专利名称：一种新型合金锌锭及其制备方法
技术领域：
本发明属于合金制备技术领域，具体涉及一种新型合金锌锭及其制备方法。
背景技术：
近年来，随着对钢铁产品耐蚀性和外观质量的要求越来越高，在热镀锌领域开发 了许多锌合金镀层。其中研究最多、成果最突出的就是锌铝合金镀层的研究。这种镀层结 合了铝的耐蚀性和锌的电化学保护作用，因此得到广泛的关注。为了提高锌铝合金镀层的 耐蚀性，人们常在合金中加入少量其它合金进行合金化，但是仍然存在耐蚀性能差、镀层厚 度大、热镀过程产生锌渣多等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种经热镀锌后 得到的镀锌件表面质量高且耐蚀性能好的新型合金锌锭。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种新型合金锌锭，其特征 在于，该合金锌锭由以下重量百分比成分组成铝0. 4 % 3 %，镁0. 01 % 0. 08 %，铜 0. 01% 0. 1%，钛0. 01% 0. 03%，镧铈混合稀土 0. 03% 0. 7%，余量为锌。上述镧铈混合稀土中铈的质量百分数为15% 40%，余量为镧。本发明还提供了一种新型合金锌锭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤(1)按合金锌锭成分称取原料铝、镁锭、电解铜、海绵钛、镧铈混合稀土和锌，然后 将各原料混合；(2)将混合后的原料置于真空熔炼炉中，抽真空至真空度为lX10_2Pa 6 X KT1Pa,然后升温至650°C 780°C，保温^iin 7min后随炉冷却得到合金锌锭。上述步骤⑵中所述升温的速率为25°C /min。本发明与现有技术相比具有以下优点采用本发明的合金锌锭热镀锌后得到的镀 锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的银灰色，并且镀层附着性和滑动性也 优良。在热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣，锌液流动性好。采用本发明制备的合 金锌锭热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通 镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120小时以上，因此在节省原料的同时提 高了性能。本发明不需要更改现有镀锌工艺与设备，具有较大的经济效益、环境效益和社会 效益。下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施例方式实施例1称取纯度为99. 70%的铝30克，1#镁锭0. 8克，1#电解铜0. 1克，海绵钛0. 1克，镧铈混合稀土 7克，高纯0号锌962克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合稀土 中铈的质量百分数为15%，余量为镧；首先抽真空到真空度为6X KT1Pa,随后以25°C /min 的速率升温至650°C，保温7分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百分 比组成为铝3%，镁0. 08%，铜0. 01 %，钛0. 01 %，镧铈混合稀土 0. 7%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的 银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。实施例2称取纯度为99. 70%的铝20克，1#镁锭0. 3克，1#电解铜0. 6克，海绵钛0. 3克，
镧铈混合稀土 1克，高纯O号锌977. 8克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合稀 土中铈的质量百分数为23%，余量为镧；首先抽真空到真空度为SXKT1Pa,随后以25°C / min的速率升温至760V，保温5分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百 分比组成为铝2%，镁0. 03%，铜0. 06%，钛0. 03%，镧铈混合稀土 0.1%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的 银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。实施例3称取纯度为99. 70%的铝17克，1#镁锭0. 1克，1#电解铜0.2克，海绵钛0. 15克， 镧铈混合稀土 0. 3克，高纯0号锌982. 25克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合 稀土中铈的质量百分数为40%，余量为镧；首先抽真空到真空度为1 X IO-2Pa,随后以25°C / min的速率升温至710V，保温4分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百 分比组成为铝1. 7 %，镁0. 01 %，铜0. 02 %，钛0. 015 %，镧铈混合稀土 0.03%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的 银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。实施例4称取纯度为99. 70%的铝8克，1#镁锭0. 6克，1#电解铜1克，海绵钛0. 2克，镧铈
