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1、10申请公布号CN104099550A43申请公布日20141015CN104099550A21申请号201410314622122申请日20140627C23C2/06200601C22C18/0020060171申请人陕西理工学院地址723001陕西省汉中市汉台区朝阳路72发明人贺志荣解凯54发明名称一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法及热浸镀工艺57摘要本发明公开了一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法及热浸镀工艺。本发明的ZN、AL、MN镀液比纯ZN镀液和ZN、AL镀液所得镀层的表面状况和性能有很大改善，主要表现为锌灰、锌渣和镀层厚度减少，镀层表面光亮度和耐腐蚀性能提高，热浸镀工艺简单，。
2、操作方便。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图3页10申请公布号CN104099550ACN104099550A1/2页21一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤S1、按比例称取ZN、AL、MN；S2、将石墨坩埚放入电阻炉中预热到深红色后，将ZN放置石墨坩埚中，撒上盐类覆盖剂，加热，使得ZN熔化，得ZN液；S3、将步骤S2所得ZN液加热至590610后，将AL压入ZN液中，保温一小时后用陶瓷棒搅拌使其完全均匀溶解，得ZNAL合金液；S4、将步骤S3所得的ZNAL合金液升温至810840。
3、后，将MN压入ZNAL合金中，保温两小时后搅拌均匀，得到ZNALMN合金液；S5、关闭电阻炉，使ZNALMN合金液随炉降温，在降温过程中进行充分搅拌；S6、随炉降温至470，除去液面杂质，使用已预热的钢模进行浇注。2如权利要求1所述的热浸镀ZNALMN合金的制备方法，其特征在于，所述ZN、AL、MN的比例分别为ZN97489752，AL049051，MN199201。3如权利要求1中所述的热浸镀ZNALMN合金，其特征在于，所述步骤S2中的盐类覆盖剂的配制过程为称量、研钵研磨、混合均匀粒度小于20MM、烘干150，20MIN。4如权利要求1中所述的热浸镀ZNALMN合金，其特征在于，所述步骤S。
4、2中的盐类覆盖剂各组分的纯度等级为分析纯。5如权利要求2中所述的热浸镀ZNALMN合金，其特征在于，所述步骤S2中的盐类覆盖剂各组分含量按重量百分比为CACL22035、KCL4050、LICL1540。6如权利要求2中所述的热浸镀ZNALMN合金，其特征在于，所述步骤S6中的钢模在浇注前，在300下于箱式电阻炉中预热60MIN。7一种ZNALMN合金的热浸镀工艺，其特征在于，包括如下步骤1取Q235钢，切割成尺寸为30MM30MM3MM的试样，经打磨去除表面氧化皮，然后钻孔并在孔内固定铁丝；用上述ZNALMN合金配置所需浓度的合金镀浴成分，配置的合金镀浴成分为ZN05ALXMN；2将试样放入。
5、质量分数为10的热氢氧化钠溶液中进行脱脂处理，氢氧化钠溶液的温度为45，五分钟后取出放入纯水中清洗；3将清洗后的试样放入质量分数为10的盐酸中进行除锈处理，盐酸溶液的温度为室温，90S后取出放入纯水中清洗；4将清洗后的试样放入70的助镀剂溶液中进行电解活化助镀；5电解活化助镀后取出试样，放入干燥箱进行烘干处理，干燥箱温度为120，干燥时间为10分钟；试样烘干后将试样取出进行热浸镀锌，浸镀温度为455465，浸镀时间为60S；6试样浸镀后放入纯水中冷却。8根据权利要求7所述的一种ZNALMN合金的热浸镀工艺，其特征在于，所述步骤4中的助镀剂为550G/L氯化锌、100G/L氯化铵、20G/L氯化。
6、亚锡、15G/L氟铝酸钠、15G/L氟化钠和10G/L氯化铈的混合溶液。9根据权利要求7所述的一种ZNALMN合金的热浸镀工艺，其特征在于，所述步骤4中电解活化助镀的具体过程为将石墨碳棒作为电解阳极，将试样悬挂在阴极铜棒上，助镀60S后将试样换面继续电解助镀60S，使试样两侧的助镀剂盐膜更加均匀，电解电流为权利要求书CN104099550A2/2页305A。权利要求书CN104099550A1/5页4一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法及热浸镀工艺技术领域0001本发明涉及钢铁材料防腐蚀领域，具体涉及一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法及热浸镀工艺。背景技术0002近年来，热浸镀锌以其良好的耐。
