CN109897990A

CN109897990A - 热浸镀锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法

Info

Publication number: CN109897990A
Application number: CN201910349778.6A
Authority: CN
Inventors: 宋裕; 王飞龙; 余腾义; 郭太雄
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2019-04-28
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2019-06-18

Abstract

本发明涉及热浸镀锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法，属于热浸镀技术领域。本发明解决的技术问题是现有热浸镀锌铝镁合金镀层钢板无法在具备优良切口耐蚀性和成形性能的同时具有高的表面质量。本发明提供的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，其镀层的化学成分以重量百分比计为铝8％～18％，镁0.2％～3.9％，硅0.05％～0.35％，其余为锌及不可避免的杂质，制备方法包括脱脂清洗，连续退火，热浸镀，卷取。本发明的镀层钢板具有良好的耐蚀性，还具有良好的加工成形性和高的表面质量，可用于家电、建筑、交通运输等领域。

Description

热浸镀锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法

技术领域

本发明属于热浸镀技术领域，具体涉及热浸镀锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法。

背景技术

锌铝镁合金镀层钢板因具有更优的耐蚀性，且材料的加工应用性能(成形性、焊接性及涂装性)优良引起国内外广泛关注，成为热浸镀锌及锌合金镀层专业领域的研究重点。

专利文献CN103014580A公开了一种锌铝镁镀层钢板，镀层成分范围如下：Al10.0-16.0％、Mg 2.5-4.0％、Si 0.25-0.75％、Zr 0.2-1.2％、余量为Zn。该专利中为提高镀层耐蚀性添加了锆元素，但是添加大量锆元素不仅成本高，而且使得镀液中会产生更多的熔渣和底渣，导致表面质量恶化，并影响后期的加工性能。

专利文献CN101812653A公开了一种热浸镀锌铝镁硅稀土镀层钢带，其镀层的化学成分如下：Al 9.9-12.1％、Mg 1.0-1.8％、Si 0.18-0.22％、稀土0.01-0.3％，其余为Zn，该专利为了能够使用空气作为气刀，采用了较低的Mg含量，镀层的耐蚀性，尤其是切口耐蚀性不高，此外该专利采用空气为气刀的气源导致镀层表面易氧化，使得镀层的表面质量差，影响后期加工性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有热浸镀锌铝镁合金镀层钢板无法在具备优良切口耐蚀性和成形性能的同时具有高的表面质量。

本发明解决上述问题的技术方案是提供热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，以重量百分比计所述镀层的化学成分包括铝8％～18％，镁0.2％～3.9％，硅0.05％～0.35％，其余为锌及不可避免的杂质。

其中，双面镀层重量为40～200g/m²。

本发明还公开上述热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，包括脱脂清洗，连续退火，热浸镀，卷取。

其中，脱脂清洗包括钢板在碱液槽和电解槽中脱脂处理，然后在漂洗槽清洗的步骤

进一步的，碱液槽碱液温度控制在65～90℃，碱液浓度控制在60～90点，电解槽电解电流控制在5000-8000A、电压10～25V，漂洗槽碱性低于10点，带钢的烘干温度不低于110℃。

其中，连续退火工艺过程以体积百分含量计控制炉内氢气≥2.0％，钢板入锌锅温度为480～540℃。

其中，热浸镀过程控制锌锅温度为490～550℃。

进一步的，控制钢板入锌锅温度与锌锅温度的温差在±10℃。

其中，热浸镀过程采用氮气为气刀的气源进行刮吹。

本发明的有益效果：

本发明对镀层化学成分进行了重新的优化设计，与现有类似镀层钢板相比，本发明在添加较少元素种类的情况下使热浸镀锌铝镁合金镀层钢板具有优良的切口耐蚀性、加工成形性，同时表面质量良好，可作为家电用钢、建筑用钢使用；本发明镀层不含Zr、稀土等元素，使得镀液温度不会太高，镀层表面质量优良，且采用氮气为气刀的气源进行刮吹，更好的保证了镀层优异的表面质量。

具体实施方式

本发明提供热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，以重量百分比计所述镀层的化学成分包括铝8％～18％，镁0.2％～3.9％，硅0.05％～0.35％，其余为锌及不可避免的杂质。

