本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种铝合金。
背景技术：
我国是材料生产大国，也是工程建造大国，我国的水泥和钢铁产量世界排名第一。建筑业是典型的资源和能源消耗行业，我国目前的基础设施基本上以钢筋混凝土结构为主体。钢筋混凝土结构的腐蚀耐久性不足而引起的工程项目提前失效，造成资源、能源浪费和环境破坏等问题。我国腐蚀环境广泛、复杂、施工和使用管理水平较低，特别空气大气环境污染（酸雨），氯盐污染（海砂、除冰盐、海洋气候）引起钢筋结构腐蚀，严重危及建筑结构的安全和耐久性。我国腐蚀造成的损失约占gdp的5%,其中与交通腐蚀有关的可占40%。
热浸镀锌技术是将钢铁材料浸入熔融锌浴中，在钢铁材料表面形成一层具有良好耐蚀性的镀锌层的一种防腐技术。热浸镀锌具有一系列的优点：镀锌层的硬度值比钢材还大，故其抗冲击及抗磨耗性均相当良好。在边角区，锌层往往比其它地方还厚，且有良好的韧性及抗磨耗性。即使因受很大的机械伤害或其它原因。造成一小部份的锌层脱落，将铁基裸露，此时，周围锌层就会发挥牺牲阳极的功能，来保护此处钢铁，使其不受侵蚀。锌层在大气中的消耗是非常缓慢的，约为钢铁腐蚀速率的1/17-1/18，且是可预估的。其寿命远超过其它任何涂层。
热浸镀锌钢板的需求越来越大，对镀层的表面质量要求也越来越高。但单一的热浸镀锌钢板的耐腐蚀性能已难以满足个别行业的需要，要求生产耐腐蚀能力强的镀层钢板。因此，热浸镀铝合金应运而生，成为热浸镀技术的研究热点之一。热浸镀铝层综合了铝的耐久保护和阳极保护性，不仅具有更长久的耐大气腐蚀性能，而且具有更优良的涂装性能及较好的抗高温氧化能力。
目前热浸镀铝材料和生产工艺中仍然存在一些问题，如镀层较厚造成的产品成型性不好，连续镀锌生产线上渣滓多造成的生产成本增大等。尽管已经采用向熔池中加入合金元素，通过改变镀层中金属间化合物的种类和形成顺序来提高镀层质量或渣滓的种类。但是到目前为止，热浸镀铝合金中合金元素控制不好，不但不能够提高产品质量，反而会造成镀层表而出现颗粒，甚至漏镀等缺陷，尤其是在批量热镀生产中。此外，铝渣的危害很大。首先，在捞渣的过程中会不可避免的夹带出大量的合金，造成原材料的浪费，提高生产成本。其次，悬浮的铝渣颗粒粘附于镀件表而，影响镀件的表而质量，降低生产效率。积聚在底部的铝渣会造成铁锅设备局部过热，影响设备的使用寿命。
目前，热浸镀铝层的生产工艺及技术一直被欧洲的安赛乐米塔尔和日本的新日铁住金等少数几家企业所掌握。市场情况来看，中国连续热镀铝合金钢板行业处于供不应求的市场状态。因此，对热浸镀铝层进行研究具有很大的实用价值。通过先进的材料学设计是解决热浸镀合金在热浸镀生产过程中重大问题的解决方向之一。面对日趋激烈的的国际国内市场竞争，必须加快结构调整步伐，这不仅是我国冶金工业生存与发展的需要，也是当今世界冶金工业的发展趋势。通过技术创新、优化设计、精密制造以及国外技术合作，突破制约我国热浸镀铝生产技术与装备发展瓶颈。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以在700-780度大气条件下使用的交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金。按重量百分比计，合金的组成为na:0.2-0.3wt.%,mo:0.4-0.5wt.%,ca:0.3-0.8wt.%,bi:2.0-2.5wt.%,v:0.5-1.0wt.%,cu:0.8-1.4wt.%,s:0.1-0.2wt.%，余量为铝。
