專利名稱：：高耐蝕性鍍覆鋼材的五元合金鍍覆材料及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種五元合金鍍覆材料及其制造方法，尤其是一種高耐蝕性鍍覆鋼材的五元合金鍍覆材料及其制造方法。
背景技術：
：在當前國內(nèi)外市場上，由于家電、建材、汽車等領域內(nèi)對熱鍍鋅或熱鍍鋅合金鋼板需求量越來越大，但大部分廠家仍在生產(chǎn)和使用傳統(tǒng)的熱鍍鋅鋼板(帶)或僅含0.10.2MA1的熱鍍鋅鋼板(帶)。這種產(chǎn)品存在很多缺陷，使用壽命短，僅10年左右時間即產(chǎn)生銹蝕的缺陷，而且機械加工性能差，鍍層因拉伸容易造成損傷，特別是在高于室溫的條件下抗蝕性能差，鍍層與基體金屬結合處易脆化，易氧化生成鱗皮，抗疲勞性能差，在彎曲數(shù)次后容易產(chǎn)生龜裂，出現(xiàn)鍍層脫皮現(xiàn)象。為解決上述技術問題，現(xiàn)有技術提出很多相關的技術方案，如作者吳俊琳、余仲興、朱永達在期刊名為"上海有色金屬"上發(fā)表的"微量添加元素對熱鍍鋅層性能的影響"和"微量添加稀土對鋅基合金鍍層性能的影響"兩篇文章中，均提到在熱度鋅層中加入微量稀土元素或其他元素如鎂等可以起到有益效果，但這兩篇文章僅僅停留于學術上的研究，涉及到各種具體元素到底應如何加入目前尚無定論，甚至如在"微量添加元素對熱鍍鋅層性能的影響"所述的已經(jīng)被普遍使用的鋁添加劑加入多少最適宜尚無定論，并且由于各種元素對熱鍍鋅鋼板所產(chǎn)生的影響作用不盡相同，甚至是相反的作用，因此并不能簡單在二元(Zn-Al)或三元合金(Zn-Al-Si、Zn-Al-稀土等等)的基礎上任意添加其他微量元素如鎂元素，而且該兩份期刊文獻中也為給出如何將鎂元素加入到二元或三元合金中的技術啟示，因此盡管學術理論上已經(jīng)意識到添加某些元素可以起到有益效果，但由于元素與元素之間的相互影響導致至今的鍍覆材料最多仍然由三元合金組成，仍未能解決更多合金如何形成的技術難題，正如在"微量添加元素對熱鍍鋅層性能的影響"結尾所述"目前國內(nèi)外研究大多數(shù)仍停留在實驗室階段，只有少數(shù)合金已應用于生產(chǎn)"，因此，如何形成更多多元合金的鍍覆材料一直是懸而未決的技術問題。本申請人通過反復研究，克服了技術上的困難，成功的實現(xiàn)了由Al-Zn-Si-RE四元合金組成的鍍覆材料并已提出相關專利申請CN1807667A，在此基礎上，為進一歩改進CN1807667A中的鍍覆材料的性能，本發(fā)明進一步克服了技術的難題，又作了進一步的改進。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中僅能實現(xiàn)三元或四元合金鍍覆材料的技術難題，本發(fā)明目的在于提供一種高耐蝕性鍍覆鋼材的五元合金鍍覆材料及其制造方法，以更好地提高鍍覆鋼材的抗腐蝕性能與耐高溫性能，延長鋼材的使用壽命，改善鋼材的表面質(zhì)量。本發(fā)明的五元合金鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn合金和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1—5%，Zn為余量。優(yōu)選的，在鍍覆材料中加入微量添加元素，加入的微量添加元素為Fe，Pb，Mn，Ca，Cu，Sb中的一種或幾種。更優(yōu)選的是，微量添加元素的加入總含量在0.5%以下。其中，根據(jù)加入的微量添加元素的具體成份的不同，控制各組成成份的具體加入量分別為Fe〈0.30/。，Pb<0.1%，Mn<0.1%，Ca<0.1%，Cu<0.1%，Sb<0.1%。另一方面，本發(fā)明還公開了一種制造五元合金鍍覆材料的方法，其中鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，將所述五元合金按質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1_5%，Zn為余量進行配比加入熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—800'C，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精煉、除渣，最后澆注的合金錠。其中優(yōu)選的將Al與Si、Al與RE、Zn與Mg分別配制成中間合金的形式再加入熔爐熔制合金o其中所述非接觸式攪拌采用電磁攪拌。形成中間合金是通過熔爐預制實現(xiàn)的。同時，本發(fā)明還公開了一種高耐蝕性鍍覆鋼材，所述高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆五元合金鍍覆材料，所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1—5%，Zn為余量。采用本發(fā)明的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，加入鎂元素后，由于克服了各元素相互之間的影響和所產(chǎn)生的副作用，通過合理的配置各組成成份的質(zhì)量百分比，具備如下明顯的技術效果1、使堿式碳酸鋅變得更加穩(wěn)定不易形成疏松的ZnO。2、鍍層中有稀土元素，加入鎂激化了稀土元素的作用，呈現(xiàn)更高的耐蝕性是鍍Zn鋼板的5倍以上，特別是鋼板切邊的耐蝕性更為突出。3、鍍層中加入鎂元素，鍍層表面硬度比鍍鋅層高，摩擦系數(shù)比鍍鋅鋼板小，加工時滑動性好，不易產(chǎn)生滑痕。4、鍍層表面光亮，耐變黑性。5、鍍層合金中既有稀土元素又有鎂元素，提高鋅鍋內(nèi)合金液流動性和浸潤性，鍍層不僅與基體金屬結合力增加，而且鍍層表面無結瘤現(xiàn)象，將減輕光整工作量，同時又提高沉浸輥使用壽命。同時，該五元合金鍍覆材料采用獨特工藝制備，成份均勻無偏析，重熔或重熔放置長時間后仍能保持這一效果，且底渣生成量少，有高的耐蝕性和優(yōu)良的抗疲勞性能，與基體金屬結合力強，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。