本发明涉及合金技术领域，具体地说，涉及一种铁合金。
背景技术
金属材料受周围介质物理和化学作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。据统计，每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10-20%.金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
钢铁防腐的一种有效手段是热浸镀锌,热浸镀锌工业是近三十年来伴随冷轧带钢的飞速发展而得到了大规模发展。热浸镀锌即是将已清洗洁净的铁件，经由助镀剂的润湿作用，浸入锌浴中，使钢铁与熔融锌反应生成合金化的镀层。热镀锌钢筋在工艺及运输方面与其它防护方式相比有着明显的优势。在热镀锌过程中，被镀钢筋表面都可以无遗漏地镀到金属，包括较难触及的凹陷处和不封闭的内腔表面，且镀层厚度与其它部位相同甚至更厚，该镀层比其它涂层具有更好的附性。此外，纯锌镀层的腐蚀电位低于钢筋基体，因此在镀锌层遭到破损时还能给基体提供牺牲阳极的电化学保护。与油漆和环氧树脂覆盖层相比，热镀锌层不仅结合力更好，而且表面硬度也更高，其在加工、运输和施工过程的保护也较简单。
热浸镀锌的工业生产历史很长，其产品产量大，应用范围广，作为热浸镀基础性工艺的热浸镀锌技术已经很成熟。热镀锌是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。在建筑工业中,用于各类工业及民用建筑的轻钢龙骨、建筑层面板、瓦楞板、卷帘门等；在家电和轻工业方面，用于各类家用电器的外壳和底板；镀锌钢板广泛用于轻工、家电、汽车和建筑工业。在汽车工业中，用于汽车车体的、外壳、内板、底板等。我国大力发展电力、交通、通讯、能源和城市基础建设，随着建筑、家电、汽车工业的强劲发展，我国镀锌行业面临前所未有的机遇和巨大的市场。
钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工。但是纯锌以及锌合金镀层常常出现灰暗、超厚及粘附性差的不良现象。此外,随着环境的恶化和环境中腐蚀介质的增多,例如硫化物和氯盐,现有的热浸镀锌的防腐能力越来越不能满足现有的需求。为了解决这一问题，近几年发展了多种镀锌技术，如多元合金镀锌、高温镀锌、锌镍合金镀锌等。这些极具优异防腐能力的锌合金镀层一方面大大缓解了对高效防腐性能的需求,但是本质上并没有改变热浸镀锌合金已经不能满足要求的现状。
热浸镀铝合金作为一种新型的镀层种类,目前正被越来越多的工业界所关注。热浸镀铝合金的主要材料铝比锌具有更低的电负性,在腐蚀过程中可以对钢材提供更为优异的保护作用。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。
热浸镀铝领域的铁锅主要用外侧加热方式。铝锅用低碳钢板焊制或用铸铁浇铸而成，热源放置在铝锅底部或两侧并通过壁的热传导将热量传给铝液。铸铁锅是采用灰铸铁铸造，熔铝量一般在2吨以下，主要用于钢件、螺栓等小型零件热镀铝。钢板焊接的铝锅材料大都采用低碳低硅钢板制造。热浸镀铝铁锅成本低、制造工艺简单、升温快、维修方便，得到了较为广泛的应用。但是由于铝液和铁锅之间存在比较严重的化学交互作用,因而热浸镀铝用的铁锅在工作时腐蚀严重,使用寿命极短,非正常铝消耗量大。因而,对热浸镀铝用铁锅进行创新和产业化具有很大的市场价值。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热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料。按重量百分比计,合金的组成为rb:0.1-0.3wt.%,nb:0.4-0.8wt.%,cr:8.0-10.5wt.%,si:4.0-6.0wt.%,ni:0.8-1.2wt.%,sn:1.0-1.2wt.%,te:0.1-0.2wt.%，余量为铁。
上述热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料的制备方法，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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀铝用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。热浸镀铝合金的工艺为：热浸镀温度为700-780度，热浸镀时间为30-60秒。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）热浸镀铝是一种应用得最为广泛的钢铁防腐技术,但传统铁质热浸锅会产生大量的铝渣。它成了热浸镀行业提商经济效益，产品更新换代的一个主要障碍。传统的热浸镀铝用铁锅在镀铝时和铝液接触,铝液与铁基体发生剧烈反应，迅速侵蚀铁基体，导致大量的铁进入到铝浴中，使铝浴中的铁含量超过平衡溶解度而产生铝渣。降低铝渣就是降低铁锅在镀铝液中的溶解，国内外应用最多的就对镀铝用铁锅改造或者改进的方式。包括普通铁锅的侧加热,操作方式,和加热源的分布。本专利通过先进的材料学技术对镀铝用铁锅进行了创新,通过调节铁锅中的合金元素种类和含量对铁锅和铝液的交互作用进行了优化。
（2）国外的热浸镀铝用铁锅,使用寿命一般维持在2年左右。国内热浸镀铝管,板,和线材的工厂大多使用优质的低碳钢制备热浸镀铝用铁锅,也有一些小型工厂使用铸铁锅。根据每个工厂操作使用的情况不同,铁锅的使用寿命差别很多,短的1-2个星期,长的可以达到1-2年左右。采用本专利的新型热浸镀铝用铁锅材料制备的铁锅,在常见的热浸镀铝工作条件下,铁锅的使用寿命可以达到3-4年左右。由于更换铁锅要停产,本专利申请保护的铁锅用合金因而大大的提高了生产效率。