上述交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金的制备方法，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到700-800度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在700-800度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸锭可以当做热浸镀原料用于后续工序的薄板热浸镀处理，其中热浸镀的工作温度为700-780度，热浸时间为30-60秒。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）国内外对热镀铝合金钢板需求量越来越大。传统热浸镀铝涂层有一些自身无法避免的缺点。首先，由于铝铁合金层的脆性使镀铝板的二次加工很困难。尤其是对于那些需要进行深拉和冲压的零部件，在加工时往往会带来镀层龟裂甚至脱落。本专利申请保护的热浸镀用铝合金,可以完全克服这些问题。该产品合金成分均匀、无偏析、组织微密、无氧化夹杂及气孔，抗晶间腐蚀能力强，故镀覆钢板后具有更强耐蚀性，更具有良好的冷弯成形性能及焊接性能，表面美观。
（2）传统的热浸镀铝工艺热浸镀温度较低时，镀液流动性较差，易产生漏镀缺陷。随着浸镀温度的升高，表面组织粗大，呈现明显的铝花现象。本专利申请的合金对铁镀件具有极其优异的抑制铝铁反应特性,铝浴具有良好的流动性、浸润性。铝液流动性的增加,使镀件提出浴时表面铝更快流回铝浴，从而降低铝耗，减少镀层表而滴瘤及流痕等缺陷的出现。此外,还能起到减缓或消除含硅活性钢的圣德林效应的作用，降低铁铝反应速率，消除活性钢镀锌时化合物相的异常生长，使镀层外观保持光亮。由于有效地控制了铝的反应活性,可以得到组织更密实的镀层。
（3）该热浸镀铝层还具有良好的延展性，并且该组织具有良好的热冲压性能，与冲压模具直接接触，可保证热冲压过程镀层组织的流动性，避免了镀层表面的划伤，镀层表层产生一层致密的氧化物薄膜，减少了镀层在高温冲压过程中的氧化行为。
（4）相对于传统的热浸镀铝合金，本合金的镀层表面显微组织发生了显著变化。由于合金元素的优化，镀层晶粒细化，组织均匀化。该合金的摩擦实验表明，镀层表面划痕中有明显的犁沟和塑性变形，表现出了磨粒磨损的特征。划痕中有大量的塑性变形，犁沟数量多而且深。划痕中出现塑性变形有两种原因:一是由于摩擦产生的热量，镀层出现软化现象;二是摩擦切应力，即由于镀层质软，在摩擦切应力作用下，镀层发生了塑性变形。相比而言,传统的热浸镀铝层的犁沟浅，塑性变形少。很明显，本专利申请保护的热浸镀铝合金镀层的塑性比传统热浸镀铝合金镀层的要好。
具体实施方式
实施例1
一种交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金。按重量百分比计，合金的组成为na:0.2wt.%,mo:0.4wt.%,ca:0.3wt.%,bi:2.0wt.%,v:0.5wt.%,cu:0.8wt.%,s:0.1wt.%，余量为铝。上述交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金的制备方法，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到700-800度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在700-800度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸锭可以当做热浸镀原料用于后续工序的薄板热浸镀处理，其中热浸镀的工作温度为700-780度，热浸时间为30-60秒。
本专利申请的合金对铁镀件具有极其优异的抑制铝铁反应特性,铝浴具有良好的流动性、浸润性。铝液流动性的增加,使镀件提出浴时表面铝更快流回铝浴，从而降低铝耗，减少镀层表而滴瘤及流痕等缺陷的出现。相对于传统的热浸镀铝合金，本合金的镀层表面显微组织发生了显著变化。由于合金元素的优化，镀层晶粒细化，组织均匀化。该合金的摩擦实验表明，镀层表面划痕中有明显的犁沟和塑性变形，表现出了磨粒磨损的特征。划痕中有大量的塑性变形，犁沟数量多而且深。划痕中出现塑性变形有两种原因:一是由于摩擦产生的热量，镀层出现软化现象;二是摩擦切应力，即由于镀层质软，在摩擦切应力作用下，镀层发生了塑性变形。相比而言,传统的热浸镀铝层的犁沟浅，塑性变形少。很明显，本专利申请保护的热浸镀铝合金镀层的塑性比传统热浸镀铝合金镀层的要好。
