专利名称：一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金镀层材料，特别涉及一种Fe (CO) 5变质的热浸镀镀层材料。
背景技术：
以铝代锌在热浸镀工业已有良好的技术基础，各种比例的铝-锌合金镀层用材料都经过了研究，并已经开发出几种性能优于纯锌的锌-铝镀层合金和铝-锌镀层合金，得到了广泛的应用，比如美国、日本和欧洲国家研究开发的铝含量为分别为5%、15%、55%的铝-锌镀层合金，对钢铁制品的保护能力都优于纯锌，形成了产业规模，为以铝代锌技术的发展积累了丰富经验，也为进一步开发新型代锌材料做了铺垫；另一方面，铝产业规模经过近20年的快速扩张，特别是在中国的跳跃式增长，已经使铝金属的产量远远高于锌产量，而且其发展的势头仍很强劲。2009年中国铝产量已经突破2000万吨大关，几乎占据世界铝金属总产量的一半，形成了铝金属在今后一个时期供过于求的基本供求局面，而同年国内锌产量只有518万吨，也接近世界总产量的一半。产业界早已定论“锌是二十一世纪的稀缺资源”，金融危机只能暂时缓解锌短缺的形势，但却阻止不了供求缺口进一步扩大的发展趋势，这种情况，必然造成锌价高涨和易升难降，以及铝价的低迷和升水乏力。金融危机前的金属锌价涨到了铝价的2倍，带来了镀锌行业进一步发展的困境。而以铝代锌，无疑是开辟钢铁热浸镀发展新渠道的最佳途径。因此开发一种高铝低锌的高性能热浸镀材料具有巨大的意义和经济价值。
发明内容
本发明要解决的问题是克服镀锌行业存在的含锌高的问题，本发明提供一种高铝低锌的高性能热浸镀材料。一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，按重量百分比计，该合金成分为Zn:25 30，Ba:0.15 0.25，L1: 1.5 2.0，Nb:0.05 0.08，Sb:0.1 0.3，晶粒细化剂:0.01
0.03，稀土添加剂:0.1 0.15，其余为Al和不可避免的微量杂质；变质剂Fe (CO)5为炉料总量的Γ1.2%。所述的一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，晶粒细化剂为:Co_B、Cr-B, Mo-B,Nb-B、N1-B、T1-B、V-B 或 Zr_B。所述的一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，稀土添加剂为La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tm、Yb、Lu、Sc中的一种或多种。再通过常规的熔铸加工工艺，制成热浸镀镀层材料。本发明达到的有益效果:
(I)本发明采用为Ba、L1、Nb、Sb、晶粒细化剂和稀土添加剂来综合变质Al-Zn镀层材料，使Zn的用量仅为25 30%，Al的用量提高到60%以上。(2) Fe(CO)5变质改变了 Fe在Al-Si或Al-Cu等合金中的有害作用，变有害为有利。
传统意义上的Fe在常用的合金中是有害杂质，Fe在Al中的溶解度极小，在液态凝固过程中Fe比富Al的α (Al)固溶体先结晶，以针状或片状脆性β (Al9Si2Fe2)相等初晶化合物形式存在。由于粗大针状或片状β (Al9Si2Fe2)相是金属液体凝固过程中的领先形成相，阻碍了液体、金属在补缩通道的流动，会造成热节部位疏松的增加，，随着含铁量的增加造成力学性能的下降是明显的。但本发明中加入Fe(CO)5在高温下，分解出原子态的铁，可以迅速均匀低扩散到铝熔体中，由于原子态的电负性和比表面积大的缘故，可以使Fe均匀低嵌铝的晶格中，并且原子态的Fe能够打破原本熔体中的杂质铁形成的针状或片状脆性β (Al9Si2Fe2)相，使Al-S1-Fe之间的金属键断裂，起到了很好地细化作用。
具体实施例方式实施例1:
(1)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为:Zn:25,Ba:0.15，L1: 1.5，Nb:0.05,Sb:0.1，晶粒细化剂T1-B:0.01，稀土添加剂Yb:0.1，其余为Al和不可避免的微量杂质；变质剂Fe(CO)5为炉料总量的1% ;配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为:Zn: 250kg, Ba: 1.5 kg, L1: 15 kg, Nb: 0.5 kg, Sb:1 kg, Ti_B: 0.1 kg, Yb:1 kg, Al:730.9kg, Fe (CO)5:10 kg;
