专利名称：一种用于含硅钢热浸镀的锌合金的利记博彩app
技术领域：
本发明专利申请涉及一种锌合金，其主要用于含硅钢热浸镀的技术领域，属于分 类号中的C22C18的分类范畴。
背景技术：
热浸镀锌是钢铁件表面防腐的一种主要方法。虽然这种技术从发明到广泛应用于 工业生产已历经近一个世纪了，目前含硅钢的热浸镀仍是一个技术性难题。硅是作为合金 元素或脱氧剂而存在于钢铁中的。在一般镀锌中，钢基中的硅使得镀层颜色变得灰暗，厚度 明显增加，镀层粘附性也降低。这个现象就是研究人员反复研究的硅反应性或者圣德林效 应。为了解决此难题，在工业生产中往往采用向锌浴中加入合金元素的方法，使用最多的微 量元素是Co和A1。在传统的镀锌工业中经常在锌浴中加入Pb以提高锌浴的流动性，减少锌的损耗， 降低工业生产成本，但由于铅对人类及其环境的不友好性，现在国内外对铅的使用限制越 来越严格。研究发现，在锌浴中加入Bi同样可以降低锌液的表面张力，提高锌浴的流动性， 并且对镀锌锅体有保护作用，延长锌锅的使用寿命。因此Bi作为Pb的替代品越来越受到 重视，Zn-Bi镀锌合金得到越来越广泛的应用。研究人员对M和Bi对镀层组织的影响进行了广泛研究，但对两者的协同作用效 果研究很少。本发明人的发明目的在于通过对比实验研究其协同作用效果，为探索控制含 硅钢，特别是含硅钢热浸镀锌过程中硅反应性提供理论基础，更加重要的是，Ni和Bi的同 时添加，进一步提高了镀层的质量，提高了镀层的性能，为这种锌合金在含硅钢中的工业应 用做了铺垫。根据申请人的检索可知，目前，涉及热浸镀锌的相关专利有公开号为CN1082557A 的欧洲专利，其公开了一种用于加热镀锌的含Sn和/或含Bi的锌合金，其组成为1-5% (重量)的Sn+Bi ；0-饱含的Pb ；0. 025-0. 200% (重量)的Ni、Cr或Mn中之至少一种； 0-0. 030% (重量)的Al、Ca和Mg中之至少一种；其余为锌和不可避免的杂质。其铋含量 不同于本申请，不是专门针对含硅钢的锌合金，没有指出Bi和M的协同作用具有减少镀层 厚度，提高镀层质量的技术效果。株洲冶炼集团有限责任公司提出了关于用于钢铁构件热浸镀锌的锌铋多元合金 的生产方法(CN1654691A、CN1654692A、CN101109053A)，其采用 了包括 Bi、Al、RE 和 Ni 的多 元合金，不同于本申请的只添加Ni和Bi，且二者具有协同作用。
发明内容
为了解决含硅钢的热浸镀锌的所形成的镀层厚度大，镀层质量不佳的技术难题， 本发明提供一种用于含硅钢热浸镀的锌合金。一种用于含硅钢热浸镀的锌合金，由0. 05-0. lwt. % Ni和0. 1-0. 6wt% Bi，余为 Zn组成。
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优选由0. lwt. % Ni 和 0. 5wt. % Bi，余为 Zn 组成。本发明还提供一种锌合金在含硅钢中的应用，所述的锌合金由0. 05-0. lwt. % Ni 和 0. l-o. 6wt% Bi，余为 Zn 组成。优选由0. lwt. % Ni 和 0. 5wt. % Bi，余为 Zn 组成。本发明还提供一种提高含硅钢的热镀锌层质量的方法，在热镀锌的锌液中，添加 0. 05-0. lwt. % Ni 和 0. 1-0. 6wt% Bi。在热镀锌的锌液中，优选添加0. lwt. % Ni和0. 5wt% Bi。