实施例2
一种交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金。按重量百分比计，合金的组成为na:0.3wt.%,mo:0.5wt.%,ca:0.8wt.%,bi:2.5wt.%,v:1.0wt.%,cu:1.4wt.%,s:0.2wt.%，余量为铝。上述交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金的制备方法，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到700-800度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在700-800度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸锭可以当做热浸镀原料用于后续工序的薄板热浸镀处理，其中热浸镀的工作温度为700-780度，热浸时间为30-60秒。
本专利申请的合金对铁镀件具有极其优异的抑制铝铁反应特性,铝浴具有良好的流动性、浸润性。铝液流动性的增加,使镀件提出浴时表面铝更快流回铝浴，从而降低铝耗，减少镀层表而滴瘤及流痕等缺陷的出现。相对于传统的热浸镀铝合金，本合金的镀层表面显微组织发生了显著变化。由于合金元素的优化，镀层晶粒细化，组织均匀化。该合金的摩擦实验表明，镀层表面划痕中有明显的犁沟和塑性变形，表现出了磨粒磨损的特征。划痕中有大量的塑性变形，犁沟数量多而且深。划痕中出现塑性变形有两种原因:一是由于摩擦产生的热量，镀层出现软化现象;二是摩擦切应力，即由于镀层质软，在摩擦切应力作用下，镀层发生了塑性变形。相比而言,传统的热浸镀铝层的犁沟浅，塑性变形少。很明显，本专利申请保护的热浸镀铝合金镀层的塑性比传统热浸镀铝合金镀层的要好。
实施例3
一种交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金。按重量百分比计，合金的组成为na:0.2wt.%,mo:0.4wt.%,ca:0.5wt.%,bi:2.4wt.%,v:0.8wt.%,cu:0.9wt.%,s:0.1wt.%，余量为铝。上述交通领域耐摩擦热浸镀铝用含mo和ca铝合金的制备方法，包括如下步骤：将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；将如上配比的原料加入到大气保护的感应电炉内，并采用碳化硅坩埚；感应加热到700-800度形成合金溶液，并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右；将合金液体在700-800度保温静置10分钟后浇铸到热顶同水平设备内进行半连续铸造成所需要的圆锭，铸锭下移速度为5-8m/min。该铸锭可以当做热浸镀原料用于后续工序的薄板热浸镀处理，其中热浸镀的工作温度为700-780度，热浸时间为30-60秒。
本专利申请的合金对铁镀件具有极其优异的抑制铝铁反应特性,铝浴具有良好的流动性、浸润性。铝液流动性的增加,使镀件提出浴时表面铝更快流回铝浴，从而降低铝耗，减少镀层表而滴瘤及流痕等缺陷的出现。相对于传统的热浸镀铝合金，本合金的镀层表面显微组织发生了显著变化。由于合金元素的优化，镀层晶粒细化，组织均匀化。该合金的摩擦实验表明，镀层表面划痕中有明显的犁沟和塑性变形，表现出了磨粒磨损的特征。划痕中有大量的塑性变形，犁沟数量多而且深。划痕中出现塑性变形有两种原因:一是由于摩擦产生的热量，镀层出现软化现象;二是摩擦切应力，即由于镀层质软，在摩擦切应力作用下，镀层发生了塑性变形。相比而言,传统的热浸镀铝层的犁沟浅，塑性变形少。很明显，本专利申请保护的热浸镀铝合金镀层的塑性比传统热浸镀铝合金镀层的要好。