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CN1265013C - 热浸镀高Al的Zn－Al－Mg合金的钢板 - Google Patents

热浸镀高Al的Zn－Al－Mg合金的钢板 Download PDF

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CN1265013C
CN1265013C CNB018047327A CN01804732A CN1265013C CN 1265013 C CN1265013 C CN 1265013C CN B018047327 A CNB018047327 A CN B018047327A CN 01804732 A CN01804732 A CN 01804732A CN 1265013 C CN1265013 C CN 1265013C
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Abstract

通过在钢板表面上形成热浸镀层获得一种高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板，所述热浸镀层含有，以%(质量)计，Al：超过10%到22%，Mg：1-5%，以及任选地，Ti：0.002-0.1%，B：0.001-0.045%，Si：0.005-0.5%，所述镀层展现出由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成的金相组织，在所述镀层的金相组织中基本不存在Zn11Mg2相。

Description

热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板
技术领域
本发明涉及一种热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板，其镀层中的Al含量高于10％到22％(质量)。
背景技术
由于采用在Zn中含有适量的Al和Mg的镀液制备的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板具有良好的耐腐蚀性，因此，长期以来，这种钢板在各种开发和研究中一直受到关注。然而，在这种热浸镀钢板的生产中，在热镀后的钢板表面上会出现点状晶相，在放置一段时间后，所述点状部分变灰，使钢板表面外观很难看，因此，虽然耐腐蚀性能优异，但是所述热浸镀Zn-Al-Mg的钢板在作为工业产品为人接受方面进展缓慢。
经过广泛研究，本发明人查明；所述点状晶相是Zn11Mg2相。基于这一发现，他们确定出了一种能够抑制Zn11Mg2相结晶并且具有良好外观的含Al：4-10％和Mg：1-4％的Zn-Al-Mg镀层的金相组织。他们也发展了一种获得这种金相组织的制备方法，所述金相组织和制备方法在JPA10-226865和JPA10-306357中进行了介绍。
发明目的
由于本发明人提出的所述金相组织和制备方法，现已能够制备不会出现难看的点状外观的具有Al含量为4-10％的镀层的工业质量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板。然而，是否当Al含量较高例如镀层中Al含量超过10％(质量)时，仍可能制备这种高质量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板，目前尚未无研究报导。关于具有上述范围的高Al含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板的耐腐蚀性，文献中很少提及。
另一方面，众所周知，提高Zn基镀层中的Al含量能够带来诸如改善耐热性等优点。这意味着非常有必要探讨开发Al含量处于超过10％(质量)的商用Zn-Al-Mg热镀钢板产品的可行性。然而，实际上，很少有人在该方向上进行研究。
其原因可以至少部分地归因于在户外暴露试验中发现的Zn-Al镀钢板耐腐蚀性结果。所述试验表明：耐腐蚀性随镀层中Al含量的增加而改善，直至Al含量增至约10％(质量)，之后，当Al含量超过约10％(质量)时，耐腐蚀性开始下降。人们认为当Al含量最高增至约20％(质量)时，耐腐蚀性的这种下降趋势仍会继续(参见1980年第7期的Iron andsteel中的第821-834页中图2)。由于没有与此相反的研究报导，所以，上述结论被认为是一种公认理论。因为，在含Al的Zn基镀层中，从耐腐蚀性(特别是户外暴露性能)考虑，通常的经验是避免Al含量达到约10-20％(质量)。
另外，当镀层中的Al的含量超过10％(质量)时，很容易形成主要由位于钢板基体金属与镀层之间的金属间化合物构成的合金层，这也阻碍了Al含量高的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板的开发。该合金层的形成显著降低了镀层的粘合性，使其难于在成型性能很重要的场合使用。
因此，本发明的目的是确定在可工业化生产的Zn基热浸镀层中Al含量和Mg含量的上限，并且提供具有高耐腐蚀性的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板，所述钢板的超过10％(质量)的高Al含量区具有作为工业产品完全能够经受实际使用的优异质量。
