CN112647035A - 一种窄带钢镀锌的热镀锌合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种窄带钢镀锌的热镀锌合金及其制备方法，涉及合金材料制备技术领域。本发明先锌和镁合金加入熔炉中，加热熔化后，再加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，得混合金属液，再将混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。本发明制备的窄带钢镀锌的热镀锌合金具有优良的防腐性能。
Description
技术领域
本发明提供一种窄带钢镀锌的热镀锌合金及其制备方法，涉及合金材料制备技术领域。
背景技术
目前国内外热浸镀锌行业采用锌合金浴镀锌，与镀纯锌相比，其镀层的耐腐蚀性能，表面质量，镀层结合力等方面均取得了很大的进步，目前所用的各种锌合金浴一定程度上解决了熔体流动性差，镀层偏厚，镀层表面光洁度欠佳的问题，但上锌量仍然偏高，在近年锌价格大幅度上升的情况下造成镀锌成本偏高。
窄带钢热浸镀锌一般是采用Q195类基板进行浸镀锌，其所用锌浴在生产现场用锌合金配制，目前窄带钢热浸镀锌锌浴配制方法一般是：采用含铝中间合金0.2～0.4％的热镀锌合金，搭配加入锌-铝中间合金调整合金配制，部分用户仍然采用小锌锭配锌-铝中间合金调整合金的方式配制锌浴。这种现场配制的方法对其操作人员提出了较高的要求，要求其具备一定的镀锌理论知识，各种物料的添加量应精确计量，应对锌浴成分进行检测，才能保证最终形成的锌浴成分符合使用要求，目前的生产厂大都不具备上述人员和检测条件，难以准确把握添加量，导致最终形成的锌浴成分不清楚，即使具备上述条件，这些物料在配制过程中，一般都难以达到充分熔解，均匀混合的状态，造成锌浴中产生各种元素的偏析和烧损，无法实现预期目标，影响镀锌效果。
由于所采用的镀锌基板材质较差，如Q195属于高碳高硅钢材，在镀锌作业中其熔解速度较其它钢材快，此类钢材并不适合进行热浸镀，但是由于其市场价格较低，能有效降低生产成本而被窄带镀锌用户广泛采用。Q195钢经轧制后基板表面的残留油污，铁粉多，而镀锌生产工艺一般没有设置脱脂，脱锈的清洗工序，大量残留铁粉进入锌浴中，使锌浴的铁含量严重超标，一般在0.06％以上。由于现有的锌合金的铝中间合金含量仅为0.2～0.4％，偏低，不足以使锌浴中的锌-铁化合物完全转化成铝中间合金-铁化合物，以阻止这些锌-铁化合物凝聚成大颗粒下沉形成底渣，仍存在镀后板面“挂渣”，镀锌渣率高达30％左右等问题。
现有的窄带用热镀锌合金均含有锑等产生锌花的金属元素，锌花的形成，是钢卷经锌槽镀锌，冷却固化后，锌层中的一些元素在镀锌层表面结晶形成的晶花，即称为锌花。例如：锑，锡，铅等元素在锌浴中的含量达到一定的比例时，均会在镀锌层的表面形成锌花。因此现有的锌合金无法生产无锌花板。镀锌板表面形成的锌花仅仅能起到美观作用，但是根据当前对镀锌板耐腐蚀性能的研究表明，有锌花板相对于无锌花板而言，其耐腐蚀性能有一定程度的下降。同时，由于大量的镀锌板还要进行后续的彩涂处理，而锌花在镀锌板上形成的凹凸表面是不利于后续的彩涂作业的。因此，研制一种能用于生产高防腐无锌花板的热镀锌合金是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蛋白固体冲泡颗粒及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：0.5～0.8份铝中间合金，0.003～0.05份铅，0.03～0.05份氮化硅，0.03～0.05份镁合金，0.01～0.04份硅和98～99份锌。
作为优化，所述锌中包括锌和不可避免的其他杂质。
作为优化，所述窄带钢镀锌的热镀锌合金主要包括以下质量分数的原料组分：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.03份氮化硅，0.05份镁合金，0.02份硅和98～99份锌。
作为优化，所述铝中间合金中间合金的制备方法为将碳酸钇与金属铝中间合金混合，并加入冰晶石，于温度为1000～1500℃的条件下恒温反应2～3h后，制得铝中间合金中间合金。
作为优化，一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵或氯化银中任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在制备窄带钢镀锌的热镀锌合金时加入镁合金，硅，铝中间合金和氮化硅。
首先，加入的镁合金具有较低的熔点，在与金属锌共通加入熔炉中后，可率先熔化，将金属锌与其他金属元素均匀混合，从而提高产品的质量，并且，镁合金中含有镧元素，在加入产品中后，可提高产品使用后锌合金的表面致密度，从而提高从的防腐性能；其次，在产品中加入硅元素和氮化硅，硅元素和氮化硅在加入产品中后可起到润滑作用，从而提高产品的质量，其次，氮化硅可在产品使用过程中分布于产品表面，从而进一步提高产品的防腐性能；再者，本发明在制备窄带钢镀锌的热镀锌合金中还加入了铝中间合金，由于铝中间合金中含有钇元素，钇在加入产品中后，可细化锌颗粒，从而减少产品在使用过程中出现挂渣的现象，从而提高产品的使用效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的窄带钢镀锌的热镀锌合金的各指标测试方法如下：
防腐性测试：将各实施例所得合金直接熔化而成锌浴，对材质为Q195的窄带钢进行热镀锌，生产无锌花板，并浸入质量分数为10％的氯化钠溶液中，测量锈点出现时间。
实施例1
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，按重量份数计，主要包括：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.03份氮化硅，0.05份镁合金，0.02份硅和99份锌。
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再熔炉中加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵。
作为优化，步骤(1)所述铝中间合金的制备方法为将铝与碳酸钇按质量比100:1混合，并加入铝质量0.1～0.2倍的冰晶石，于温度为1200℃的条件下恒温反应2h后，浇筑冷却，得铝中间合金。
实施例2
