铁锌锅平均使用寿命只有2.5个月。低碳低硅钢板焊接锌锅的耐蚀性有所提高。在国外，其寿命一般为7-10年，而国内一般在3-5年。影响锌埚寿命的因素主要有锌腐蚀和机械损伤两个方面。所以延长锌埚的使用寿命最好是尽量降低锌液在热浸镀锌过程中对锌锅的腐蚀。
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360-450度大气条件下使用的热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料。按重量百分比计，合金的组成为：Ca:0.2-0.5wt.%,Ge:0.3-0.8wt.%,Mo:0.2-0.4wt.%,Te:0.1-0.2wt.%,Ni:1.8-2.4wt.%,W:0.2-0.4wt.%，余量为铁。该铁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。上述热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料的制备方法，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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀锌用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术专利针对目前热浸镀锌用铁埚的使用寿命短的现状提供了一种材料学的解决方案。该合金拥有优异的焊接性能，在采用常用的氩弧焊等手段得到热浸镀锌用铁埚。焊缝密实，并且焊接影响区晶粒为细小的等轴晶。这些微小等轴晶区的出现，可以大大提高热浸镀锌时在高温下液锌的腐蚀和渗漏。（2）铁埚中的合金元素在热浸镀锌的环境下可以和锌液形成致密的化合物层。这个致密过渡层的出现，可以有效地降低锌液中的锌进一步和铁基的反应扩散。此外，该致密化合物层和基体的结合强度高，在大的对流和工业震动的条件下长时间使用不会发生脱落现象，进一步有效地屏蔽了锌液对铁埚的进一步腐蚀。（3）该合金在热浸镀锌的温度下（360-450度）大气环境中有优异的抗氧化能力。在大气环境下裸露于空气中时，氧化速度为2.5×10-4mm/年。因而该合金在用于热浸镀锌铁埚后裸露于空气部分可以安全使用20年以上而没有明显的氧化现象发生。（4）传统的铁埚在热浸镀锌时锌液侵蚀铁板造成锌渣过多，影响镀锌质量，缩短锌锅使用寿命，一般不到半年即有穿孔、漏锌现象。由于这种大型容器的制作成本很高，所以造成的经济损失是巨大的。采用本专利的合金制备的热浸镀锌用铁埚，可以显著提高内表面的耐腐蚀和耐磨损性能。在热浸镀锌的温度下（360-450度）可以使用20年以上，相比而言目前同类型的热浸镀锌用铁埚的使用寿命一般为7-10年。这既提高了其使用性能，又降低了制造成本，因而具有重要意义。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360-450度使用热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料。按重量百分比计，合金的化学成分为：Ca:0.2wt.%,Ge:0.3wt.%,Mo:0.2wt.%,Te:0.1wt.%,Ni:1.8wt.%,W:0.2wt.%，余量为铁。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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀锌用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。本专利技术专利针对目前热浸镀锌用铁埚的使用寿命短的现状提供了一种材料学的解决方案。该合金拥有优异的焊接性能，在采用常用的氩弧焊等手段得到的热浸镀锌用铁埚。焊缝密实，并且焊接影响区晶粒为细小的等轴晶。这些微小等轴晶区的出现，可以大大提高热浸镀锌时在高温下液锌的腐蚀和渗漏。传统的铁埚在热浸镀锌时锌液侵蚀铁板造成锌渣过多，影响镀锌质量，缩短锌锅使用寿命，一般不到半年即有穿孔、漏锌现象。由于这种大型容器的制作成本很高，所以造成的经济损失是巨大的。采用本专利的合金制备的热浸镀锌用铁埚，可以显著提高内表面的耐腐蚀和耐磨损性能。在热浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料；按照重量百分比，该合金的成分为：Ca:0.2‑0.5wt.%,Ge:0.3‑0.8wt.%,Mo: 0.2‑0.4wt.%,Te: 0.1‑0.2wt.%,Ni:1.8‑2.4wt.%, W:0.2‑0.4wt.%，余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料；按照重量百分比，该合金的成分为：Ca:0.2-0.5wt.%,Ge:0.3-0.8wt.%,Mo:0.2-0.4wt.%,Te:0.1-0.2wt.%,Ni:1.8-2.4wt.%,W:0.2-0.4wt.%，余量为铁。2.根据权利要求1所述热浸镀锌用耐锌腐蚀含Te和Mo铁锅材料，其特征在于包括如下步骤：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；感应加热到1500-1...

【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