一种稀土多元合金镀层及其热浸镀锌方法技术

本发明专利技术是一种稀土多元合金镀层及其热浸镀锌方法，该稀土多元合金镀层的主要成分为稀土、铝、镍、镁、锌。热浸镀锌方法：包括如下步骤（1）中间合金Al‑RE‑Mg，Zn‑Ni的熔配；（2）多元稀土合金熔配；（3）捞渣；（4）浇铸；（5）用法。优点：1）解决了不同熔点的多元素直接加入锌液熔融的难度和高熔点单质金属元素加入锌液熔融的不可能性问题。2）能全部且快速熔融和分散，在实际生产过程中易于操作和控制。3）增强了锌液的稀释能力、分散能力、流动性、均匀性，减少锌耗5%‑15%，从而降本增效。4）较传统热浸镀锌镀层的耐腐蚀性能高出1倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种稀土多元合金镀层及其热浸镀锌方法，属于材料保护领域。
技术介绍
随着军工、光伏发电支架、船舶、轨道交通、建筑、电力电气等行业的飞速发展，热镀锌产品的需求量不断增加，由于环境的多样性对热镀锌产品的质量和耐腐蚀性能也提出了更高的要求，传统单一合金镀层如Zn-Ni、Al-RE、Zn-Al的热镀锌产品对现有环境的适应程度的同步性欠佳。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种低能耗、高性能的一种稀土多元合金镀层及其热浸镀锌方法，由于稀土元素的添加使热浸镀锌表面张力降低，减小润湿角，提高锌液流动性，从而改善镀层成行性；同时使镀层合金组织更加均匀，细密，晶粒细化，且稀土和镍对锌液具有净化和细化作用，在热浸镀锌产品的表面形成致密而均匀的保护层，能在相当程度上减慢外界杂质原子向铁锌合金层内部扩散的速度，从而延缓氧化和腐蚀过程，使之满足现有环境对产品提出的耐腐蚀要求。本专利技术的技术解决方案：本专利技术是一种稀土多元合金镀层，该稀土多元合金的主要成分为稀土、铝、镍、镁、锌，它们各占多元合金的重量百分比为RE0.9ωt%-1.1ωt%,AL2.5ωt%-3.5ωt%，Ni0.5ωt%-1ωt%，Mg1.2ωt%-1.5ωt%,其余为Zn和不可避免的杂质；按需以0.5%-1.5%的比例以中间合金形式调制热浸镀锌锌液，对相关产品经热浸镀锌从而形成稀土多元合金镀层。热浸镀锌方法：包括如下步骤（1）中间合金Al-RE-Mg，Zn-Ni的熔配；（2）多元稀土合金熔配；（3）捞渣；（4）浇铸；（5）用法。本专利技术的有益技术效果如下：1）解决了不同熔点的多元素直接加入锌液熔融的难度和高熔点单质金属元素加入锌液熔融的不可能性问题；2）由于稀土多元合金是以中间合金的形式添加，能全部且快速熔融和分散，在实际生产过程中易于操作和控制；3）由于热浸镀锌液中加了稀土多元合金，增强了锌液的稀释能力、分散能力、流动性、均匀性，减少锌耗5%-15%，从而降本增效；4）由于该热浸镀锌镀层加入了稀土多元成分，使之更加致密、均匀，其表面光洁、无流挂、无锌瘤、附着力强，在较宽的温度区间无圣德林效应，较传统热浸镀锌层的耐腐蚀性能高出1倍。具体实施方式一种稀土多元合金镀层，该稀土多元合金的主要成分为稀土、铝、镍、镁、锌，它们各占多元合金的重量百分比为RE0.9ωt%-1.1ωt%,AL2.5ωt%-3.5ωt%，Ni0.5ωt%-1ωt%，Mg1.2ωt%-1.5ωt%,其余为Zn和不可避免的杂质；按需以0.5%-1.5%的比例以中间合金形式调制热浸镀锌锌液，对相关产品经热浸镀锌从而形成稀土多元合金镀层。热浸镀锌方法，包括如下步骤：（1）中间合金Al-RE-Mg，Zn-Ni熔配：1）Al-RE-Mg合金的熔配：将金属铝升温至700℃-720℃，待金属Al完全熔融，加入稀土金属和金属Mg继续熔融，继续熔融的温度在720℃-750℃左右，熔融后充分搅拌，保温静置。2）Zn-Ni合金的熔配：在熔融的Zn中加入氯化镍，熔融的温度在435℃-440℃左右，氯化镍与锌液充分反应后，镍以分散颗粒状存在于锌液中，搅拌均匀，保温静置。