具體實施例方式本發(fā)明的高耐蝕性鍍覆鋼材的五元合金鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，表1中列出了本發(fā)明中各成份質(zhì)量百分比的一些優(yōu)選的具體實施例，但本發(fā)明各組成成份的含量并不局限于表1中所列的數(shù)值，對于本領域技術人員來說，完全可以在表1所列的數(shù)值范圍的基礎上進行合理概括和推導。表l:各組成成份占總質(zhì)量的質(zhì)量百分比含量。單位(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表1可以看出本發(fā)明的五元合金鍍覆材料中所述五元合金的各成份最優(yōu)的質(zhì)量百分比的范圍為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%,Mg:0.1—5%，Zn為余量。優(yōu)選的，在鍍覆材料中微量添加元素的加入總含量最優(yōu)在0.5%以下，加入的微量添加元素可以為Fe，Pb,Mn,Ca，Cu，Sb中的一種或幾種，其中，根據(jù)加入的微量添加元素的具體成份的不同，控制各組成成份的具體加入量分別為Fe<0.3%，Pb<0.1%，Mn<0.1%，Ca<0.1%，Cu<0.1%，Sb<0.1%。另一方面，本發(fā)明還公開了一種制造五元合金鍍覆材料的方法，其中鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，將所述五元合金按質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2_3%，稀土元素0.02_0.9%，Mg:0.1—5%，Zn為余量進行配比加入熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—800°C，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精煉、除渣，最后澆注的合金錠。其中優(yōu)選的將Al與Si、Al與RE、Zn與Mg分別配制成中間合金的形式再加入熔爐熔制合仝口也。其中所述非接觸式攪拌采用電磁攪拌。所述形成中間合金是通過熔爐預制實現(xiàn)的。精煉劑使用惰性氣體，精煉結束，檢查金屬含氣量，合格后扒渣澆注成錠，鑄錠尺寸為1400X580X475mm，或680X卯X60mm。同時，本發(fā)明還公開了一種高耐蝕性鍍覆鋼材，所述高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆五元合金鍍覆材料，所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al:45—69%,Si:0.2—3%,稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1_5%，Zn為余量。采用，本發(fā)明的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，加入鎂元素后，由于通過合理的配置各組成成份的質(zhì)量百分比，克服了各元素相互之間的影響和所產(chǎn)生的副作用，具備了明顯的技術效果，同時，該五元合金鍍覆材料采用獨特工藝制備，成份均勻無偏析，重熔或重熔放置長時間后仍能保持這一效果，且底渣生成量少，成品高耐蝕性鍍覆鋼材有高的耐蝕性和優(yōu)良的抗疲勞性能，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。權利要求1、一種五元合金鍍覆材料，其特征在于所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al45-69％，Si0.2-3％，稀土元素0.02-0.9％，Mg0.1-5％，Zn為余量。2、如權利要求1所述的五元合金鍍覆材料，其中所述的鍍覆材料還包括微量添加元素，所述的微量添加元素選自Fe，Pb，Mn，Ca，Cu，Sb中的一種或幾種，并且所述的微量添加元素的總含量在0.5%以下。3、如權利要求2所述的五元合金鍍覆材料，其中所述的微量添加元素各組成成份的具體含量Fe<0.3%，Pb<0.1%，Mn<0.1%，Ca<0.1%，Cu<0.1%，Sb<0.1%。4、一種制造五元合金鍍覆材料的方法，所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，將所述五元合金按質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1—5%，Zn為余量進行配比，加入熔煉爐中熔煉，熔煉溫度為750—800'C，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精煉、除渣，最后澆注成合金錠。5、如權利要求4所述的方法，其中先將Al與Si、A1與RE、Zn與Mg分別配制成中間合金的形式再加入熔煉爐中熔煉。6、如權利要求4所述的方法，其中所述非接觸式攪拌采用電磁攪拌。7、如權利要求4所述的方法，所述形成中間合金是通過熔爐預制實現(xiàn)的。8、一種高耐蝕性鍍覆鋼材，其特征在于所述的高耐蝕性鍍覆鋼材鍍覆五元合金鍍覆材料，所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al:45—69%，Si:0.2—3%，稀土元素0.02—0.9%，Mg:0.1一5%，Zn為余量。全文摘要本發(fā)明涉及一種高耐蝕性鍍覆鋼材的五元合金鍍覆材料及其制造方法，其中所述的鍍覆材料包含由Al、Si、Mg、Zn和一種稀土元素組成的五元合金，其中所述五元合金的各成份的質(zhì)量百分比為Al45-69％，Si0.2-3％，稀土元素0.02-0.9％，Mg0.1-5％，Zn為余量，所述的制造方法包括將各組分按上述比例進行配比，并且先將Al與Si、Al與RE、Zn與Mg分別配制成中間合金的形式再加入熔爐熔制合金，熔煉溫度為750-800℃，經(jīng)非接觸式攪拌再經(jīng)過精煉、除渣，最后澆注的合金錠，采用本發(fā)明的五元合金鍍覆材料鍍覆鋼材，有高的耐蝕性和優(yōu)良的抗疲勞性能，與基體金屬結合力強，能廣泛應用于家電、建材、汽車行業(yè)。文檔編號C22C1/03GK101104912SQ20071014395公開日2008年1月16日申請日期2007年8月16日優(yōu)先權日2007年8月16日發(fā)明者嚴錦山,馮立新申請人:無錫麟龍鋁業(yè)有限公司