本發明涉及金屬制品行業中的熱鍍合金,尤其涉及一種增強超高壓輸電鐵塔壽命的表面合金。
背景技術:
眾所周知,金屬與外界環境介質之間發生化學作用和電化學作用,會引起金屬結構的破壞,形成金屬腐蝕,據統計,世界上每年因腐蝕而報廢不能使用的鋼鐵制品,約占世界鋼鐵年產量的三分之一,據我國防腐協會統計,每年約有500多億元的鋼鐵制品因腐蝕而失效,因此,致力于加強和提高鋼鐵制品的防腐性能研究,已經刻不容緩。因此,應該提供一種新的技術方案解決上述問題。
技術實現要素:
本發明的目的是:提供一種增強超高壓輸電鐵塔壽命的表面合金。
為實現上述目的,本發明采用的技術方案是:超高壓輸電鐵塔的熱鍍鋅鋁稀土合金層,該鐵塔表面合金由以下組成:鋅鋁合金為由zn-al-la-ce-sn-nb-ni七種金屬元素組成的七元合金,其中,al含量小于1%,la、ce含量少于0.2%,sn、nb、ni含量為0.1%-0.3%,剩余為zn。
al、la、ce、sn、nb、ni以中間合金形式加入至鋅鋁合金,其中中間合金中包括al為20%,la為3‰-5‰、ce為3‰-5‰、sn為3‰-5‰、nb為3‰-5‰、ni為3‰-5‰,剩余為zn。
在施鍍過程中加入助鍍劑,助鍍劑為采用在鍍鋅液中添加50ml/l,jlg-1#助鍍添加劑。
七元合金的溫度控制在650℃-1000℃之間。
由于上述技術方案的應用,本發明與現有技術相比具有如下優點:在鍍鋅溫度下形成的鍍層,細小、均勻、鍍層變薄但耐蝕壽命成倍增加,且鋅耗下降。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步描述。
實施例一:
本發明涉及一種超高壓輸電鐵塔的熱鍍鋅鋁稀土合金層,該鐵塔表面合金由以下組成:鋅鋁合金為由zn-al-la-ce-sn-nb-ni七種金屬元素組成的七元合金,其中,al含量小于1%,la、ce含量少于0.2%,sn、nb、ni含量為0.1%-0.3%,剩余為zn。
la、ce、sn、nb、ni以中間合金形式加入至鋅鋁合金,其中中間合金中包括al為20%,la為3‰-5‰、ce為3‰-5‰、sn為3‰-5‰、nb為3‰-5‰、ni為3‰-5‰,剩余為zn。
在施鍍過程中加入助鍍劑,助鍍劑為采用在鍍鋅液中添加50ml/l,jlg-1#助鍍添加劑。
七元合金的溫度控制在650℃-1000℃之間。
關于鍍層的組織結構,鍍層的質量情況如表1,其中鍍層厚度是生產線上抽取的50個以上的鍍件,每件上校驗5點統計值,由表中數據可以看出,鋅鋁稀土合金鍍層的平均厚度與純鋅鍍層相當或略低,層厚的方差小,數據分散性小,極小值遠大于純鋅鍍層,說明鋅鋁稀土合金層能夠保證各鍍件壽命的均勻一致,保證鋼結構的整體壽命遠高于鍍純鋅的結構。
在含有鋁稀土的熔體中,鍍鋅時在工件表面首先形成鋁鐵化合物,這層化合物與鋅含量極高的熔體接觸,及其不穩定,很快會有鋅原子擴散進其中轉變為鋅鐵鋁三元準化合物,并以此化合物的生長規律成長,最終形成由表層鋅鋁固溶體到鋅鐵鋁化合物的鍍層結構。
在鍍鋅溫度下形成的鍍層,細小、均勻、鍍層變薄但耐蝕壽命成倍增加,且鋅耗下降。
鍍層的耐腐蝕性能,經過鍍層之后的鐵塔在耐腐蝕實驗中,如表2所示,全浸條件下耐腐蝕性能對比結果如下:其中鹽水濃度為3±0.2%-wt,ph在6.0-8.0,溫度±20℃;模擬海水溶液為nacl27.2,mgcl23.8,mgso41.7,caso41.2,k4so0.9,caco30.1,mgbr20.1(克/千克水)鋅鋁稀土合金鍍層在三種水溶液中的耐蝕性都優于純鋅鍍層。腐蝕量至少減少21%。在海水的浸泡實驗中,鋅鋁稀土合金鍍層的耐蝕量僅為純鋅鍍層的11%,耐蝕性能提高了89%。在三種環境中對比,鋅鋁合金鍍層在海水耐蝕性最好,在蒸餾水中的最次。
鍍層在不同氣氛下的初繡時間如表3所示,數據表明鋅鋁稀土合金鍍層在各種氣氛下的耐蝕性都高于純鋅鍍層,其壽命延長一般為一倍以上,是由于微量的re、al使zn的腐蝕電位正移,阻抗增加,延滯了腐蝕效果反應。
表1為鍍層質量檢測結果:
表2為鋅鋁合金鍍層全浸實驗對比結果
表3鋅與鋅鋁稀土合金鍍層初繡時間對比結果
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施,并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。