发明公开
本发明人的深入研究表明：与含Al的Zn基镀钢板的公知耐腐蚀性不同，当镀层的Al含量超过10％(质量)时，热浸镀Zn-Al-Mg的钢板的耐腐蚀性(特别是户外暴露性能)无论如何也不会下降。这种耐腐蚀特性无法由传统知识加以预测，可推断这是由Al和Mg的共同添加所产生的一种效应。
在Al含量高于约5％(质量)的热浸镀层中，镀层金属的熔点随着Al含量的增加而升高，而且，在镀覆操作期间，镀液温度必须成比例升高。然而，提高镀液温度会缩短镀液中的设备的使用寿命并且趋于使镀液中的浮渣的量增加。因此，Al含量越高，越希望保持镀液温度尽可能低，即，保持镀液温度尽可能接近熔点就越理想。当使用Zn-Al-Mg体系时，从获得具有良好外观的镀覆钢板的角度考虑，重要的是维持镀层的金属组织具有下面将加以说明的特定形式。已发现：实现上述目标的有效方法是设定较高的镀液温度例如设定镀液温度比熔点高40℃或更多。因此，当镀层中的Al含量高于10％(质量)时，具有良好表面外观的镀覆钢板不容易以低成本和高生产率的方式进行制备。
进一步的研究表明：镀层中含量适量的Ti和B能够明显抑止损害表面外观的Zn11Mg2晶相的产生。这导致下述发现；能够获得具有良好表面外观的镀Zn-Al-Mg的钢板的镀液温度范围可以加以扩展。而且，还发现：在高于10％(质量)的镀层高Al含量区，这种效应更显著。换言之，发现联合添加Ti和B能够在接近镀覆金属熔点的低镀液温度下制备具有超过10％(质量)的镀层Al含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板。
而且，已证实：在这种热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板的镀层中添加适量的Si能够显著降低所产生的合金层的量，并且，因此能够非常有效地改善镀层的结合性。基于前述新获取的知识，本发明得以完成。
具体地，本发明通过提供一种热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板来实现前述目的，所述钢板通过在钢板表面上形成热浸镀层来获得，所述热浸镀层含有，以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Ti：0.002-0.1％和B：0.001-0.045％，以及，任选地，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质。
作为一种能够非常可靠地获得良好的表面外观的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板，本发明进一步提供了一种热浸镀高Al的Zn-Al-Mg的钢板，所述钢板通过在钢板表面上形成Zn基热浸镀层来获得，所述镀层含有，以％(质量)计：Al：高于10到22％，Mg：1-5％，该镀层具有由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成的金属组织。在一个优选方面，本发明提供一种在所述这些金属组织中基本不存在Zn11Mg2相的镀覆钢板。所谓“基本不存在Zn11Mg2相”指的是采用X-射线衍射未检测到Zn11Mg2相。
本发明还提供具有能够展现前述金相组织的Zn基热浸镀层的优选组成的镀覆钢板。具体地，本发明提供了镀覆钢板的四个实施方案，它们的Zn基热浸镀层的组成包含：
i)以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，余者为Zn和不可避免的杂质。
ii)以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Ti：0.002-0.1％，B：0.001-0.045％，余者为Zn和不可避免的杂质。
iii)以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质。
iv)以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Ti：0.002-0.1％，B：0.001-0.045％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质。
附图简述
图1是本发明的一个实施例中的热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板镀层截面的电子(SEM)显微照片，该镀层截面展现一种由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]基体中的[一次Al晶相]构成的金相组织。
本发明的优选实施方案
在本发明的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板中，镀层中的Al主要起改善Zn基镀覆钢板的耐腐蚀性的作用。虽然传统的知识认为：处于10-20％(质量)范围的镀层Al含量趋于降低而不是改善户外暴露性能，但是本发明人进行的研究表明：与此相反，在超过10％(质量)的高Al范围，热浸镀Zn-Al-Mg的户外暴露性能不会下降。这一点将被本说明书中后来提供的实施例所证实。
