专利名称：锌镍铝合金及其冶炼工艺的制作方法
技术领域：
本发明属一种新合金材料-锌镍铝合金及其冶炼工艺。
目前，世界各国都在应用金属锌通过电镀、热浸、喷涂等工艺对钢铁表面做耐蚀处理。如镀锌冷轧薄板、钢管、浸锌带钢、钢丝等。经使用测试镀、浸、涂锌的型钢耐蚀性能不高，更换周期一般在五、六年左右，从而耗用大量的钢材和工时。本发明锌镍铝合金耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍;耐大气腐蚀是锌的9-12倍;锌镍铝合金的抗拉强度为400-500N/mm2。可代替铜、铜合金、铝合金制造机械零件、电气元件锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm厚的薄板，可以做为装饰材料、防腐耐蚀、家用电器、机械零件等材料，可以节省大量钢材、降低原材料成本。
本发明的目的是提供一种新的耐蚀合金材料锌镍铝合金，可代替锌用于钢铁表面处理和代替铜、铜合金、铝合金，制造机械零件、电气元件、装饰装潢、家用电器、建筑件等。
本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺内容简述本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺，其特征在于锌镍铝合金为ZnNi3AL，其化学成份是，含Ni2.5-3.5%、AL0.3%、余量为Zn，其中杂质含量Si＜0.06%，Fe＜0.01、C＜0.15、P＜0.01、S＜0.01、Pb＜0.01、Cu＜0.2;锌镍铝合金冶炼工艺为(1)、采用0.15-5T中频感应电炉，衬石墨坩埚;(2)、原材料的炉料配比计算因锌对杂质反应敏感，应选用少杂质材料。
材料入炉量比例为Ni3%、AlO.1%、Zn96.9%，计算炉料时，应加上元素在过热温度中的烧损，元素烧损量为Al1-2%、Si0.5-1.5%、Cu0.5-2%、Mg2-5%、Zn1-3%、Ni0.5-1%、Na2-5%、Mn0.5-2%、Sn0.5-1.5%、Fe0.5-1%、Ba0.5-5%、Ti1-2%;(3)、采用盐类物质为熔剂NaCl50%、KCl50%，熔剂可溶解和吸附合金液中的固态氧化物，熔剂随炉料的熔化，在升温过程中逐步上浮覆盖在合金液表面，又使熔液与炉气隔开，减少合金液的吸气和氧化;(4)、熔剂的制备方法a、取NaCl和KCl在200-300℃下烧烤3-5小时;b、按比例称量混均或球磨过筛;c、保存于干燥器内，使用前在150℃下保温2小时。
本发明锌镍铝合金防腐耐蚀性能好，经测试耐海水腐蚀是锌的1.5-4倍，耐大气腐蚀是锌的9-12倍。其抗拉强度高达400-500N/mm2，可代替铜、铜合金、铝合金、节省原材料，降低原材料成本1/3。锌镍铝合金可轧制成0.5-2mm的薄板，用于装饰装潢、家用电器、徽章货币、机械零件、电气元件等，其成本低，强度高，可替代铜板、铝板、铝合金板，还可以拔出合金线材，用于制造电线电缆。
实施例制取合金ZnNi3Al150Kg，其元素含量为Zn96.9%、Ni3%、Al0.1%。
取Zn锭149.7kg、Ni条4.55Kg、铝块(丝)0.15Kg入中频感应电炉熔炼，选用含量3%的Ni合金耐蚀性能约比锌提高3倍，合金的熔点为429℃当需要增大合金硬度时，可适当提高AL的加入量，每增加1%的AL，硬度约提高3HB;
当需要进一步细化晶粒时，可加入3%的金属Na做为变质剂;
当需要提高合金机械性能时，可在合金中加入30%的Cu，同时加入1-3%的Mn和1-3%的Fe;
当需要提高需磨性和润滑性时，增大合金含C量和含Si量，作法是向合金液中加入石墨取电炉石墨电极残块或高纯鳞石墨粉。
采用NaClt和KCl为熔剂，溶解和吸附合金液中的固态氧化物，覆盖在合金液表面。
权利要求
1.一种新合金材料-锌镍铝合金及其冶炼工艺，其特征在于锌镍铝合金为ZnNi3Al，其化学成份是，含Ni2.5-3.5%、Al0.3%、余量为Zn，其中杂质含量Si＜0.06%、Fe＜0.01%、C＜0.15%、P＜0.01%、S＜0.01%、Pb＜0.01%、Cu＜0.2%；锌镍铝合金冶炼工艺为(1)、采用0.15-5T中频感应电炉，衬石墨坩埚；(2)、原材料的炉料配比计算因锌对杂质反应敏感，应选用少杂质材料。材料入炉量比例为Ni3%、Al0.1%、Zn96.9%，计算炉料时，应加上元素在过热温度中的烧损，元素烧损量为Al1-2%、Si0.5-1.5%、Cu0.5-2%、mg2-5%、Zn1-3%、Ni0.5-1%、Na2-5%、Mn0.5-2%、Sn0.5-1.5%、Fe0.5-1%、Ba0.5-5%、Ti1-2%；(3)、采用盐类物质为熔剂，如NaCl50%和KCl50%；(4)、熔剂的制备方法a、取NaCl和KCl，在200-300℃下烧烤3-5小时；b、按比例称量混均，或球磨过筛；c、保存于干燥器内，使用前在150℃下保温2小时。
全文摘要
本发明锌镍铝合金及其冶炼工艺，其特征是锌镍铝合金为ZnNi3Al，其化学成份是，含Ni2.5-3.5％、Al0.3％、余量为Zn，其冶炼工艺为采用中频感应电炉、衬石墨坩埚；材料入炉量比例为Ni3％、Al0.1％、Zn96.9％；采用盐类物质为熔剂。本发明防腐耐蚀性能好，抗拉强度高，可代替锌用于钢铁表面处理和代替铜、铜合金、铝合金，可节省原材料，降低材料成本，用于装饰装潢、机械零件、电气元件、家用电器等。
文档编号C22C18/00GK1097811SQ9411023
公开日1995年1月25日 申请日期1994年5月7日 优先权日1994年5月7日
发明者于忠洲, 刘中清 申请人:鞍山第一工程机械股份有限公司特种精密铸造厂