热镀用锌铋多元合金的研制.pdf

热镀用锌铋多元合金的研制 刘朗明 （株洲冶炼集团技术中心， 湖南株洲 “ ） 摘要 介绍了实验室条件下配制锌铋多元合金的方法和工艺， 模拟热镀锌操作工艺进行了锌铋多元合金 的热镀试验， 并对镀层进行了盐雾腐蚀试验和金相组织检测。确定了锌铋多元合金的最佳配方。 关键词 锌铋多元合金； 抗蚀性； 金相组织 中图分类号 8 A B 2 3 F F 8 7 8 J；R 7 9 J 8 J 作者简介刘朗明 （“ S ’ , -） ， 男， 湖南宁 （“ S ’ , -） ， 男， 湖南宁乡县人， 硕士， 高级工程师 钢铁构件通过热浸镀锌加工后其使用寿命大幅 度延长。随着现代工业、 农业、 电力、 交通、 建筑行业 的发展和对钢铁件使用年限要求的进一步提高， 许 多钢铁件如电力铁塔、 高速路护栏、 立柱、 输油管道、 换热器、 建筑用管、 型钢、 板、 生铁等都需经过热镀锌 合金后才交付使用。但是， 这些物件形状各异， 难以 通过热浸镀时 “吹抹” 方式来清除镀件表面的锌渣、 锌流和锌瘤， 通常采用控制浸镀时间、 浸镀温度、 起 吊速度、 击打镀件等方式来有限地控制镀锌层厚度 和镀层质量。长期以来， 人们一直在进行往锌浴中 添加元素以改善锌的流动性和滴落状况、 提高镀层 抗腐蚀性的研究， 如在锌浴中添加 E、 T M、D M、U N、 V 7等元素， 解决了很多热浸镀锌问题， 但这些合金 元素有其优势， 也有其缺点。为了解决镀锌厂家提 出的各种问题如流动性、 镀层结合力、 色差现象、 镀 层偏厚、 表面光洁度等， 选择添加K 7、 V 7、D 3、U N等 合金元素， 针对特殊材质还添加微量的W、 T等来进 行各种性能的研究。研究发现， 锌浴中添加的微量 的铋、 稀土、 镍等能很好地改善锌的流动性和滴落状 况， 有效地降低加工件表面的液滴、 孔洞、 毛刺的大 小和数量， 从而降低锌耗， 改善镀件质量， 解决许多 镀锌过程中出现的质量问题， 显著地改善了合金的 使用性能。 “ 试验研究 原料 锌锭、 纯铋、 高纯铝、 纯铈、 纯镧、 纯镍。 试验设备 中频感应电炉、 坩埚电阻炉、 马弗恒 温电阻炉、 石墨坩埚、 数字式表面温度计、 模具、 流动 性检测模。 锌铋多元合金的配制 “ G “ G “ 锌铋合金的配制 在 . “. X、 . “. . X、. . “’ X、 , X四个熔化温度范围内配制B 3 5 K 7合金， 采用 . 、. . 、’ 、, X四种浇铸温度， 搅拌时间分别为 “、、、’ 6 7 3， 熔体采用V I E造渣。通过实验室研 究发现， 熔炼温度对锌合金直收率影响较大， 在低温 , 有色金属 （冶炼部分） .年*期 万方数据 情况下， 直收率较高， 平均 “ ， 温度接近 *、2 5 3 4 5 8 9、 锌铋多 元合金等进行了热浸镀试验。浸镀温度6 A A 中性盐雾腐蚀试验， 试验条件为 盐雾沉积速度 （7 / 0 4溶 液， D E “ “ ,； 温度 F, ’； 试验周期为间断性 喷雾7 G停- G， 总时间 G（共计6个周期） ， 不同合 金的腐蚀速度分别是 （C／ , G） 纯锌- “ 、 低铋合 金 “ , 、 中铋合金 “ ,、 高铋合金 “ 7 6、 锌铋多元 合金- “ , 、 锌镍合金, “ 6 6、 稀土铝合金 “ -。从 试验结果可知， 合金成分变化对抗腐蚀性能影响很 大。单纯地添加铋对镀层抗蚀性能影响很小， 同纯 锌镀层基本相等。几种合金元素按一定比例搭配， 镀层抗腐蚀性能明显增强， 特别是锌铋多元合金镀 层的抗蚀性最佳。 “ 金相试验 选取纯锌和几种配方的合金镀层做金相检测试 验。可以看出镀层均匀， 除纯锌镀层样品外， 合金镀 层样品组织层次分明， 可明显看出、 、 和组织。 一般合金镀层层较薄， 从而使镀层减薄， 降低了 锌耗， 以锌铋多元合金合金镀层最薄， H , 钢带在 6 ’2 5 “ - * 5 “ 8 9 5 “ 3 4合金浴中浸 镀- * 的镀层见下图。 结语 （-） 锌铋多元合金配制流程简单易操作， 合金元 素利用率高， 有很好的市场效益和经济效益； （,） 锌铋多元合金的抗蚀性能最佳， 镀层组织最 均匀， 镀层厚度较薄； （） 锌铋多元合金中每种元素都有其协同效应， 能解决一般材质和A *、 含量较高的材质镀锌质 量问题。 76 有色金属 （冶炼部分）, 年期 万方数据