[发明专利]一种Fe(CO)5变质的热浸镀镀层材料

说明书

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，Li: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1~1.2%。

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、Ni-B、Ti-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：

（1）本发明采用为Ba、Li、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-Si-Fe之间的金属键断裂，起到了很好地细化作用。

具体实施方式

实施例1：