(2)先往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液，加热使之完全融化并在700 800°C下保温；
(3)再按配方加入其他物质，最后再加入锌，搅拌均匀；现场取样分析，根据分析结果和配方范围，调整添加量；然后继续熔炼和搅拌，再次取样分析，直至各元素比例完全符合配方要求。·(4)然后对上述合金熔体进行炉内精炼；往合金熔体中加入精炼剂，并搅拌均匀，熔体精炼在封闭环境中完成。(5)精炼后除渣、除气、静置、调温至660 720°C，合金液倾倒出炉，同时过滤；滤液平缓倾入铸造锭模中，通过顺序式结晶方式，使熔体在锭模中自下而上凝结，形成银白色锭型。实施例2:
I)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为:Zn:27.5，Ba:0.2，L1:1.75，Nb:0.065，Sb:0.2，晶粒细化剂Mo-B:0.02，稀土添加剂Lu:0.125，其余为Al和不可避免的微量杂质；变质剂Fe(CO)5为炉料总量的1.1% ;配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为:Zn:275kg, Ba: 2 kg, L1:17.5 kg,Nb:0.65 kg，Sb:2 kg, Mo-B:0.2 kg,Lu:l.25kg, Al:701.4kg ；Fe (CO)5:11kg ；
其余步骤同实施例1。实施例3:1)按配方选定一组元素，按照重量百分比例为:Zn: 30, Ba: 0.25, L1: 2.0, Nb:0.08，Sb:0.3，晶粒细化剂Cr-B: 0.03，稀土添加剂Nd+Gd: 0.15，其余为Al ;变质剂Fe(CO)5为炉料总量的1.2% ;配制的合金总量为1000kg，则推算出所需的每种物质的重量为:Zn: 300kg, Ba: 2.5 kg, L1: 20 kg, Nb: 0.8 kg, Sb:3 kg, Cr-B: 0.3 kg, Nd:0.5kg,Gd: 1.0 kg, Al:671.9kg ;变质剂 Fe (CO) 5 为炉料总量的 12kg。其余步骤同实施例1。
权利要求
1.一种？40))5变质的热浸镀镀层材料，其特征在于:按重量百分比计，该合金成分为 Zn:25 30，Ba:0.15 0.25，L1: 1.5 2.0，Nb:0.05 0.08，Sb:0.1 0.3，晶粒细化剂:0.01 0.03，稀土添加剂:0.1 0.15，其余为Al和不可避免的微量杂质；变质剂Fe(CO)5为炉料总量的f 1.2%。
2.根据权利要求1所述的一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，其特征在于:晶粒细化剂为:Co-B、Cr-B、Mo-B、Nb-B、N1-B、T1-B、V-B 或 Zr-B。
3.根据权利要求1所述的一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，其特征在于:稀土添加剂为 La、Ce、Pr、 Nd、Gd、Tm、Yb、Lu、Sc 中的一种或多种。
全文摘要
本发明公开了一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料，按重量百分比计，该合金成分为Zn:25~30，Ba:0.15～0.25，Li:1.5～2.0，Nb:0.05～0.08，Sb0.1～0.3，晶粒细化剂:0.01～0.03，稀土添加剂:0.1～0.15，其余为Al和不可避免的微量杂质；变质剂Fe(CO)5为炉料总量的1~1.2%，本发明提供一种高铝低锌的高性能热浸镀镀层材料，综合变质Al-Zn镀层材料，使Zn的用量仅为25~30%，Al的用量提高到60%以上。
文档编号C22C21/10GK103146968SQ20111040032
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者车云, 门三泉, 张中可 申请人:贵州华科铝材料工程技术研究有限公司