[发明专利]轻稀土-锌合金及其制备方法和用途及熔炼容器的用途

说明书

本发明公开了一种轻稀土‑锌合金及其制备方法和用途及熔炼容器的用途。本发明的轻稀土‑锌合金及其制备方法包括如下步骤：将由轻稀土金属和锌组成的原料在熔炼容器中进行熔炼，然后精炼、浇铸，得到轻稀土‑锌合金；其中，所述轻稀土金属选自镧、镨或钕中的一种或多种；所述轻稀土金属为原料总重量的0～10.0wt％，但不包含0，余量为锌；所述熔炼容器与原料相接触的部位由钨形成。该制备方法能够降低轻稀土‑锌合金中轻稀土元素含量的偏差。

技术领域

本发明涉及一种轻稀土-锌合金及其制备方法和用途，还涉及一种熔炼容器的用途。

背景技术

钢铁在使用的过程中容易出现腐蚀的现象，会造成严重的经济损失。钢铁表面镀锌是防止钢铁腐蚀较为有效的措施。在锌中添加适当的稀土元素能够改善镀层的性能，减少镀层的厚度，增加镀层的耐腐蚀性。但是锌的熔点(约为419.5℃)较低，而稀土金属的熔点(约为798～1663℃)较高，稀土金属在锌中的溶解度极低，两者难以一起熔炼；且稀土金属活性强，熔炼的过程中容易被氧化。采用传统熔炼方法存在合金成分难以精确控制，杂质元素难以控制等问题。

CN101100732A公开了一种二元合金镀覆材料的制备方法，所述二元合金由Zn和RE组成，所述材料还包含微量添加元素，微量添加元素的总含量在0.5％以下；按照合金组成将各元素按比例加入熔炼炉中熔炼，经搅拌、精炼、除渣，浇注成合金锭。

CN111334688A公开了一种Zn-RE系锌合金的制备方法，将纯锌和非放射性稀土元素RE混合，得到混合物；在CO₂和SF₆气氛保护下，将混合物置于玉坩埚或石墨坩埚中进行熔炼，经过浇铸、冷却，得到Zn-RE系锌合金。

但是现有技术中所公开的方法所得到的合金中稀土的含量与原始投料中稀土的含量偏差较大，且所得合金中杂质含量较多。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种轻稀土-锌合金的制备方法，该方法制备得到的轻稀土-锌合金中轻稀土元素含量的偏差较小。进一步地，该轻稀土-锌合金中杂质含量较低。

本发明的另一个目的在于提供一种轻稀土-锌合金。

本发明的再一个目的在于提供一种轻稀土-锌合金的用途。

本发明的又一个目的在于提供一种熔炼容器的用途，该熔炼容器能够降低轻稀土-锌合金中轻稀土元素含量的偏差。

一方面，本发明提供了一种轻稀土-锌合金的制备方法，包括如下步骤：

将由轻稀土金属和锌组成的原料在熔炼容器中进行熔炼，然后精炼、浇铸，得到轻稀土-锌合金；

其中，所述轻稀土金属选自镧、镨或钕中的一种或多种；所述轻稀土金属为原料总重量的0～10.0wt％，但不包含0，余量为锌；所述熔炼容器与原料相接触的部位由钨形成。

根据本发明的制备方法，优选地，所述轻稀土中氧含量≤0.02wt％，磷含量≤0.03wt％，且硫含量≤0.02wt％。

根据本发明的制备方法，优选地，所述熔炼在惰性气氛中进行；熔炼温度为460～800℃，熔炼压力为0.01～0.06MPa。

根据本发明的制备方法，优选地，将精料后的原料浇铸至水冷锭模或带有电磁搅拌功能的锭模中，得到轻稀土-锌合金。

另一方面，本发明提供了一种轻稀土-锌合金，所述轻稀土-锌合金由上述方法制备得到。

根据本发明的轻稀土-锌合金，优选地，所述轻稀土-锌合金中轻稀土元素含量的偏差≤0.004；

其中，所述轻稀土-锌合金中轻稀土元素含量的偏差采用下式计算得到：

|X-I|/X；