7、蚀性和较高的性价比被广泛应用于钢铁材料防腐蚀领域。由于金属锌的金属活动性较高，并且电极电位低于铁的电极电位，所以纯锌镀层有良好的阳极保护作用，但纯锌镀层的镀锌件工作寿命短。为了提高镀层的耐蚀性以及综合性能，科研工作者提出并且尝试在锌液中添加一种或多种合金元素进行热浸镀。实验发现向锌浴中添加稀土、BI、AL、TI、MG以及MN等合金元素，能使镀层的某些性能得到优化或者提高，同时加入多种合金元素能得到综合性能良好的镀层。0003圣德林效应会导致镀件出现灰暗、超厚、粘附性差的镀层，锌耗增加，产品质量下降。减轻或消除圣德林效应、得到综合性能良好的镀层是热浸镀锌行业的期盼。0004在锌液中加微量AL，能。
8、有效减少锌灰、锌渣的产生，并且锌液流动性增大。另外，AL和FE原子有较强的亲和力，若锌浴中添加AL，在浸镀初期，钢基表面会生成抑制FEZN相生长的FEAL金属间化合物，使合金镀层变薄，可以减轻圣德林效应。随着锌液中AL含量增加，合金镀层中会相继生成稳定的FE2AL5、FEAL3化合物相，镀层中、和相会逐渐消失。在锌液中添加MN元素，可以在镀层表面形成致密均匀的MN的富氧氧化物薄膜如MNO，ZNMN2O4，MN2O3等，能够有效的隔绝腐蚀介质，增强镀层的耐蚀性。另外，锌浴中添加的MN元素能阻止ZN向FE界面的扩散，从而有效的抑制ZN、FE反应，克服含硅钢热浸镀锌产生的镀层超厚现象，有效的减轻圣德。
9、林效应。锌液中同时加入AL和MN可以得到综合性能良好的镀层。0005通过查阅国内外文献并结合中国专利检索结果知，有关ZNALMN合金制备及热浸镀方法尚未见报道，因此，研制ZNALMN合金、制备方法及热浸镀工艺，对获得具有自主知识产权的新型热浸镀锌合金及其镀层，促进热浸镀锌行业的发展具有重要理论和实际意义。发明内容0006为解决上述问题，本发明提供了一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法及热浸镀工艺。0007为实现上述目的，本发明采取的技术方案为0008一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法，包括如下步骤0009S1、按比例称取ZN、AL、MN；0010S2、将石墨坩埚放入电阻炉中预热到深红色后，将。
10、ZN放置石墨坩埚中，撒上盐类覆盖剂，加热，使得ZN熔化，得ZN液；0011S3、将步骤S2所得ZN液加热至590610后，将AL压入ZN液中，保温一小时后说明书CN104099550A2/5页5用陶瓷棒搅拌使其完全均匀溶解，得ZNAL合金液；0012S4、将步骤S3所得的ZNAL合金液升温至810840后，将MN压入ZNAL合金中，保温两小时后搅拌均匀，得到ZNALMN合金液；0013S5、关闭电阻炉，使ZNALMN合金液随炉降温，在降温过程中进行充分搅拌；0014S6、随炉降温至470，除去液面杂质，使用已预热的钢模进行浇注。0015所述ZN、AL、MN的比例分别为ZN97489752，AL。
11、049051，MN199201。重量百分比0016所述步骤S2中的盐类覆盖剂的配制过程为称量、研钵研磨、混合均匀粒度小于20MM、烘干150，20MIN。0017所述步骤S2中的盐类覆盖剂各组分的纯度等级为分析纯。0018所述步骤S2中的盐类覆盖剂各组分含量按重量百分比为CACL22035、KCL4050、LICL1540。0019所述步骤S6中的钢模在浇注前，在300下于箱式电阻炉中预热60MIN。0020上述的一种热浸渡ZNALMN合金的热浸镀工艺，包括如下步骤00211取Q235钢，切割成尺寸为30MM30MM3MM的试样，经打磨去除表面氧化皮，然后钻孔并在孔内固定铁丝；用上述ZNALM。
12、N合金配置所需浓度的合金镀浴成分，配置的合金镀浴成分为ZN05ALXMNX000、005、012、018、025WT；00222将试样放入质量分数为10的热氢氧化钠溶液中进行脱脂处理，氢氧化钠溶液的温度为45，五分钟后取出放入纯水中清洗；00233将清洗后的试样放入质量分数为10的盐酸中进行除锈处理，盐酸溶液的温度为室温，90S后取出放入纯水中清洗；00244将清洗后的试样放入70的助镀剂溶液中进行电解活化助镀；00255电解活化助镀后取出试样，放入干燥箱进行烘干处理，干燥箱温度为120，干燥时间为10分钟；试样烘干后将试样取出进行热浸镀锌，浸镀温度为455465，浸镀时间为60S；00266。
13、试样浸镀后放入纯水中冷却。0027所述步骤4中的助镀剂为550G/L氯化锌、100G/L氯化铵、20G/L氯化亚锡、15G/L氟铝酸钠、15G/L氟化钠和10G/L氯化铈的混合溶液。0028所述步骤4中电解活化助镀的具体过程为将石墨碳棒作为电解阳极，将试样悬挂在阴极铜棒上，助镀60S后将试样换面继续电解助镀60S，使试样两侧的助镀剂盐膜更加均匀，电解电流为05A。0029本发明的ZN、AL、MN镀液比纯ZN镀液和ZN、AL镀液所得镀层的表面状况和性能有很大改善，主要表现为锌灰、锌渣和镀层厚度减少，镀层表面光亮度和耐腐蚀性能提高，热浸镀工艺简单，操作方便。附图说明0030图1为MN含量对ZN05。
