本发明专利技术具体涉及的是一种用于热浸镀层的包括Zn和Al在内的五元合金。包括Zn和Al在内的五元合金还包括Si、Mg和V元素，各元素成分所占五元合金的比例按重量百分数为：25.00≤Zi≤55.00、35.00≤Al≤65.00、0.50≤Si≤5.00、0.50≤Mg≤5.00和0.10≤V≤1.00。该发明专利技术还公开了上述五元合金的制取方法和使用上述五元合金进行钢板表面镀层的具体工艺方法。采用本发明专利技术制备的钢板镀层，其耐盐雾时间是单一镀锌镀层的10-14倍。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种金属表面热浸镀合金镀层的方法，具体涉及的是一种包括Si和 Al在内的五元合金热浸镀层原料的制备和使用方法。
技术介绍
热浸镀技术是对钢材进行表面防腐非常有效的方法之一，传统的热浸镀防腐镀层主要是热浸镀纯ai层及热浸镀纯Ai层，为第一代金属镀层；自上世纪八十年代开始，热浸镀两种以上金属元素的复合镀层技术得到使用，其中首先实现的是热镀ai-Ai合金镀层， 属于第二代金属镀层；第三代镀层是由多种元素混合在一起进行热浸镀所获得的镀层，其中由国际铅锌组织专利技术的锌基高耐蚀性合金镀层ai-5% Al-RE(简称(ialfan)和由美国的伯利恒钢铁公司研制的铝基合金镀层材料ai-55% A1-1. 6% Si镀层(简称feilvalume)是第三代镀层的两种代表性产品，具有优良的耐腐蚀性能，在普通大气腐蚀条件下，耐腐蚀性分别是纯Si镀层的2 4倍和2 6倍，这一数据已被相关技术人员和用户所认可。但是由于此两种涂层的制备技术均被外国公司申请为我国专利，受到了保护，因此迫使我国不得不在此基础上自主研制包括Si、Al元素在内的多种金属元素复合合金镀层的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是制备用于热浸镀的含锌(Zn)、铝(Al)、硅(Si)、镁(Mg)、钒(V)的五元合金，即Si-Al-Si-Mg-V五元合金(以下简称五元合金)，并给出将该五元合金用于热浸镀层的具体使用方法，以提高镀层的耐蚀性。该Si-Al-Si-Mg-V五元合金中各组成元素成分按质量百分比计算的范围分别为Zn25. 00 ‘ 55. 00%Al35. 00 ‘ 65. 00%Si0. 50 ^ 5. 00% ；Mg0. 50 ^ 5. 00% ；V0. 10 一 1. 00%。本专利技术所述的五元合金的制备及镀层使用方法如下一、Zn-Al-Si-Mg-V 五元合金的制备。制备五元合金采用的原料均来自市场，包括锌锭(纯度为99.99%)、铝锭(纯度 ^ 99. 7% ), Zn-V中间合金、Al-Si中间合金和镁锭(纯度为99. 99% )，其中Zn-V中间合金中V的含量按重量百分数计为1. 00-10. 00%, Al-Si中间合金中Si的含量按重量百分数计为20-25% ；合金制备时所使用的熔化设备为带有氩气保护的高温电阻炉，具体步骤如下1、将高温电阻炉的炉温升高至500_520°C，放入Si锭和中间合金，然后保温 20-30min ；2、再将高温电阻炉在IOmin内升温至600_650°C，把铝锭快速压入锌液内，并保温5-10min ；3、再将高温电阻炉在IOmin内升温至680-700°C，保温5-lOmin，然后分别将Al-Si 中间合金和镁锭加入合金液中，保温10-15min，搅勻扒渣后浇注到模具内，五元合金制备完成，以备实施热浸镀工艺时使用。以上各种原材料加入的数量基本按照事先设定的五元合金镀层的成分比例范围进行，为防止在制备合金过程中易氧化合金元素的烧损，在合金的熔炼过程中，采用氩气作为保护气体，试验结果表明用该法熔炼此种五元合金，金属的收得率大于98. 5%。二、制备包括Si-Al-Si-Mg-V五元合金的热浸镀层的方法本项专利技术实施热浸镀方法时使用的是普通的热浸镀设备，过程实施顺序及控制参数如下1、将按照前述方法制备好的五元合金铸锭放在锌锅内熔化，熔化时还要在锌锅内中加入热浸镀常用的覆盖盐，覆盖盐的主要成分有&iCl2、KCl和Na3AlF6中的至少一种，覆盖盐的加入量为被熔化合金的表面能够均勻覆盖0. 1-0. 