一种镀铝钢板镀覆材料铝硅合金的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种新型的热镀铝硅合金材料及其生产方法，所述的材料主要包含Si：6‑13%；RE：0.02‑0.3%；Ti：0.02‑0.5%；B：0.01‑0.25%，余量为Al及不可避免的杂质，还公开了制备该材料的新的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种镀铝钢板镀覆材料铝硅合金的生产方法
本专利技术涉及到一种镀铝钢板镀覆材料铝硅合金材料，尤其是涉及一种热镀铝钢板镀覆材料铝硅合金的生产方法。
技术介绍
热镀钢板、钢带、线材除镀覆锌外，大部分使用锌铝硅合金，还有少量镀锡材料。近来由于纯铝耐蚀性比纯锌高，但是纯铝力学性能低，必须加入其它元素，如铜、铁等元素使铝合金材料提高力学强度，但有些元素又使铝合金材料变硬、发脆、熔点升高，若作热镀合金材料，在热镀生产工艺上存在较大的困难。为了解决上述问题，现有技术中提出加入硅元素，再经变质处理，既提高了合金力学性能，又降低了合金熔点，还提高了合金流动性，使热镀铝钢板镀覆铝硅合金材料，在热镀工艺生产上成为可取性。然而，铝硅合金若在液态存在时，未经变质处理，合金液中存在α相与β相，当它冷却时，液体开始收缩，表面出现坑坑凹凹不平，硅相呈粗大片状组织，故又称初晶硅，它割裂金属组织结构，使材料力学性能下降。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了提供一种钢板热镀覆材料铝硅合金，使抗腐蚀性能增强，耐高温性能佳，既提高了钢材使用寿命，又使镀层表面更为光亮，镀层与钢板结合力更牢。同时，还提供一种热镀铝钢板镀覆材料铝硅合金的生产方法，通过变质处理，消除了初晶硅，使共晶硅转变为细小纤维，也使合金共晶点凝固温度下降，更有意义的是合金力学性能提高，合金流动性增强。本专利技术提供的热镀铝硅合金材料，主要包含Si：6-13%；RE：0.02-0.3%；Ti：0.02-0.5%；B：0.01-0.25%，余量为Al及不可避免的杂质（如Fe）含量。本专利技术提供的热镀铝硅合金，不仅仅是增加了新的合金成份，而且进一步优选了各个成分的范围。而且这种范围不是单一的利用某一种元素的优点或特性，而是多组元素的组合及组合的数值范围带来的效果。这一过程不仅复杂，所花时间也相当长，本专利技术是经过无数次挑选、排列、组合试验才取得的。另一方面，本专利技术提供了一种制造热镀铝硅合金材料的方法，工艺如下：一）配料；二）对炉膛进行预热，点火升温；三）炉膛呈暗红色方可停炉，而后向炉膛投入铝锭，但必须留20%左右铝锭用作降温料；四）铝锭投完后开炉升温；炉温720℃左右时应停炉，加入结晶硅，结晶硅块大小为30-50mm块度，将硅均匀撒铝液面上，为防止硅烧损，用扒子将硅拍入液面下与空气隔绝，而后点火升温；五）在铝液温度900℃以上时，进行搅拌，时间为1-3分钟，以均匀合金中的硅成分，表面有渣必须扒净；六）扒净渣后加入Al-Ti-B-RE中间合金，搅拌后在高温静置10-20分钟；七）静置结束后，加入步骤三）中20%左右预留铝锭作为降温料，并充分搅拌；八）搅拌结束后，可加入0.1-0.15%炉料重的打渣剂，而后再扒渣；九）取小样进行炉前分析，化学成分合格，方可进行下道工序；十）在合金液温度为730-750℃时，加入0.4-1.5%炉料重的变质剂，均匀撒在液面上，静置5-10分钟后，将表面结壳打碎后压入合金液，而后再搅拌一下；十一）在700-730℃时，用已脱水的氮气进行精炼，氮气压力为0.1-0.15MPa，通气时间为20-30分钟，而后浇小样检查含气量，若不合格，应继续精炼，直至合格，合格后扒渣，再静置10-15分钟；十二）锭模必须预热；十三）浇注，合金液温度为660-680℃，浇注液流必须平稳，不可冲击；十四）浇注结束，立即清理炉膛、浇包，不允许有粘铝、粘渣，还必须上涂料。优选的，其中，所述的打渣剂由重量比34.5%NaF+65.5%NaCl组成。优选的，其中，所述的变质剂为四元变质剂，由NaCl、KCl、NaF、Na3AlF6构成。优选的，其中，为使四元变质剂在合金熔体中快速熔解，变质剂必须在铁锅中炒干，以除去水分。优选的，其中，变质剂中氟铝酸钠改为四氟铝酸钠（SAF）。优选的，其中，本专利技术步骤十二）预热的模温为120℃。进一步，采用本专利技术的热镀铝硅合金材料及其方法，由于加入RE及微量元素Ti、B可使变质作用时间延长，晶粒更为细化，力学强度升高，使镀层与钢板结合力强。由于精炼到位，合金液流动性好，在合金锭生产时，熔渣易上浮。