專利名稱：含Al-Zn-Si-RE-Ni的熱浸鍍鑄鋁合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多種熱浸鍍鑄鋁合金及其制備方法，尤其是涉及多種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，應用于近海和海洋中的工程裝備越來越多，但其服役條件按ISO 9225環(huán)境評價標準一般>C5級，屬于極端惡劣環(huán)境。所述環(huán)境大氣多雨、高溫、多鹽霧和強風流，裸露在外的零件將受到強烈的大氣腐蝕、電化學腐蝕以及氣流沖刷侵蝕的綜合作用，各種鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命遠低于一般內(nèi)陸戶外環(huán)境。例如，當前風能已經(jīng)日漸成為技術(shù)最成熟、最具備規(guī)模開發(fā)條件的可再生潔凈能源。但由于風力發(fā)電機組是利用風能發(fā)電，而在海岸線、離岸海洋中具有豐富的風力資源， 因此風電場的建設(shè)有很大比例是選址在近海岸或離岸海洋中。但在海洋氣候條件下服役的風力發(fā)電設(shè)備由于機組的外部構(gòu)件如機艙、引擎罩、塔架等直接裸露于極端的腐蝕大氣中， 采用常規(guī)的防護措施，往往僅數(shù)個月便產(chǎn)生嚴重的腐蝕，因此，目前迫切需要解決耐海洋氣候的工程零件防腐處理用的涂層的耐腐蝕問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中這些問題，本發(fā)明提供多種適合于耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄造鋁合金及其制造方法。首先，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、RE和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自TiO2, CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為=Zn 35 58%, Si 0.3 4.0%，RE 0. 02 1. 0%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 01 1.0%，余量為 Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、Mg、RE和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0 %，Mg :0. 1 5. 0 %，RE :0. 02 1. 0 %，納米氧化物顆粒增強劑總的含量 0. 01 1. 0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、RE、Ni和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0 %，RE 0. 02 1. 0 %，Ni :0. 1 3. 0 %，納米氧化物顆粒增強劑總的含量 0. 01 1. 0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、RE、Ti和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si :0. 3 4. 0%，RE 0. 02 1. 0%，Ti :0. 01 0. 5%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量
0.01 1.0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、Mg、RE、Ni和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si 0. 3 ~ 4. 0%, Mg 0. 1 5. 0%，RE :0. 02 ~ 1. 0%, Ni :0. 1 3. 0%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 01 1. 0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、Mg、RE、Ti和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si 0. 3 4. 0%，Mg :0. 1 5. 0%，RE :0. 02 1. 0%, Ti :0. 01 0. 5%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 01 1. 0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。再者，本發(fā)明提供的一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、ai、Si、RE、Ti、Ni和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn :35 58%， Si 0. 3 4. 0%，RE 0. 02 1. 0%, Ti :0. 01 0. 5%, Ni :0. 1 3. 0%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 01 1. 0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。其中，RE是稀土元素的任一種或幾種。優(yōu)選的，如果采用的納米氧化物顆粒是均勻的球體顆粒，則球體比表面積和平均粒徑滿足如下關(guān)系式
權(quán)利要求
1.一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述鑄鋁合金由Al、 &i、Si、RE、Ni和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自Ti02、Ce&中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為=Zn :35 58%，Si :0. 3 4. 0%，RE :0. 02 1.0%, Ni 0. 1 3.0%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 01 1.0%，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中納米氧化物顆粒增強劑是均勻的球體顆粒，且納米氧化物顆粒增強劑的比表面積和平均粒徑滿足如下關(guān)系式
3.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述TiA的平均粒徑為15 60nm。
4.如權(quán)利要求1或3所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述TW2的比表面積為20 90m2/g°
5.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述( 的平均粒徑為25 70nm。
6.如權(quán)利要求1或5所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中所述CeO2的比表面積為10 80m2/g°
7.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中納米氧化物顆粒增強劑為TiO2和CeO2, 且TiO2和CeO2質(zhì)量比為1 (1 3)。
8.如權(quán)利要求1所述的熱浸鍍鑄鋁合金，其中各組成成份占總質(zhì)量百分比為Ζη: 41 51%，Si :1 3. 2%，RE :0. 05 0. 8%，Ni :1. 5 2. 6%，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0. 05 0. 8%。
9.一種制造權(quán)利要求1所述熱浸鍍鑄鋁合金的方法，根據(jù)Al、&i、Si、RE、Ni、納米氧化物顆粒增強劑的質(zhì)量百分比備料，先在真空或氣氛保護爐中將Al加熱升溫至700 750°C 溶化，攪拌均勻，加入Si ；然后升溫至800 840°C后加RE ；再加熱升溫至830°C 850°C后加Si ；再加熱升溫至850°C 880°C后加Ni ；經(jīng)降溫至750 700°C后加入納米氧化物顆粒增強劑；再將溫度降低到700 650°C經(jīng)攪拌均勻后靜置10 35分鐘后澆鑄或壓鑄成錠。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，所述加熱過程中的升溫速率為10 40°C/分鐘，所述降溫過程中的降溫速率為20 60°C /分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐海洋氣候工程零件防腐處理用的熱浸鍍鑄鋁合金及其制備方法，其中所述鑄鋁合金由Al、Zn、Si、RE、Ni和納米氧化物顆粒增強劑組成，所述納米氧化物顆粒增強劑選自TiO2、CeO2中的一種或兩種，各組成成份占總質(zhì)量百分比為Zn35～58％，Si0.3～4.0％，RE0.02～1.0％，Ni0.1～3.0％，納米氧化物顆粒增強劑總的含量0.01～1.0％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)，采用本發(fā)明所生產(chǎn)的鑄鋁合金作涂層，可在海洋氣候條件下賦予其充分耐腐蝕性能和抗沖刷侵蝕性能。
文檔編號C22C1/02GK102312140SQ20111027754
公開日2012年1月11日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者馮立新, 張敏燕, 繆強 申請人:江蘇麟龍新材料股份有限公司