一种锌铝合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锌铝合金及其制备方法和应用，属于锌铝合金技术领域。所述锌铝合金的化学成分按质量百分比计，包括：Al8～18％、Cu0.7～1.5％、Ti0.05～0.1％和B0.05～0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。本发明专利技术提供的锌铝合金组织成分稳定，合金元素偏析少，采用此种锌铝合金对钢板进行热浸镀时，镀层流动性好；同时，镀层的耐蚀性优于普通镀锌钢板，可广泛应用于钢管、钢丝等热浸镀领域。钢丝等热浸镀领域。钢丝等热浸镀领域。

【技术实现步骤摘要】
一种锌铝合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锌铝合金
，特别涉及一种锌铝合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钢铁材料热浸镀锌是目前钢铁材料主要的防腐蚀手段，但随着产品耐蚀性的增加和特定高腐蚀区域的需求，普通的热镀锌钢材无法完全满足使用需求，可实现更高耐蚀性的合金镀层开发成为行业的开发热点。如Zn
‑
5％Al
‑
RE合金可大幅提高镀层的耐蚀性，这是由于Zn
‑
5％Al可形成共晶组织，在一些钢管和结构件镀锌领域得到推广和应用。但是当镀层中的Al含量超过5％后，容易形成过共晶组织，镀层的组织成分控制和性能稳定性无法获得保证。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种锌铝合金及其制备方法和应用，所述锌铝合金为高铝含量锌铝合金，提高铝含量可以形成锌铝共晶组织，进而提高热浸镀后镀层的耐蚀性，本专利技术通过合理的元素调整及配比，使得锌铝合金组织成分稳定，元素偏析少，以其制备的镀层流动性好，耐腐蚀性能佳。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]本专利技术技术方案之一：提供一种锌铝合金，其化学成分按质量百分比计，包括：Al8～18％、Cu0.7～1.5％、Ti0.05～0.1％和B0.05～0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。
[0006]本专利技术技术方案之二：提供一种上述锌铝合金的制备方法，包括以下步骤：将锌锭加热熔融，然后加入计算量的Al、Cu、Ti和B，搅拌至熔液混合均匀，再进行精炼、除渣，捞渣后浇铸，制得所述锌铝合金。
[0007]优选地，所述锌锭加热熔融的温度为700～720℃。
[0008]优选地，所述精炼和所述除渣在温度550～560℃下进行。
[0009]优选地，所述捞渣和所述浇铸在温度470～490℃下进行。
[0010]本专利技术技术方案之三：提供一种上述锌铝合金在锌铝合金镀层中的应用。
[0011]优选地，所述锌铝合金镀层的制备方法为热浸镀。
[0012]更优选的，所述热浸镀的镀液温度为470～500℃，浸镀时间为5～20s。
[0013]本专利技术的有益技术效果如下：
[0014]本专利技术通过特定含量的Cu元素的加入并分散均匀，可显著提高镀锌层的耐大气腐蚀性。但锌液中加铜时，会使锌液熔点提高，从而使镀锌温度也相应提高；同时合金镀层的附着性和塑性也随之下降。
[0015]在添加Cu元素的同时，添加一定含量的Ti和B元素，一方面可以细化合金和后续热浸镀后形成的镀层的晶粒，使合金与镀层的组织结构分散稳定，减少合金元素偏析现象，同时改善合金添加Cu元素热浸镀后镀层的附着性和塑性下降，细化晶粒后的合金组织热浸镀时由于镀液的粘度下降也具有优异的流动性。
[0016]本专利技术获得的锌铝合金组织成分稳定，合金元素偏析少，采用此种锌铝合金对钢板进行热浸镀时，镀液流动性好；同时，镀层的耐蚀性优于普通镀锌钢板，可广泛应用于钢管、钢丝等热浸镀领域。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例3制备的锌铝合金的形貌图。
[0018]图2为本专利技术实施例3制备的锌铝合金镀层的形貌图。
具体实施方式
[0019]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。
[0020]另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0021]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
[0022]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0023]实施例1
[0024]1、一种锌铝合金，合金化学成分按重量百分比计为：Al8％，Cu0.7％，Ti0.05％，B0.05％，余量为锌及不可避免的杂质。
[0025]2、该锌铝合金的生产方法为：将锌锭在感应炉内加热至700℃，加入纯铝锭、纯铜块、铝钛合金块(Al
‑
10Ti)和铝硼合金块(Al
‑
5B)，熔化溶解吸收后搅拌熔液使各成分均匀分布达到设计的合金成分比例，避免合金元素的偏析，此后将熔液降温至550℃，加入精炼剂进行精炼，再加入除渣剂进行除渣，最后将熔液温度降至470℃进行捞渣与浇铸成合金锭。
[0026]3、一种锌铝合金镀层，所述镀层采用前述的锌铝合金热浸镀获得，镀层化学成分为按重量百分比计：Al8％，Cu0.7％，Ti0.05％，B0.05％，余量为锌及不可避免的杂质。合金镀层钢材采用本领域常用的热浸镀工艺，具体工艺流程如下：碱洗(5wt.％的NaOH溶液)
→
水洗
→
热盐酸除锈(盐酸浓度15wt.％，温度40℃)
→
2道水清洗
→
粘助镀溶剂(所用助剂为ZnCl2、NH4Cl)
→
烘干处理(180℃，20s)
→
热镀合金
→
氮气抹拭
→
冷却，镀液温度470℃，热浸镀时间5s。
[0027]实施例2
[0028]1、一种新型锌铝合金，合金化学成分按重量百分比计：Al18％，Cu1.5％，Ti0.1％，B0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。
[0029]2、该锌铝合金的生产方法为：将锌锭在感应炉内加热至720℃，加入纯铝锭、纯铜
块、铝钛合金块(Al
‑
10Ti)和铝硼合金块(Al
‑
3B)，熔化溶解吸收后搅拌熔液使各成分均匀分布，避免合金元素的偏析，此后将熔液降温至560℃，加入精炼剂进行精炼，再加入除渣剂进行除渣，最后将熔液温度降至490℃进行捞渣与浇铸成合金锭。
[0030]3、一种锌铝合金镀层，所述镀层采用前述的锌铝合金热浸镀获得，镀层化学成分为按重量百分比计：Al18％，Cu1.5％，Ti0.1％，B0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。合金镀层钢材采用本领域常用的热浸镀工艺，具体工艺流程如下：碱洗(5wt.％的NaOH溶液)
→
水洗
→
热盐酸除锈(盐酸浓度15wt.％，温度40℃)
→
2道水清洗
→
粘助镀溶剂(所用助剂为ZnCl2、NH4Cl)
→
烘干处理(180℃，20s)
→
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌铝合金，其特征在于，所述锌铝合金的化学成分按质量百分比计，包括：Al8～18％、Cu0.7～1.5％、Ti0.05～0.1％和B0.05～0.1％，余量为锌及不可避免的杂质。2.权利要求1所述锌铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将锌锭加热熔融，然后加入计算量的Al、Cu、Ti和B，搅拌至熔液混合均匀，再进行精炼、除渣，捞渣后浇铸，制得所述锌铝合金。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢坤鹏，史建涛，刘新江，
申请(专利权)人：保定奥琦圣新型金属材料制造有限公司，
类型：发明
国别省市：