一种锌铝镁稀土多元合金材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102534306A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102534306A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210010296.6C23C4/08(2006.01)(22)申请日2012.01.13B21C37/04(2006.01)(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人肖葵李晓刚高瑾刘安强董超芳(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22C18/04(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/16(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书77页页附图附图33页(54)发明名称一种锌铝镁稀土多元合金材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种热喷涂锌铝镁稀土多元合金丝材合金成分设计、制备方法及其应用，属于耐蚀金属材料防腐技术领域。其组成成分和重量百分比为：5.0~15.0%的铝，0.1~1.0%的镁，0.1~0.5%的稀土（镧和铈），总量小于1.0%的杂质，余量为锌。其制备方法为：先将锌锭、铝锭加入合金熔炼炉中加热熔化后，再加入中间合金，搅拌至熔清、静置、扒渣后进行浇铸；将铸锭均匀化退火处理后进行挤压，挤压获得的锌铝镁稀土多元合金毛坯粗丝，经均匀化退火处理、拉拔、减径、丝材表面清洗制备成锌铝镁稀土多元合金丝产品。本发明制备的合金丝材适用于热喷涂技术制备耐蚀多元合金涂层的耐蚀性能明显高于纯锌涂层，适用于钢铁结构件的防护施工，对水利水电、港口、桥梁、船舶等防腐工程都具有重要意义和广泛应用前景。CN1025346ACN102534306A权利要求书1/1页1.一种锌铝镁稀土多元合金材料，其特征在于：材料的组成成分和重量百分比为：5.0~15.0%的铝，0.1~1.0%的镁，0.1~0.5%的镧和铈，余量为锌。2.一种权利要求1所述的锌铝镁稀土多元合金材料制备方法，其特征在于：步骤一、将铝锭加入石墨粘土坩埚内后，升温待铝锭熔化后，使炉温升至800~850℃，将金属La和Ce碎块分批压入铝液；其中La的重量百分比为：1.0%~5.0%，Ce的重量百分比为：1.0%~5.0%，Al的重量百分比为：90%~98%；待金属La和Ce全部熔清后，充分搅拌，浇铸而成中间合金ALRe10，合金浇铸温度1200~1300℃；步骤二、将纯Zn锭和Al锭放入熔炼炉中，其中Zn的重量百分比为83.5%~94.5%，Al的重量百分比为5.5%~16.5%，升温待全部熔化后，向Zn-Al熔液中加入Zn-Al质量的5.0%Al-RE10铝基稀土中间合金；待中间合金全部熔清后，升温至550℃，保温15分钟，用石墨罩将氯化锌和氯化铵压入合金液底部搅拌进行脱气、造渣，氯化锌和氯化铵用量为此时熔炼炉中原料质量的0.3~0.4%；扒渣完毕，继续升温至580~600℃，用石墨罩将Mg块压入熔体底部，Mg块的重量百分比为此时熔炼炉中原料的0.1%~1.0%，待Mg块熔清后，充分搅拌，撒此时熔炼炉中原料质量的0.1%~0.5%的氯化锌后，除去表面浮渣，继续升温至520~550℃，浇铸成Zn-Al-Mg-RE坯锭，得到权利要求1所述的锌铝镁稀土多元合金材料。3.一种采用权利要求2所述的锌铝镁稀土多元合金材料制备丝材的方法，其特征在于：步骤一、将权利要求2所制备的Zn-Al-Mg-RE坯锭进行挤压，挤压前对坯锭进行均匀化退火处理，退火温度为200~300℃，保温时间12h，挤压温度为200~300℃；步骤二、将挤压获得的毛坯粗丝加热到200~220℃拔丝机经6~8道次热拉拔，成为锌铝镁稀土多元合金粗丝；在热拉拔每1~3道次间进行退火处理，退火温度为230~250℃，保温时间2~3h；步骤三、将热拉拔获得的粗丝经过拔丝机经8~10道次冷拉拔，获得锌铝镁稀土多元合金丝产品；在冷拉拔每1~3道次间进行退火处理，退火温度为430~450℃，保温时间2~3h。2CN102534306A说明书1/7页一种锌铝镁稀土多元合金材料及其制备方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种适合于热喷涂锌铝镁稀土多元合金防护涂层的丝材及制备方法，属于钢结构的金属热喷涂及腐蚀与防护领域。背景技术[0003]目前广泛用于防腐领域的热喷涂金属丝材主要有锌丝、铝丝及锌铝合金丝等。热喷涂技术是防腐蚀最有效和最有用的工艺技术，采用热喷涂技术在钢铁结构表面制备出上述金属涂层，并对涂层进行封孔处理可有效地延长钢铁结构件的使用寿命。[0004]自20世纪50年代起，日本腐蚀控制协会热喷涂专业委员会曾利用火焰喷涂技术对碳钢表面喷涂Zn-13wt%Al合金线材，并对比Zn、Al热喷涂涂层进行了10年的海洋暴露试验发现