热浸镀Zn和Zn合金熔炼的铸铁锅,因具有热效率高和成本低廉的特点而得到广泛的应用。但是,普通铸铁镀(熔)Zn锅的使用寿命很低,是该行业长期存在的难题。该项目研究了稀土Al-Si-Cr铸铁的抗Zn液腐蚀机制,在此基础上,研制了新型镀(熔)Zn锅。研究得出,随合金铸铁中Al-Si含量的增加,腐蚀速率降低,Al-Si含量为8-10%时,腐蚀速率为普通铸铁的十分之一。在镀(熔)Zn的温度下,表层形成了Fe3Si、Fe5Si3和FeAl等金属间化合物降低了反应速度,同时,形成了较厚的化合物层,以及大尺寸Al原子的阻塞作用也减缓了反应过程中的原子扩散速度。以该理论指导研制的镀(熔)Zn锅,使用寿命是普通铸铁的6倍以上。该项目研制的镀(熔)Zn锅不仅工艺简单、成本低廉,且能发挥利用的有镀(熔)Zn锅生产厂家的条件。与国内外同类技术比较,在稀土Al-Si合金铸铁抗锌液腐蚀机理的研究及镀(熔)Zn锅的应用上属国际领先水平。该成果的创造性、先进性如下:该项目利用在Zn液中加入Al形成Fe-Al相能抑制反应速度的研究成果,直接在铸铁中加入Al、Si合金元素,成为抗锌液腐蚀的整体材料,具有创新性;该项目所提出的反应过程中自生金属间化合物阻挡层的抗蚀机理,对研制低熔点金属镀(熔)坩埚及盛装容器材料具有指导意义;该项目所提出的Al-Si-Cr合金铸铁的成分设计原则有较广泛的适用性,对扩大应用领域有积极作用。采用稀土Al-Si合金铸铁的镀(熔)Zn锅使用寿命是普通铸铁的6倍,用于冶金、机械行业上有重大经济效益和社会效益。现已在大连市四家工厂推广应用,增产节约1680万元。如在全国推广应用,每年增产节约可达数亿元。目前,该成果在大连市推广应用。

