稀土在鋼材及金屬制品鍍層的應用

    “稀土在鋼材及金屬制品鍍層應用前景十分廣闊，潛在的市場(chǎng)巨大，我們應加快研發(fā)，推廣應用，將稀土合金鍍層技術(shù)應用到鋼管、鋼板和異型鋼材上去。”這 是日前記者在采訪(fǎng)時(shí)， 這里的董事長(cháng)劉冀魯，總工程師、教授級高工史志民所闡述觀(guān)點(diǎn)。

    公司是專(zhuān)門(mén)從事研發(fā)和生產(chǎn)稀土合金鍍層技術(shù)和產(chǎn)品的企業(yè)，先后自行開(kāi)發(fā)成功具有自主知識產(chǎn)權的稀土多元合金鍍層與稀土鋅鋁合金鍍層鋼絲鋼絞線(xiàn)制造工藝及技術(shù)，在電力、電訊、電氣化鐵路等建設項目上廣泛應用。

    據這里的專(zhuān)家介紹，稀土元素具有獨特的4f電子層結構，大的原子磁距，很強的自旋軌道藕合等特性，與其它元素形成稀土配合物時(shí)，配位數可在3-12之間變 化，并且稀土化合物的晶體結構也是多樣化的。稀土元素獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在與有色金屬生成金屬間化合物和合金材料時(shí)表現出優(yōu)異的力學(xué)性能，從而決定了它們具有極為廣泛的用途。稀土在鋼、鐵、有色金屬、機械制造、石油化工等傳統產(chǎn)業(yè)方面用途廣泛，稀土有色合金材料是當代航空、航天、軍事和汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域重 點(diǎn) 發(fā)展的新一代材料。

    從世界范圍的熱浸鍍鋅技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，熱浸鍍層向著(zhù)合金化鍍層及專(zhuān)用鍍層技術(shù)發(fā)展。為了提高傳統鋼鐵材料及制 品產(chǎn)品的使用壽命，國際鉛鋅研究組織、美國伯利恒鋼鐵公司于自八十年代中后期相繼開(kāi)發(fā)出了Galfan、Galvalume等新型鋅鋁合金防腐鍍層，已經(jīng) 在工業(yè)發(fā)達國家按照產(chǎn)品標準進(jìn)行生產(chǎn)，并得到了廣泛應用。在我國，鋼鐵材料及制品的防腐鍍層技術(shù)水平比較落后，占全國總量90%以上的仍是傳統鍍鋅層，鋅 鋁合金鍍層鋼鐵制品產(chǎn)量甚少，而且產(chǎn)品質(zhì)量也不穩定，其防腐蝕能力與國際同類(lèi)產(chǎn)品相比尚有差距。

　  在稀土多元合金鍍層產(chǎn)品實(shí)現產(chǎn)業(yè)化之 前，我國相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域對上述鍍層的開(kāi)發(fā)與應用基本上處于跟蹤研究狀態(tài)。由于Galvalume和Galfan鍍層在大氣中的耐蝕性均優(yōu)于普通鍍鋅層，而在 土壤及海洋環(huán)境下的表現卻不令人滿(mǎn)意。因此開(kāi)發(fā)低成本、高性?xún)r(jià)比的熱浸鍍合金鍍層不僅是熱浸鍍技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向，而且具有十分重要的現實(shí)意義。

　  為此，公司在國內較早開(kāi)發(fā)研制出新型防腐鍍層材料——稀土多元合金鍍層材料及工藝技術(shù)，克服了國外同類(lèi)產(chǎn)品氣體還原法（即 森吉米爾法Sendzimir）生產(chǎn)設備復雜、制造費用昂貴，對原材料要求十分苛刻等一系列缺陷，而且能夠采用國內通用的“溶劑法”工藝方法來(lái)實(shí)現。所制 產(chǎn)品具有高耐腐蝕性，并且有優(yōu)良的成型性、可焊性等一系列良好的綜合性能，充分利用了我國富有的稀土資源并易于推廣。

　  之后，又著(zhù)手研 發(fā)稀土多元合金Ⅰ（稀土-鋅-鋁-鎂RE+Zn+Al+Mg）、稀土多元合金Ⅱ（稀土-鋅-鋁-鎂-硼-鉻-鈦REZnAlMgBCrTi）等鍍層技術(shù)和 產(chǎn)品。稀土多元合金Ⅰ具有有優(yōu)異的抗腐化性及良好的電化學(xué)保護能力。鍍層綜合抗腐蝕能力的提高，使稀土合金鍍層鋼鐵制品可以在各類(lèi)嚴酷環(huán)境下，保持著(zhù)良好 的抗腐蝕穩定性，從而有效的抑 制了鋼鐵制品的腐蝕與破壞的速度。

    而列入國家863計劃稀土多元Ⅱ（稀土-鋅-鋁-鎂-硼-鉻-鈦）鍍層技術(shù)和 產(chǎn)品，是利用稀土、鋅、鋁等金屬改善鍍液流動(dòng)性的特點(diǎn)，使鍍層色澤亮麗、光潔度好、結合力強、品質(zhì)穩定；同時(shí)又用微量RE、Mg、Ti、B、Cr等元素， 抑 制晶界或晶間腐蝕的特點(diǎn)來(lái)提高鍍層耐局部腐蝕的能力，鍍層表面富集的稀土氧化物、鋁鎂氧化物等抗蝕相組織構成復合膜可有效地隔絕基體與腐蝕介質(zhì)，從而減 緩電化學(xué)反應的進(jìn)行，大大提高鍍層的耐蝕性。