专利名称：用于窄带钢镀锌的热镀锌铝铅锑合金及其方法及其锭型的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热镀锌合金、热镀锌方法及锌合金锭型，特别涉及用于窄带钢热浸镀锌的锌合金、对窄带钢进行热浸镀锌的方法及其用于窄带钢热浸镀锌的锌合金锭型。
背景技术：
目前国内外热浸镀锌行业采用锌合金浴镀锌，与镀纯锌相比，其镀层的耐腐蚀性能、表面质量、镀层结合力等方面均取得了很大的进步，目前所用的各种锌合金浴一定程度上解决了熔体流动性差、镀层偏厚、镀层表面光洁度欠佳的问题，但上锌量仍然偏高，在近年锌价格大幅度上升的情况下造成镀锌成本偏高。
窄带钢热浸镀锌一般是采用Q195类基板进行浸镀锌，其所用锌浴在生产现场用锌合金配制，目前窄带钢热浸镀锌锌浴配制方法一般是采用含铝0.2～0.4％的热镀锌合金，搭配加入锌-铝调整合金配制，部分用户仍然采用小锌锭配锌-铝调整合金的方式配制锌浴。这种现场配制的方法对其操作人员提出了较高的要求，要求其具备一定的镀锌理论知识，各种物料的添加量应精确计量，应对锌浴成分进行检测，才能保证最终形成的锌浴成分符合使用要求，目前的生产厂大都不具备上述人员和检测条件，难以准确把握添加量，导致最终形成的锌浴成分不清楚，即使具备上述条件，这些物料在配制过程中，一般都难以达到充分熔解、均匀混合的状态，造成锌浴中产生各种元素的偏析和烧损，无法实现预期目标，影响镀锌效果。
由于所采用的镀锌基板材质较差，如Q195属于高碳高硅钢材，在镀锌作业中其熔解速度较其它钢材快，此类钢材并不适合进行热浸镀，但是由于其市场价格较低，能有效降低生产成本而被窄带镀锌用户广泛采用。Q195钢经轧制后基板表面的残留油污、铁粉多，而镀锌生产工艺一般没有设置脱脂、脱锈的清洗工序，大量残留铁粉进入锌浴中，使锌浴的铁含量严重超标，一般在0.06％以上。
另一方面，由于现有的锌合金的铝含量仅为0.2～0.4％，偏低，不足以使锌浴中的锌-铁化合物完全转化成铝-铁化合物，以阻止这些锌-铁化合物凝聚成大颗粒下沉形成底渣，采用其配制成窄带镀锌锌浴的热镀锌工艺仍存在镀后板面“挂渣”、镀锌渣率高达30％左右等问题。通常窄带镀锌厂家除了添加锌-铝调整合金外，还根据需要添加铅、铝、锡等金属至锌浴中以改善锌浴成分，如添加锡可一定程度上解决镀层表面光亮度的问题。但直接加锡又会造成镀锌板面泛白，锌花不美观等缺陷，同时造成镀锌成本上升。
因此，现有技术中向锌合金中添加其他成份以改善性能的方法，未考虑到所添加成份不可避免出现副作用的因素，也未考虑使用配制过程中的诸多问题，不可避免地会因配制环节存在的问题而达不到所期望的效果。
通常锌合金锭的锭型为长方体形状，其尺寸大小不一，小锭一般在20～25kg/块，大锭有380kg～2000kg/块不等。对于窄带镀锌来说，产能相对较小，镀锌所采用的设备容积也较小，一般在20～40t，如采用20～25kg小块锌合金锭时，添加的频次太多，添加量不易控制，劳动强度大；且合金锭表面积大，氧化锌渣产出率高，增加了镀锌厂家生产成本，不利于生产过程控制。若单锭重量超过1t时，比表面积相对较小，但对使用者来说，加入锌锅困难，且容易造成锌浴温度波动，对合金锭生产厂来说，其具有生产方便，库房堆码安全，节省仓储空间，吊装方便，运输途中防盗的优点，市场上尚无一种对两者均有利的锭型。
综上所述，现有技术所提供窄带钢热浸镀锌用锌合金其成分不理想，其使用方法对使用者提出了较高的要求，其锭型不方便使用和运输，需进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，它可按使用要求配制好合金成分，直接加入到镀锌设备内熔化成锌浴，其成分能使锌浴的流动性明显改善，在保障镀锌板的耐腐蚀性能和机械加工性能的同时适当降低锌层厚度，能有效减少镀锌板“挂渣”现象，降低渣率、提高镀层表面光洁度，使用方法简单。
本发明的另一目的在于提供一种用于窄带镀锌的热镀锌方法，它所使用的锌浴无需配制，且锌浴的流动性明显改善，在保障镀锌板的耐腐蚀性能和机械加工性能的同时适当降低锌层厚度，能有效减少镀锌板“挂渣”现象，降低渣率、提高镀层表面光洁度。
本发明的另一目的在于提供一种适于窄带镀锌用的热镀锌铝铅锑合金的锭型，它具有合适的形状和锭重，能满足窄带小容量镀锌设备加锌的要求，方便吊装，便于叉运，适合仓储多层堆码，稳定安全。
本发明的技术方案是 一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，其特征在于其组份及其重量百分比为0.4～1.0％(wt)Al，0.003～0.1％(wt)Pb，0.1～0.25％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
