专利名称：含Al-Zn-Si-RE-Ni的热浸镀铸铝合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及多种热浸镀铸铝合金及其制备方法，尤其是涉及多种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金及其制造方法。
背景技术：
随着科学技术的迅猛发展，应用于近海和海洋中的工程装备越来越多，但其服役条件按ISO 9225环境评价标准一般>C5级，属于极端恶劣环境。所述环境大气多雨、高温、多盐雾和强风流，裸露在外的零件将受到强烈的大气腐蚀、电化学腐蚀以及气流冲刷侵蚀的综合作用，各种钢结构的使用寿命远低于一般内陆户外环境。例如，当前风能已经日渐成为技术最成熟、最具备规模开发条件的可再生洁净能源。但由于风力发电机组是利用风能发电，而在海岸线、离岸海洋中具有丰富的风力资源， 因此风电场的建设有很大比例是选址在近海岸或离岸海洋中。但在海洋气候条件下服役的风力发电设备由于机组的外部构件如机舱、引擎罩、塔架等直接裸露于极端的腐蚀大气中， 采用常规的防护措施，往往仅数个月便产生严重的腐蚀，因此，目前迫切需要解决耐海洋气候的工程零件防腐处理用的涂层的耐腐蚀问题。
发明内容
针对现有技术中这些问题，本发明提供多种适合于耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸造铝合金及其制造方法。首先，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、RE和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自TiO2, CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为=Zn 35 58%, Si 0.3 4.0%，RE 0. 02 1. 0%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 01 1.0%，余量为 Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、Mg、RE和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0 %，Mg :0. 1 5. 0 %，RE :0. 02 1. 0 %，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量 0. 01 1. 0%，余量为Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、RE、Ni和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0 %，RE 0. 02 1. 0 %，Ni :0. 1 3. 0 %，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量 0. 01 1. 0%，余量为Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、RE、Ti和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0%，RE 0. 02 1. 0%，Ti :0. 01 0. 5%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量
0.01 1.0%，余量为Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、Mg、RE、Ni和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si 0. 3 ~ 4. 0%, Mg 0. 1 5. 0%，RE :0. 02 ~ 1. 0%, Ni :0. 1 3. 0%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 01 1. 0%，余量为Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、Mg、RE、Ti和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si 0. 3 4. 0%，Mg :0. 1 5. 0%，RE :0. 02 1. 0%, Ti :0. 01 0. 5%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 01 1. 0%，余量为Al及不可避免的杂质。再者，本发明提供的一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、ai、Si、RE、Ti、Ni和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn :35 58%， Si 0. 3 4. 0%，RE 0. 02 1. 0%, Ti :0. 01 0. 5%, Ni :0. 1 3. 0%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 01 1. 0%，余量为Al及不可避免的杂质。其中，RE是稀土元素的任一种或几种。优选的，如果采用的纳米氧化物颗粒是均勻的球体颗粒，则球体比表面积和平均粒径满足如下关系式
权利要求
1.一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金，其中所述铸铝合金由Al、 &i、Si、RE、Ni和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自Ti02、Ce&中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为=Zn :35 58%，Si :0. 3 4. 0%，RE :0. 02 1.0%, Ni 0. 1 3.0%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 01 1.0%，余量为Al及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的热浸镀铸铝合金，其中纳米氧化物颗粒增强剂是均勻的球体颗粒，且纳米氧化物颗粒增强剂的比表面积和平均粒径满足如下关系式
3.如权利要求1所述的热浸镀铸铝合金，其中所述TiA的平均粒径为15 60nm。
4.如权利要求1或3所述的热浸镀铸铝合金，其中所述TW2的比表面积为20 90m2/g°
5.如权利要求1所述的热浸镀铸铝合金，其中所述( 的平均粒径为25 70nm。
6.如权利要求1或5所述的热浸镀铸铝合金，其中所述CeO2的比表面积为10 80m2/g°
7.如权利要求1所述的热浸镀铸铝合金，其中纳米氧化物颗粒增强剂为TiO2和CeO2, 且TiO2和CeO2质量比为1 (1 3)。
8.如权利要求1所述的热浸镀铸铝合金，其中各组成成份占总质量百分比为Ζη: 41 51%，Si :1 3. 2%，RE :0. 05 0. 8%，Ni :1. 5 2. 6%，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0. 05 0. 8%。
9.一种制造权利要求1所述热浸镀铸铝合金的方法，根据Al、&i、Si、RE、Ni、纳米氧化物颗粒增强剂的质量百分比备料，先在真空或气氛保护炉中将Al加热升温至700 750°C 溶化，搅拌均勻，加入Si ；然后升温至800 840°C后加RE ；再加热升温至830°C 850°C后加Si ；再加热升温至850°C 880°C后加Ni ；经降温至750 700°C后加入纳米氧化物颗粒增强剂；再将温度降低到700 650°C经搅拌均勻后静置10 35分钟后浇铸或压铸成锭。
10.如权利要求9所述的方法，所述加热过程中的升温速率为10 40°C/分钟，所述降温过程中的降温速率为20 60°C /分钟。
全文摘要
本发明涉及一种耐海洋气候工程零件防腐处理用的热浸镀铸铝合金及其制备方法，其中所述铸铝合金由Al、Zn、Si、RE、Ni和纳米氧化物颗粒增强剂组成，所述纳米氧化物颗粒增强剂选自TiO2、CeO2中的一种或两种，各组成成份占总质量百分比为Zn35～58％，Si0.3～4.0％，RE0.02～1.0％，Ni0.1～3.0％，纳米氧化物颗粒增强剂总的含量0.01～1.0％，余量为Al及不可避免的杂质，采用本发明所生产的铸铝合金作涂层，可在海洋气候条件下赋予其充分耐腐蚀性能和抗冲刷侵蚀性能。
文档编号C22C1/02GK102312140SQ20111027754
公开日2012年1月11日 申请日期2010年9月1日 优先权日2009年11月19日
发明者冯立新, 张敏燕, 缪强 申请人:江苏麟龙新材料股份有限公司