混合稀土 3. 5克，高纯0号锌986. 7克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合稀土 中铈的质量百分数为25%，余量为镧；首先抽真空到真空度为3X10^3，随后以25°C /min 的速率升温至700°C，保温5分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百分 比组成为铝0. 8 %，镁0. 06 %，铜0. 1 %，钛0. 02 %，镧铈混合稀土 0.35%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的
4银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。实施例5称取纯度为99. 70%的铝15克，1#镁锭0. 4克，1#电解铜0. 7克，海绵钛0. 22克，
镧铈混合稀土 2克，高纯0号锌981. 68克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合稀 土中铈的质量百分数为20%，余量为镧；首先抽真空到真空度为lX10_2Pa，随后以25°C / min的速率升温至780V，保温5分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百 分比组成为铝1. 5 %，镁0. 04%，铜0. 07 %，钛0. 022 %，镧铈混合稀土 0.2%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的 银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。实施例6称取纯度为99. 70%的铝4克，1#镁锭0. 3克，1#电解铜0. 6克，海绵钛0. 25克， 镧铈混合稀土 1. 5克，高纯0号锌993. 35克，混合在一起放入坩埚进行真空熔炼，镧铈混合 稀土中铈的质量百分数为30%，余量为镧；首先抽真空到真空度为1 X IO-1Pa,随后以25°C / min的速率升温至750°C，保温6分钟后开始降温冷却，得到合金锌锭，该合金锌锭的重量百 分比组成为铝0. 4%，镁0. 03 %，铜0. 06 %，钛0. 025 %，镧铈混合稀土 0.15%，余量为锌。本实施例制备的合金锌锭在后续的热镀锌过程中产生锌渣少，而且基本无底渣， 锌液流动性好，经热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的 银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良；经热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普 通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120 小时以上(相同条件下普通热镀锌件的耐盐雾腐蚀时间为M小时 36小时)。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种新型合金锌锭，其特征在于，该合金锌锭由以下重量百分比成分组成铝 0. 4% 3%，镁 0. 01% 0. 08%，铜 0. 01% 0. 1%，钛 0. 01% 0. 03%，镧铺混合稀土 0. 03% 0. 7%，余量为锌。
2.根据权利要求1所述的一种新型合金锌锭，其特征在于，所述镧铈混合稀土中铈的 质量百分数为15% 40%，余量为镧。
3.一种制备如权利要求1所述的新型合金锌锭的方法，其特征在于，该方法包括以下 步骤(1)按合金锌锭成分称取原料铝、镁锭、电解铜、海绵钛、镧铈混合稀土和锌，然后将各 原料混合；(2)将混合后的原料置于真空熔炼炉中，抽真空至真空度为1X 10’a GXKT1PhS 后升温至650°C 780°C，保温^iin 7min后随炉冷却得到合金锌锭。
4.根据权利要求3所述的一种新型合金锌锭的制备方法，其特征在于，步骤( 中所述 升温的速率为25 °C /min。
全文摘要
本发明公开了一种新型合金锌锭及其制备方法，该合金锌锭由以下重量百分比成分组成铝0.4％～3％，镁0.01％～0.08％，铜0.01％～0.1％，钛0.01％～0.03％，镧铈混合稀土0.03％～0.7％，余量为锌。其制备方法为按比例混合原料后将混合好的原料置于真空熔炼炉内熔炼。采用本发明的锌锭热镀锌后得到的镀锌件表面光洁度高，镀层表面无漏镀且外观呈美丽的银灰色，并且镀层附着性和滑动性也优良。采用本发明的锌锭热镀锌后得到的镀锌件在耐腐蚀性方面与普通镀锌件相比，镀锌层厚度减薄为普通镀锌件镀层厚度一半，耐酸性盐雾腐蚀时间可达120小时以上(普通镀锌件为24～36小时)，因此在节省原料的同时提高了性能。
文档编号C22C18/04GK102061409SQ201110028450
公开日2011年5月18日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者刘胜林, 刘震, 李泳明, 王新刚, 王科柯, 邓娟利, 郑雪萍 申请人:长安大学