作为对本发明的进一步改进，其组份及其重量百分比为0.5～0.8％(wt)Al，0.003～0.05％(wt)Pb，0.1～0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
作为对本发明的进一步改进，其组份及其重量百分比为0.5～0.7％(wt)Al，0.003～0.01％(wt)Pb，0.1～0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金的锭型，它为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状。
作为对本发明的进一步改进，所述的锭重为430～530kg，锭型长度为985～1015mm，宽度为410～430mm，高度为210～230mm。
一种用于窄带镀锌的热镀锌方法，它是将上述热镀锌铝铅锑合金直接熔化而成锌浴。
本发明的有益效果在于本发明针对目前锌浴在生产现场用锌合金配制，其成分不易控制，对操作者要求高的缺陷，将锌合金按用户的要求在生产成型前即按所要求的锌浴成分配制好，使用时可直接在镀锌设备内熔化成锌浴，无需现场配制，大大降低了对使用者的要求，实现了将合金中的铝、锑等成分直接配制到了适合窄带镀锌生产的比例。
本发明针对现有技术中在对窄带钢进行镀锌过程中不可避免地会造成锌浴中铁含量超标的情况，适当提高锌浴中的铝含量，以使锌浴中的锌-铁化合物能够较完全地转化成铝-铁化合物，将锌浴中呈悬浮状的锌-铁化合物小颗粒转换成铝-铁化合物，以阻止这些锌-铁化合物凝聚成大颗粒下沉形成底渣，因铝-铁化合物的比重是锌-铁化合物的四分之一，铝-铁化合物可因比重轻而在锌浴中上浮形成浮渣，在有效减少底渣的同时可以降低渣率，同时起到净化锌浴的作用，有效减少镀锌“挂渣”现象，提高了锌浴的流动性，适当降低镀锌的上锌量。在合金中加入适量的铅，其目的也是提高锌浴的流动性以降低上锌量。上述措施可使镀层的上锌量降低了10～20％，镀锌的渣率减少5～20％，同时镀锌后板面的光洁、光亮度明显提高。本发明未添加锡等有一定副作用的元素，避免了副作用的产生。
由于本发明采用上述合金进行窄带钢镀锌，有效减少镀锌“挂渣”现象，提高了锌浴的流动性，适当降低镀锌的上锌量。
由于本发明提供了用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金的锭型，该锭型截面积较小，镀锌投料时可以保持镀锌温度的相对稳定；锭外表面积适合，能较好地降低因外表面积大而形成的氧化物，单锭重量为480±50公斤，较适中。相对于小锭而言，降低了加料频率，无需打捆运输，相对于大锭而言，避免了对锌浴温度的影响，加料方便，对合金锭在铸造工艺中形成的集中缩孔能够起一定的减轻作用，一端设计有吊孔，便于吊装进料，合金锭中间大面积落地，两端耳翘翘起，便于叉车叉运及堆码，稳定安全、有效减少仓储空间。
图1为本发明的锭型主视图；图2为本发明的锭型左视图；图3为本发明的锭型俯视图。
图中1-锌锭底，2-吊孔，3-耳翘。
具体实施例方式
实施例1一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，窄带钢的材质为Q195，锌合金组份及其重量百分比为0.4％(wt)Al，0.003％(wt)Pb，0.1％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为530kg，锭型长度L为1015mm，宽度B为430mm，高度H为230mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
实施例2一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，窄带钢的材质为Q195，锌合金组份及其重量百分比为0.5％(wt)Al，0.003％(wt)Pb，0.1％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为430kg，锭型长度L为985mm，宽度B为410mm，高度H为210mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
实施例3一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，锌合金组份及其重量百分比为0.5％(wt)Al，0.003％(wt)Pb，0.1％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为530kg，锭型长度L为1015mm，宽度B为430mm，高度H为230mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