2cm的覆盖层为宜，待到被熔合金铸锭全部熔化后在600-690°C下保温8-lOmin，使得到的合金液体的成分更加均勻；2、将处理(包括碱洗一水洗一酸洗一水洗)好的钢板经助镀或者在氩气保护下安装到热浸镀夹持设备上，使其在熔化的合金液体内热浸镀3-50s，然后以0. 3-2m/s的速度将其从自熔化的合金液体中拉出，使用气刀喷出的0. 03-0. 4MPa的压缩空气抹拭钢板两侧，以使镀层表面光滑平整。关于S1-Al-Si-Mg-V五元合金镀层的热浸镀工艺的详细工艺参数见表1所列，工艺中适于浸镀加工的钢板以0. 8-1. 2mm的普通热轧薄板为宜。表ISi-Al-Si-Mg-V热浸镀的工艺参数权利要求1. 一种用于热浸镀层的包括ai和Al在内的五元合金，其特征在于所述五元合金中还包括有Si、Mg和V元素，各元素占五元合金的比例按重量百分数为25. 00 ^ Zi ^ 55. 00、 35. 00 ^ Al ^ 65. 00,0. 50 ^ Si ^ 5. 00,0. 50 ^ Mg ^ 5. 00 和 0. 10 彡 V 彡 1. 00。2.一种制备包括Si和Al在内的五元合金的方法，其特征在于所述五元合金还包括 Si、Mg和V元素，并分别以纯度为99. 99%的锌锭、纯度为99. 7%的铝锭、纯度为99. 99%镁锭、Si含量按重量百分数为20. 00-25. 00%的Al-Si中间合金和V含量按重量百分数计为 1. 00-10. 00%的Si-V中间合金为原料，以带有氩气保护的高温电阻炉为主要设备，按如下工序进行制作(1)将高温电阻炉的炉温升高至500-520°C，放入Si锭和Si-V中间合金，然后保温 20-30min ；(2)再将高温电阻炉在IOmin内升温至600-650°C，把铝锭快速压入锌液内，并保温 5-10min ；(3)再将高温电阻炉在IOmin内升温至680-700°C，保温5-lOmin，然后分别将Al-Si中间合金和镁锭加入合金液中，保温10-15min，搅勻扒渣后浇注到模具内。3.一种使用包括Si和Al在内的五元合金制取热浸镀层的方法，该方法使用的是普通的热浸镀设备，其特征在于所述五元合金中还包含Si、Mg和V三种元素，按照以下方法对钢板进行表面热浸镀(1)将制备好的含有Zn、Al、Si、Mg和V的五元合金铸锭放在锌锅内熔化，熔化时还要在锌锅内中加入0. 1-0. 2cm厚度的热浸镀用的覆盖盐，待到被熔铸锭全部熔化后在 600-690°C下保温8-lOmin，得到熔化的合金液体；(2)将处理好的钢板经助镀或者在氩气保护下安装到热浸镀夹持设备上，使其在熔化的合金流体内热浸镀3-50s，然后以0. 3-2m/s的速度将钢板从自熔化的合金从液体中拉出，钢板两侧利用0. 03-0. 4MPa的压缩空气抹拭至镀层表面光滑平整。全文摘要本专利技术具体涉及的是一种用于热浸镀层的包括Zn和Al在内的五元合金。包括Zn和Al在内的五元合金还包括Si、Mg和V元素，各元素成分所占五元合金的比例按重量百分数为25.00≤Zi≤55.00、35.00≤Al≤65.00、0.50≤Si≤5.00、0.50≤Mg≤5.00和0.10≤V≤1.00。该专利技术还公开了上述五元合金的制取方法和使用上述五元合金进行钢板表面镀层的具体工艺方法。采用本专利技术制备的钢板镀层，其耐盐雾时间是单一镀锌镀层的10-14倍。文档编号C23C2/06GK102312130SQ20111026329公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日专利技术者于福晓, 左良, 李世伟, 涂赣峰, 胡亮, 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于热浸镀层的包括Ｚｎ和Ａｌ在内的五元合金，其特征在于所述五元合金中还包括有Ｓｉ、Ｍｇ和Ｖ元素，各元素占五元合金的比例按重量百分数为：２５．００≤Ｚｉ≤５５．００、３５．００≤Ａｌ≤６５．００、０．５０≤Ｓｉ≤５．００、０．５０≤Ｍｇ≤５．００和０．１０≤Ｖ≤１．００。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高波，胡亮，涂赣峰，李世伟，于福晓，左良，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89
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