图1为不同成分的铁硅合金在各种锌浴中热浸镀镀层厚度的比较(浸镀温度 450°C，时间:3min.)图2为不同基材镀纯锌镀层显微结构图图2a) 1纯铁(1号试样)；2b)Fe_0. 1% Si (2 号试样)；2c)Fe-0. 2% Si (3 号试样)；2d)Fe_0. 3% Si (4 号试样)。图3纯铁在不同成分锌合金中得到镀层组织图3a)0. 1 % Ni(5号试样)， 3b)0. 1 % Ni+0. 6% Bi(9 号试样)图4Fe_0. Si钢热浸镀锌组织在不同成分锌浴中得到的镀层显微组织。 a)0. 1% Ni (6 号样)；b)0. 1% Ni+0. 6% Bi (18 号样)图5Fe_0.2% Si钢热浸镀锌组织在不同成分锌浴中得到的镀层显微组织。 a)0. 1% Ni(7 号样)；b)0. 1% Ni+0. 5% Bi (15 号样)；c)0. 1% Ni+0. 6% Bi (19 号样)图6 Fe-0.3% Si钢热浸镀锌组织在不同成分锌浴中得到的镀层显微组织。 a)0. 1% Ni (8 号样)；b)0. 1% Ni+0. 5% Bi (16 号样)；c)0. 1% Ni+0. 6% Bi (20 号样)
具体实施例方式镀锌加热设备采用中频电磁感应炉。锌锭纯度为99. 9%，铁片纯度为99. 9%，硅、 铋和镍的纯度均为99. 99%。利用高温电磁感应熔炼炉熔炼三种铁硅合金(含硅量分别为 0. 1,0. 2,0. 3wt. % )，熔炼后的铁硅合金在800°C退火15天，并切割成片状12X10X2mm。样品经表面处理后，采用烘干溶剂法进行浸镀，浸镀温度为450°C，时间为3分钟。 其工艺流程为取材一打磨一碱洗一水洗一酸洗一水洗一稀盐酸处理一熔剂处理一烘干一 热浸镀一淬火。熔剂处理的助镀剂为氯化锌和氯化铵的混合物，它可以帮助清除被镀金属 表面的氧化物和残存的铁盐，降低熔融金属的表面张力，促进铁锌之间的反应，并防止钢件 浸入锌池时炸锌的危险。试样镀锌取出后经镶样、磨制抛光、4%硝酸酒精腐蚀、酒精清洗、吹干后，用尼康 显微镜观察其金相组织再用SEM-EDS观察镀层组织并测量镀层厚度。由于镀层外表面的纯 锌层受浸镀时样品的提出速度影响较大，而且影响镀件质量的主要是镀层中的中间相，因 此本工作中只研究不同条件对镀层中间相的影响。表1为不同浸镀条件下锌池成分和基材 的成分。表1样品序号及处理条件(wt. % )
权利要求
一种用于含硅钢热浸镀的锌合金，其特征在于由0.05 0.1wt.％Ni和0.1 0.6wt％Bi，余为Zn组成。
2.根据权利要求1所述的锌合金，其特征在于由0.lwt. 和0. 5wt. %81，余为211组成。
3.一种锌合金在含硅钢中的应用，其特征在于所述的锌合金由0. 05-0. lwt. % Ni和 0. 1-0. 6wt% Bi，余为 Zn 组成。
4.权利要求3所述的一种锌合金，其特征在于所述的锌合金由0.lwt. % Ni和 0. 5wt. % Bi，余为 Zn 组成。
5.一种提高含硅钢的热镀锌层质量的方法，其特征在于在热镀锌的锌液中，添加 0. 05-0. lwt. % Ni 和 0. 1-0. 6wt% Bi。
6.权利要求5所述的方法，其在于在热镀锌的锌液中，添加0.lwt. % Ni和0. 5wt%Bi。
全文摘要
本文利用光学显微镜，SEM-EDS研究了锌池中的Ni和Bi的协同作用对Fe-Si合金热浸镀锌组织的影响。实验结果表明，对于含硅量为0.1wt.％的铁基体，Ni能完全控制硅反应性；对于高硅钢，Ni只能部分控制硅反应性，而Ni-Bi协同作用对硅反应性的控制效果优于纯Ni。Ni-Bi协同作用对硅反应性的控制作用在于Ni抑制了镀层中δ相的生长，Bi抑制了ζ相的生长。从镀锌工艺方面考虑，含硅量在0.1～0.3％的铁硅合金镀锌时，为控制硅反应性，在锌浴中加入0.05-0.1％wt.Ni和0.1％-0.6wt.Bi效果最理想。
文档编号C22C18/00GK101942626SQ20101029148
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月18日 优先权日2010年9月18日
发明者刘永雄, 尹付成, 李智, 赵满秀 申请人:湘潭大学