实施例4一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，窄带钢的材质为Q195，锌合金组份及其重量百分比为0.7％(wt)Al，0.01％(wt)Pb，0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为430kg，锭型长度L为985mm，宽度B为410mm，高度H为210mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
实施例5一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，窄带钢的材质为Q195，锌合金组份及其重量百分比为0.5％(wt)Al，0.003％(wt)Pb，0.1％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为530kg，锭型长度L为1015mm，宽度B为430mm，高度H为230mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
实施例6一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，窄带钢的材质为Q195，锌合金组份及其重量百分比为0.8％(wt)Al，0.05％(wt)Pb，0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状，锭重为430kg，锭型长度L为985mm，宽度B为410mm，高度H为210mm。
将上述合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌。
权利要求
1.一种用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，其特征在于其组份及其重量百分比为0.4～1.0％(wt)Al，0.003～0.1％(wt)Pb，0.1～0.25％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，其特征在于其组份及其重量百分比为0.5～0.8％(wt)Al，0.003～0.05％(wt)Pb，0.1～0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金，其特征在于其组份及其重量百分比为0.5～0.7％(wt)Al，0.003～0.01％(wt)Pb，0.1～0.2％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。
4.如权利要求1～3任一项所述的热镀锌铝铅锑合金的锭型，其特征在于它为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状。
5.根据权利要求4所述的用于窄带镀锌的热镀锌铝铅锑合金的锭型，其特征在于所述的锭重为430～530kg，锭型长度为985～1015mm，宽度为410～430mm，高度为210～230mm。
6.一种窄带镀锌的热镀锌的方法，其特征在于它采用权利要求1～5中任一项所述的热镀锌铝铅锑合金作锌浴。
全文摘要
本发明涉及用于窄带钢热浸镀锌的锌合金、热浸镀锌的方法及锌合金锭型。其合金组份和重量百分比为0.4～1.0％(wt)Al，0.003～0.1％(wt)Pb，0.1～0.25％(wt)Sb，其余是锌和不可避免的杂质。其锭型为带有两个对称耳翘的“T”字形长方体，长方体底部为平面，耳翘上设置有吊装孔，四个侧面为斜面，使长方体呈现上大下小状。其热镀锌方法是将上述热镀锌铝铅锑合金直接熔化而成锌浴。它可按使用要求配制好合金成分，直接加入到镀锌设备内熔化成锌浴，其成分能使锌浴的流动性明显改善，能有效减少镀锌板“挂渣”现象，降低渣率、提高镀层表面光洁度，使用方法简单。锌合金锭型形状和锭重合适，能满足窄带小容量镀锌设备加锌的要求，方便吊装，便于叉运，适合仓储多层堆码，稳定安全。
文档编号C23C2/06GK101092670SQ20071003541
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者苗华磊, 刘文德, 朱北平, 陈敬阳 申请人:株洲冶炼集团股份有限公司