（2）多元稀土合金熔配：将Al-RE-Mg合金以液态的形式添加到Zn-Ni合金中，搅拌均匀，降温后保温形成Zn-Al-RE-Mg-Ni稀土多元合金溶液。（3）捞渣：从熔锅中捞出稀土多元合金Zn-Al-RE-Mg-Ni溶液中的渣。（4）浇铸：将无渣的稀土多元合金溶液倒入浇铸模内冷却成型得到所述稀土多元合金。（5）用法：将该稀土多元合金按需以0.5%-1.5%的比例以中间合金形式加入到热浸镀锌锌液中，用该锌液热浸镀锌出的工件其表面覆盖层即为稀土多元合金镀层。所述的稀土为镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钇(Y)和钪(Sc)中的一种或多种。所述降温后保温为降温至435℃-440℃保温30min。实施例1：以热浸镀锌用稀土多元合金的总质量为基准，所述热浸镀锌用稀土多元合金中含有0.9ωt%的RE、2.5ωt%的Al、0.5ωt%的Ni、1.2ωt%的Mg，余量为Zn及不可避免的杂质。以1.5%的比例投入到锌液中。采用本例中的稀土多元合金对两头带法兰的大船管管件热浸镀锌3分钟，形成的稀土多元合金镀层均匀，且镀层厚度分布为90-125μm，附着力测试良好，镀层光洁，产生极少底渣。实施例2：以热浸镀锌用稀土多元合金的总质量为基准，所述热浸镀锌用稀土多元合金中含有1ωt%的RE、3ωt%的Al、0.8ωt%的Ni、1.3ωt%的Mg，余量为Zn及不可避免的杂质。以1%的比例投入到锌液中。采用本例中的稀土多元合金对太阳能C型钢产品热浸镀锌3分钟，形成的稀土多元合金镀层均匀，且镀层厚度分布为65-80μm，附着力测试良好，镀层光洁，产生极少底渣。实施例3．以热浸镀锌用稀土多元合金的总质量为基准，所述热浸镀锌用稀土多元合金中含有1.1ωt%的RE、3.5ωt%的Al、1ωt%的Ni、1.5ωt%的Mg，余量为Zn及不可避免的杂质。以0.5%的比例投入到锌液中。采用本例中的稀土多元合金对组合支吊架产品热浸镀锌3分钟，形成的稀土多元合金镀层均匀，且镀层厚度分布为65-85μm，附着力测试良好，镀层光洁，产生极少底渣。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土多元合金镀层，其特征在于：主要成分为稀土、铝、镍、镁、锌，它们各占多元合金镀层的重量百分比为RE 0.9ωt%‑1.1ωt%,AL 2.5ωt%‑3.5ωt%， Ni 0.5ωt%‑1ωt%，Mg 1.2ωt%‑1.5ωt%,其余为Zn和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种稀土多元合金镀层，其特征在于：主要成分为稀土、铝、镍、镁、锌，它们各占多元合金镀层的重量百分比为RE0.9ωt%-1.1ωt%,AL2.5ωt%-3.5ωt%，Ni0.5ωt%-1ωt%，Mg1.2ωt%-1.5ωt%,其余为Zn和不可避免的杂质。
2.一种稀土多元合金镀层热浸镀锌方法，其特征是包括如下步骤：
（1）中间合金Al-RE-Mg，Zn-Ni熔配；
（2）稀土多元合金熔配；
（3）捞渣；
（4）浇铸；
（5）用法。
3.根据权利要求2所述的一种稀土多元合金镀层热浸镀锌方法，其特征在于：所述步骤（1）中间合金Al-RE-Mg，Zn-Ni熔配：
1）Al-RE-Mg合金的熔配：将金属铝升温至700℃-720℃，待金属Al完全熔融，加入稀土金属和金属Mg继续熔融，继续熔融的温度在720℃-750℃，熔融后充分搅拌，保温静置；
2）Zn-Ni合金的熔配：在熔融的Zn中加入氯化镍，熔融的温度在435℃-440℃，氯化镍与锌液充分反应后，镍以分散颗粒状存在于锌液中，搅拌均匀，保温静置。
4.根据权利要求2所述的一种稀土多元合金镀层热浸镀锌方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐广林，常本凤，许卫国，左志华，
申请(专利权)人：江苏中远稀土新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32