本发明设计镀层化学成分及其含量范围的原因如下：

铝含量范围的选择主要考虑到镀层首先需要具有足够高的耐蚀性，铝含量过低时镀层耐蚀性较差，但过量铝会导致镀层表面质量差且加工性能，如焊接性能较差，因此铝的成分设计为8％～18％；镁的添加能够改善镀层的耐蚀性且能够使镀层的表面变得光亮平整，但镁含量不宜高于4％，因为我们发现过量的镁易导致钢板基体发生漏镀现象，从而降低镀层表面质量，因此镁的成分设计为0.2％～3.9％；硅的加入能够使得镀层组织更加致密，从而提高镀层的耐蚀性，但镀层中硅的含量过高会产生表面缺陷，影响镀层表面质量，因此硅的成分设计为0.05％～0.35％。

综上，本发明将热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的镀层的主要化学成分设置为：以重量百分比计铝8％～18％，镁0.2％～3.9％，硅0.05％～0.35％，其余为锌及不可避免的杂质。

其中，钢板双面镀层重量为40～200g/m²。

本发明还提供热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，主要包括脱脂清洗、连续退火、热浸镀、卷取的步骤。

其中，脱脂清洗主要包括在碱液槽和电解槽中脱脂处理，然后在漂洗槽清洗的步骤。

为了能够有效的清洗带钢表面的油脂等残留物以及漂洗过程中带钢表面残留的碱液，同时也能够节约生产成本，本发明可将碱液槽碱液温度控制在65～90℃，碱液浓度控制在60～90点，电解槽电解电流控制在5000-8000A、电压10～25V，漂洗槽碱性低于10点，带钢的烘干温度不低于110℃。其中，碱液所使用的碱主要成分是NaOH和少量表面活性剂。点是指的游离碱度，目前国内外钢厂均以“点”作为游离碱度的单位。

值得注意的是，碱液游离碱度和温度越高，则清洗效果越好，但易造成残留，残留越多则会造成漂洗不干净，从而引起漏镀；电解过程中电流和电压越高残留物越少，但能耗越大；漂洗槽的游离碱度越低，说明钢板表面的碱液残留的越少，从而提高钢板的可镀性。

其中，连续退火工艺过程控制炉内氢气≥2.0％，其余为氮气，钢板入锌锅温度为480～540℃。氢气作为还原性气体，可保证高温退火时，带钢表面不被氧化，从而提高钢板表面活性，提升镀层附着力。

其中，热浸镀过程控制锌锅温度为490～550℃。

进一步的，控制钢板入锌锅温度与锌锅温度的温差在±10℃。

其中，热浸镀过程采用氮气为气刀的气源进行刮吹。

以下通过实施例对本发明作进一步的解释和说明。

实施例1

本实施例将锌锅镀液按照镀层化学成分含量要求进行控制，然后按照脱脂清洗、连续退火、热浸镀、卷取的步骤得到热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，具体热浸镀工艺参数如表1所示，锌铝镁镀层化学成分如表2所示，热浸镀锌铝镁镀层性能如表3所示。

实施例2

实施例3

表1锌铝镁镀层热浸镀工艺

表2锌铝镁镀层化学成分

实施例	Al/％	Mg/％	Si/％	Zn/％
					1	9	0.5	0.08	余
2	12	1.5	0.15	余
					3	16	3.0	0.25	余

表3热浸镀锌铝镁镀层性能

按照上述工艺生产出的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板表面质量和性能良好，在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间以及切口处出现红锈时间均高于同镀层重量的热镀锌板和热镀铝锌板，180°弯曲后镀层无剥落，没有肉眼可见的裂纹，成形性能优于镀锌板，作为家电使用的钢板表面质量、性能良好，完全满足用户要求。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，其特征在于：以重量百分比计所述镀层的化学成分包括铝8％～18％，镁0.2％～3.9％，硅0.05％～0.35％，其余为锌及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板，其特征在于：所述钢板双面镀层重量为40～200g/m²。

3.权利要求1或2所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：脱脂清洗，连续退火，热浸镀，卷取。

4.根据权利要求3所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述脱脂清洗包括钢板在碱液槽和电解槽中脱脂处理，然后在漂洗槽清洗的步骤。

5.根据权利要求4所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述脱脂清洗过程碱液槽碱液温度控制在65～90℃，碱液浓度为60～90点，电解电流5000-8000A、电压10～25V，漂洗槽碱性低于10点，带钢的烘干温度不低于110℃。

6.根据权利要求3～5任一项所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述连续退火过程以体积百分含量计控制炉内氢气≥2.0％，钢板入锌锅温度为480～540℃。

7.根据权利要求3～6任一项所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述热浸镀过程锌锅温度为490～550℃。

8.根据权利要求7所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述入锌锅温度与锌锅温度的温差控制在±10℃。

9.根据权利要求3～8任一项所述的热浸镀锌铝镁合金镀层钢板的制备方法，其特征在于：所述热浸镀过程采用氮气为气刀的气源进行刮吹。