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，按重量份数计，主要包括：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.03份氮化硅，0.05份镁合金和99份锌。
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再熔炉中加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵。
作为优化，步骤(1)所述铝中间合金的制备方法为将铝与碳酸钇按质量比100:1混合，并加入铝质量0.1～0.2倍的冰晶石，于温度为1200℃的条件下恒温反应2h后，浇筑冷却，得铝中间合金。
实施例3
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，按重量份数计，主要包括：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.03份氮化硅，0.05份镁，0.02份硅和99份锌。
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌加入熔炉中，并向熔炉中加入氯化物，加热熔化后，再熔炉中加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵。
作为优化，步骤(1)所述铝中间合金的制备方法为将铝与碳酸钇按质量比100:1混合，并加入铝质量0.1～0.2倍的冰晶石，于温度为1200℃的条件下恒温反应2h后，浇筑冷却，得铝中间合金。
实施例4
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，按重量份数计，主要包括：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.05份镁合金，0.02份硅和99份锌。
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再熔炉中加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与硅混合，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵。
作为优化，步骤(1)所述铝中间合金的制备方法为将铝与碳酸钇按质量比100:1混合，并加入铝质量0.1～0.2倍的冰晶石，于温度为1200℃的条件下恒温反应2h后，浇筑冷却，得铝中间合金。
对比例
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，按重量份数计，主要包括：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.05份氮化硅，0.03份镁合金，0.01份硅和99份锌。
一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再熔炉中加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
作为优化，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
作为优化，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
作为优化，步骤(1)所述氯化物为氯化铵。
作为优化，步骤(1)所述铝中间合金的制备方法为将铝与碳酸钇按质量比100:1混合，并加入铝质量0.1～0.2倍的冰晶石，于温度为1200℃的条件下恒温反应2h后，浇筑冷却，得铝中间合金。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至4与对比例的窄带钢镀锌的热镀锌合金的性能分析结果。
表1
从表1中实施例1与对比例的实验数据比较可发现，在制备窄带钢镀锌的热镀锌合金加入入镁合金，硅和氮化硅，可有效提高产品的防腐性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：0.5～0.8份铝中间合金，0.003～0.05份铅，0.03～0.05份氮化硅，0.03～0.05份镁合金，0.01～0.04份硅和98～99份锌。
2.根据权利要求2所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，其特征在于，所述锌中包括锌和不可避免的其他杂质。
3.根据权利要求3所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，铝中间合金中间合金的其特征在于，所述铝中间合金中间合金的制备方法为将碳酸钇与金属铝中间合金混合，并加入冰晶石，于温度为1000～1500℃的条件下恒温反应2～3h后，制得铝中间合金中间合金。
4.根据权利要求3所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金，其特征在于，所述窄带钢镀锌的热镀锌合金主要包括以下质量分数的原料组分：0.5份铝中间合金，0.4份铅，0.03份氮化硅，0.05份镁合金，0.02份硅和98～99份锌。
5.一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
(1)将锌和镁合金加入熔炉中，并加入氯化物，加热熔化后，再加入铅和铝中间合金，继续搅拌熔化，待完全混合后，去除炉渣，得混合金属液；
(2)将步骤(1)所得混合金属液与氮化硅混合，并加入硅，搅拌混合后，捞出炉渣，得预处理混合金属液，将预处理混合金属液浇筑成形，得窄带钢镀锌的热镀锌合金。
6.根据权利要求5所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热熔化温度为550～800℃。
7.根据权利要求5所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镁合金中各金属的质量分数为：91％的镁，5％的锂，3％的铝中间合金和1％的镧。
8.根据权利要求5所述的一种窄带钢镀锌的热镀锌合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氯化物为氯化铵或氯化银中任意一种。
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