也使热镀铝钢板生产时沉渣或浮渣减少，也使热镀铝钢板不易产生漏镀，保证了镀铝钢板生产质量，出产热镀铝钢板镀层表面光亮、美观。该热镀铝硅合金产品，将会受到广大客户欢迎。进一步的，通过实验证明，本专利技术中由于加了稀土元素，又加了Ti、B元素，从而组成复合细化剂，根据电子探针测定结果，RE元素溶入TiAl3晶格变成（RE·Ti）Al3，二次固溶体或（RE·TiSiFe）Al复合相，复合的Al-Ti-B-RE细化剂，硼化物颗粒细小，不易形成密切团块，而以微颗粒状分布在其它化合物或集体上，从而不仅不削弱细化效果，反而增强了细化效果。使用时不易生成沉淀，这样做细化效果好、稳定、不易沉淀，极大地减少了热镀合金液中杂质成分。更优选的，本专利技术在合金中生产中还可以使用四元变质剂，所述的四元变质剂由NaCl、KCl、NaF、Na3AlF6构成。更进一步的，为降低合金液中钠含量，本专利技术将人造冰晶石氟铝酸钠改为四氟铝酸钠（SAF）。与上述采用人造冰晶石相比，人造冰晶石熔点为995℃，冰晶石有6只氟原子，而该四氟铝酸钠（SAF）熔点只有675℃-720℃，而且Na、F元素降低，应归功于SAF的高纯度和Na：F分子比，在氟含量相同的情况下，SAF的钠含量只有人造冰晶石的一半。通过上述对比可以看到，采用四氟铝酸钠（SAF）代替人造冰晶石氟铝酸钠，既减少氟元素又减少钠元素，这对环保极有好处，还节省能源。同时，四氟铝酸钠与冰晶石熔点相差275℃，而使用效果不变。并且SAF品质稳定，从均匀粒供应，在盐量熔剂混合物中，均匀颗粒能将灰尘减少到最小化。在盐类熔剂混合物中SAF需要量较少，原料稳，不易受潮。另外，本专利技术铝硅钢板热镀合金材料，在熔炼生产过程中，特别专利技术使用变质剂，还能进一步保持液体合金的流动性。进一步的，本专利技术中稀土加入又进一步提高了合金液流动性，减少热镀合金用铸锭缩孔、气孔、偏析。由于RE元素是表面活性物质，本专利技术中加入了RE元素，同时降低了铝熔体和硼元素表面张力，改善了铝熔体对硼元素润湿，使其硼元素不易聚集长大而沉淀。综上所述，本专利技术的生产工艺，由于晶粒细化，清除了杂质成分，充分保证了镀覆合金流动性。镀覆生产过程中，镀覆铝钢板，不易产生漏镀，保证了热镀铝硅合金钢板质量，不仅光滑美观，还耐腐蚀，使Al-Si合金在热镀覆生产中应用前景十分广阔。具体实施方式本专利技术提供的热镀铝硅合金材料，主要包含Si：6-13%；RE：0.02-0.3%；Ti：0.02-0.5%；B：0.01-0.25%，余量为Al及不可避免的杂质（如Fe）含量。为了向本领域人员详细说明本专利技术的技术方案，下表1所列数值为本专利技术请求保护范围内，进行挑选、取得了更优的技术效果的一些优选实施例的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀铝硅合金材料，主要包含Si：6-13%；RE：0.02-0.3%；Ti：0.02-0.5%；B：0.01-0.25%，余量为Al及不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种热镀铝硅合金材料，主要包含Si：6-13%；RE：0.02-0.3%；Ti：0.02-0.5%；B：0.01-0.25%，余量为Al及不可避免的杂质。


2.一种制造权利要求1所述热镀锌铝镁合金材料的方法，工艺如下：
一）配料；
二）对炉膛进行预热，点火升温；
三）炉膛呈暗红色方可停炉，而后向炉膛投入纯铝锭，但必须留20%左右铝锭用作降温料；
四）铝锭投完后开炉升温；炉温720℃左右时应停炉，加入结晶硅，结晶硅块大小为30-50mm块度，将硅均匀撒铝液面上，为防止硅烧损，用扒子将硅拍入液面下与空气隔绝，而后点火升温；
五）在铝液温度900℃以上时，进行搅拌，时间为1-3分钟，以均匀合金中的硅成分，表面有渣必须扒净；
六）扒净渣后加入Al-Ti-B-RE中间合金，搅拌后在高温静置10-20分钟；
七）静置结束后，加入步骤三）中20%左右预留纯铝锭作为降温料，并充分搅拌；
八）搅拌结束后，可加入0.1-0.15%炉料重的打渣剂，而后再扒渣；
九）取小样进行炉前分析，化学成分合格，方可进行下道工序；
十）在合金液温度为730-750℃时，加入0.4-1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立新，严锦山，魏小昕，
申请(专利权)人：江苏麟龙新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32