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，潛在的市場巨大，我們應加快研發(fā)，推廣應用，將稀土合金鍍層技術應用到鋼管、鋼板和異型鋼材上去?！边@ 是日前記者在采訪時， 這里的董事長劉冀魯，總工程師、教授級高工史志民所闡述觀點。

    公司是專門從事研發(fā)和生產(chǎn)稀土合金鍍層技術和產(chǎn)品的企業(yè)，先后自行開發(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制造工藝及技術，在電力、電訊、電氣化鐵路等建設項目上廣泛應用。

    據(jù)這里的專家介紹，稀土元素具有獨特的4f電子層結(jié)構(gòu)，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，配位數(shù)可在3-12之間變 化，并且稀土化合物的晶體結(jié)構(gòu)也是多樣化的。稀土元素獨特的物理化學性質(zhì)，在與有色金屬生成金屬間化合物和合金材料時表現(xiàn)出優(yōu)異的力學性能，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(tǒng)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、軍事和汽車工業(yè)領域重 點 發(fā)展的新一代材料。

    從世界范圍的熱浸鍍鋅技術的發(fā)展歷程來看，熱浸鍍層向著合金化鍍層及專用鍍層技術發(fā)展。為了提高傳統(tǒng)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水平比較落后，占全國總量90%以上的仍是傳統(tǒng)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(wěn)定，其防腐蝕能力與國際同類產(chǎn)品相比尚有差距。

　  在稀土多元合金鍍層產(chǎn)品實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之 前，我國相關技術領域?qū)ι鲜鲥儗拥拈_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(xiàn)卻不令人滿意。因此開發(fā)低成本、高性價比的熱浸鍍合金鍍層不僅是熱浸鍍技術的一個發(fā)展方向，而且具有十分重要的現(xiàn)實意義。

　  為此，公司在國內(nèi)較早開發(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，克服了國外同類產(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(nèi)通用的“溶劑法”工藝方法來實現(xiàn)。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嚴酷環(huán)境下，保持著良好 的抗腐蝕穩(wěn)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）鍍層技術和 產(chǎn)品，是利用稀土、鋅、鋁等金屬改善鍍液流動性的特點，使鍍層色澤亮麗、光潔度好、結(jié)合力強、品質(zhì)穩(wěn)定；同時又用微量RE、Mg、Ti、B、Cr等元素， 抑 制晶界或晶間腐蝕的特點來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(gòu)成復合膜可有效地隔絕基體與腐蝕介質(zhì)，從而減 緩電化學反應的進行，大大提高鍍層的耐蝕性。