（3）本专利申请保护的热浸镀铝用铁锅材料,由于抑制了和铝液的交互作用,也就是降低了在铝液中的溶解度,因而铝液具有优异的流动性。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使镀层外观保持光亮。由于有效地控制了铝和铁锅的反应活性,可以得到组织更密实的镀层。可以预见,本专利的顺利实施可以突破制约我国热浸镀铝生产技术与装备发展瓶颈,整体提升我国热浸镀领域的生产水品和产品的科技含量。
具体实施方式
实施例1
一种热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料。按重量百分比计，合金的组成为rb:0.1wt.%,nb:0.4wt.%,cr:8.0wt.%,si:4.0wt.%,ni:0.8wt.%,sn:1.0wt.%,te:0.1wt.%，余量为铁。上述热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料的制备方法，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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀铝用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。热浸镀铝合金的工艺为：热浸镀温度为700-780度，热浸镀时间为30-60秒。
该热浸镀铝用铁锅材料,成分优化后能够显著的降低了铝液的交互作用,降低了在铝液中的溶解度,因而能有效减少铝渣的产量和打捞。采用本专利的新型热浸镀铝用铁锅材料制备的铁锅,在常见的热浸镀铝工作条件下,铁锅的使用寿命可以达到3-4年左右。由于更换铁锅要停产,本专利申请保护的铁锅用合金因而大大的提高了生产效率。本专利申请保护的热浸镀铝用铁锅材料,由于抑制了和铝液的交互作用,也就是降低了在铝液中的溶解度,因而铝液具有优异的流动性。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使镀层外观保持光亮。由于有效地控制了铝和铁锅的反应活性,可以得到组织更密实的镀层。
实施例2
一种热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料。按重量百分比计，合金的组成为rb:0.3wt.%,nb:0.8wt.%,cr:10.5wt.%,si:6.0wt.%,ni:1.2wt.%,sn:1.2wt.%,te:0.2wt.%，余量为铁。上述热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料的制备方法，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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀铝用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。热浸镀铝合金的工艺为：热浸镀温度为700-780度，热浸镀时间为30-60秒。
该热浸镀铝用铁锅材料,成分优化后能够显著的降低了铝液的交互作用,降低了在铝液中的溶解度,因而能有效减少铝渣的产量和打捞。采用本专利的新型热浸镀铝用铁锅材料制备的铁锅,在常见的热浸镀铝工作条件下,铁锅的使用寿命可以达到3-4年左右。由于更换铁锅要停产,本专利申请保护的铁锅用合金因而大大的提高了生产效率。本专利申请保护的热浸镀铝用铁锅材料,由于抑制了和铝液的交互作用,也就是降低了在铝液中的溶解度,因而铝液具有优异的流动性。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使镀层外观保持光亮。由于有效地控制了铝和铁锅的反应活性,可以得到组织更密实的镀层。
实施例3
一种热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料。按重量百分比计，合金的组成为rb:0.2wt.%,nb:0.5wt.%,cr:9.0wt.%,si:5.0wt.%,ni:0.9wt.%,sn:1.1wt.%,te:0.1wt.%，余量为铁。上述热浸镀铝用耐铝腐蚀含nb和te的铁锅材料的制备方法，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；感应加热到1500-1600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1500-1600度保温静置10分钟后浇铸成所需要的圆锭。将所得的铸锭在800度下进行热轧，每道次的轧下量为10-15%。每两次热轧后中间退火温度为900度，保温1小时。最后将材料轧制成厚度为40-60mm的钢板，热浸镀铝用的铁坩埚可以用这些钢板通过变形和焊接的方式制备而成。热浸镀铝合金的工艺为：热浸镀温度为700-780度，热浸镀时间为30-60秒。
该热浸镀铝用铁锅材料,成分优化后能够显著的降低了铝液的交互作用,降低了在铝液中的溶解度,因而能有效减少铝渣的产量和打捞。采用本专利的新型热浸镀铝用铁锅材料制备的铁锅,在常见的热浸镀铝工作条件下,铁锅的使用寿命可以达到3-4年左右。由于更换铁锅要停产,本专利申请保护的铁锅用合金因而大大的提高了生产效率。本专利申请保护的热浸镀铝用铁锅材料,由于抑制了和铝液的交互作用,也就是降低了在铝液中的溶解度,因而铝液具有优异的流动性。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使镀层外观保持光亮。由于有效地控制了铝和铁锅的反应活性,可以得到组织更密实的镀层。