14、ALXMNX000、005、012、018、025WT镀层表面微观形貌的影响A000MN，B005MN，C012MN，D018MN，E025MN。说明书CN104099550A3/5页60031图2为MN含量对ZN05ALXMNX000、005、012、018、025WT镀层显微硬度的影响A000MN，B005MN，C012MN，D018MN，E025MN。0032图3为MN含量对ZN05ALXMNX000、005、012、018、025WT镀层厚度的影响A000MN，B005MN，C012MN，D018MN，E025MN。0033图4为MN含量对ZN05ALXMNX000、005、012、0。
15、18、025WT镀层全浸腐蚀速率的影响A000MN，B005MN，C012MN，D018MN，E025MN。具体实施方式0034为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0035本发明实施例提供一种热浸镀ZNALMN合金的制备方法包括如下步骤0036S1、按比例称取ZN、AL、MN；0037S2、将石墨坩埚放入电阻炉中预热到深红色后，将ZN放置石墨坩埚中，撒上盐类覆盖剂，加热，使得ZN熔化，得ZN液；0038S3、将步骤S2所得ZN液加热至590610后，将AL压入ZN液中，保温一小时。
16、后用陶瓷棒搅拌使其完全均匀溶解，得ZNAL合金液；0039S4、将步骤S3所得的ZNAL合金液升温至810840后，将MN压入ZNAL合金中，保温两小时后搅拌均匀，得到ZNALMN合金液；0040S5、关闭电阻炉，使ZNALMN合金液随炉降温，在降温过程中进行充分搅拌；0041S6、随炉降温至470，除去液面杂质，使用已预热的钢模进行浇注。0042所述ZN、AL、MN的比例分别为ZN97489752，AL049051，MN199201。重量百分比0043所述步骤S2中的盐类覆盖剂的配制过程为称量、研钵研磨、混合均匀粒度小于20MM、烘干150，20MIN。0044所述步骤S2中的盐类覆盖剂各组。
17、分的纯度等级为分析纯。0045所述步骤S2中的盐类覆盖剂各组分含量按重量百分比为CACL22035、KCL4050、LICL1540。0046所述步骤S6中的钢模在浇注前，在300下于箱式电阻炉中预热60MIN。0047为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种热浸渡ZNALMN合金的热浸镀工艺，包括如下步骤00481取Q235钢，切割成尺寸为30MM30MM3MM的试样，经打磨去除表面氧化皮，然后钻孔并在孔内固定铁丝，得到实验用的表面光滑、平整的试样；用上述ZNALMN合金配置所需浓度的合金镀浴成分，配置的合金镀浴成分为ZN05ALXMNX000、005、012、018、025WT；00492。
18、将试样放入质量分数为10的热氢氧化钠溶液中进行脱脂处理，氢氧化钠溶液的温度为45，五分钟后取出放入纯水中清洗；00503将清洗后的试样放入质量分数为10的盐酸中进行除锈处理，盐酸溶液的温说明书CN104099550A4/5页7度为室温，90S后取出放入纯水中清洗；00514将清洗后的试样放入70的助镀剂溶液中进行电解活化助镀；00525电解活化助镀后取出试样，放入干燥箱进行烘干处理，干燥箱温度为120，干燥时间为10分钟；试样烘干后将试样取出进行热浸镀锌，浸镀温度为455465，浸镀时间为60S；00536试样浸镀后放入纯水中冷却。0054所述步骤4中的助镀剂为550G/L氯化锌、100G/L。
19、氯化铵、20G/L氯化亚锡、15G/L氟铝酸钠、15G/L氟化钠和10G/L氯化铈的混合溶液。0055所述步骤4中电解活化助镀的具体过程为将石墨碳棒作为电解阳极，将试样悬挂在阴极铜棒上，助镀60S后将试样换面继续电解助镀60S，使试样两侧的助镀剂盐膜更加均匀，电解电流为05A。0056如表13和图14所示，本实施例中ZN、AL、MN镀液比纯ZN镀液和ZN、AL镀液所得镀层的表面状况和性能有很大改善，主要表现为锌灰、锌渣和镀层厚度减少，镀层表面光亮度和耐腐蚀性能提高，其中热浸镀ZN05AL012MN合金镀层的性能最佳。0057表1合金成分对镀层显微硬度的影响00580059表2合金成分对镀层厚度的影响00600061表3合金成分对镀层腐蚀速率的影响说明书CN104099550A5/5页8006200630064以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN104099550A1/3页9图1说明书附图CN104099550A2/3页10图2图3说明书附图CN104099550A103/3页11图4说明书附图CN104099550A11。