当Zn基镀层中的Al浓度增加时，在Al含量高于在Al含量为约5％(质量)的共晶组成的这一边，镀覆金属熔点升高，而且，耐热性成比例增加。然而，在Al含量为10％(质量)或更低的范围，熔点却较低，即，与纯锌的熔点相同或者更低，因此，甚至相对于普通镀锌钢板，耐热性也几乎没有改善。因此，本发明涉及镀层Al含量超过10％(质量)的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板。
当镀层Al含量超过22％时，即使有Mg存在，熔点也会达470℃或更高。因此，由于必须提高镀液温度，浸泡在镀液中的设备的使用寿命会缩短，而且，镀液中浮渣的量会增加。明显存在的这些以及其它操作上的缺点使得难于以低成本提供Zn基镀覆钢板。因此，本发明确定镀层中Al含量的上限为22％(质量)。
镀层中的Mg在镀层表面上产生均匀腐蚀产物，从而显著提高镀覆钢板的耐腐蚀性。在镀层中的Al含量超过10％(质量)的Zn基镀覆钢板中，当镀层中的Mg含量为1％(质量)或更高时，可以观察到明显的耐腐蚀性改善效应。然而，当Mg含量超过5％(质量)时，耐腐蚀性改善效应达到饱和，而且，不利地，Mg氧化物系浮渣更容易在镀液上产生。因此，将镀层的Mg含量确定为1-5％(质量)。
当将适量的Ti和B加入到Zn-Al-Mg热浸镀层中时，镀层中Zn11Mg2晶相的产生受到明显抑制。利用这一认识，与未加Ti和B时相比，具有前述金相组织的镀层能够在更宽的镀液温度控制范围形成，从而能够更有利和更稳定地生产耐腐蚀性和外观均优异的热浸镀钢板。优选Ti和B共同添加。
当镀层中的Ti含量低于0.002％(重量)时，不能充分表现出抑制Zn11Mg2相生长的作用。另一方面，当Ti含量超过0.1％(质量)时，Ti-Al系析出物的出现会在镀层中产生有损于表面外观的“凸起”(日本工程师称为“butsu”)因此，当添加Ti时，热浸镀层中的Ti含量设定为0.002-0.1％(质量)。
当高温熔融的镀液中的B含量低于0.001％(质量)时，不能充分表现出B对Zn11Mg2相的产生和长大的抑制作用。另一方面，当B含量超过0.045％(质量)时，Al-B系和Ti-B系析出物的出现会在镀层中产生有损于表面外观的“凸起”。因此，当添加B时，将热浸镀液中B含量设定为0.001-0.045%(质量)。当B含量处于该范围内时，即使在镀液中存在Ti-B系化合物，例如TiB2，由于该化合物晶粒尺寸非常小，在镀层中也不会产生“凸起”。因此，当镀液中含有Ti和B时，它们的添加形式可以是Ti，B，或Ti-B合金，或者是含有一种或多种这两种元素的Zn合金，Zn-Al合金，Zn-Al-Mg合金或Al合金。
镀层中的Si抑制在钢板基体金属与镀层之间产生合金层。在本发明确定的热浸镀高Al的Zn-Al-Mg合金的钢板中，当镀层中的Si含量低于0.005％(质量)时，抑制合金层的效果不充分。另一方面，当Si含量超过0.5％(质量)时，上述作用达到饱和，而且，另外，由于镀液中Zn-Al-Si-Fe系浮渣的出现，产品质量下降。因此，当Si添加至镀层中时，其含量优选控制为0.005-0.5％(质量)。
现在，对镀层的金相组织进行解释。
如前所述，已发现：当通过在钢板表面上形成具有包含，以％(质量)计：Al：高于10到22％和Mg：1-5％的组成的Zn基热浸镀层来制备高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板时，在出现Zn11Mg2的结晶时其表面外观和耐腐蚀性均受到损害。相反，其镀层结构是由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成的金相组织的高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板的外观优异并且具有非常好的耐腐蚀性。
在由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]基体中的[一次Al晶相]构成的金相组织中，[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]+[一次Al晶相]的总量优选为80％(体积)或更高，更优选为95％(体积)或更高，余者可能是少量的Zn单相、[Zn/Zn2Mg]二元共晶体，Zn2Mg相以及[Al/Zn2Mg]二元共晶体的混合物。当添加Si时，其中也可能混合有少量的Si相、Mg2Si相以及[Al/Mg2Si]二元共晶体。
图1是展示一个实施例镀层截面的电子(SEM)显微照片，该镀层截面具有由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成的金相组织。该显微照片中的镀层是添加Ti和B的基本组成为Zn-15％(质量)Al-3％(质量)Mg的材料。显微照片底部的黑色部分为钢板基体金属，在钢板基体金属上存在的镀层的金相组织中，基体的共晶组成物是[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]，而大的黑色岛状部分是[一次Al晶相]。采用X射线衍射未观察到该金相组织中有Zn11Mg2相。
在具有如前所述金相组织的高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板中，本发明确定镀层是具有包含，以％(质量)计：Al：高于10％到22％和Mg：1-5％的组成的Zn基热浸镀层。虽然要求该Zn基热浸镀层含有50％(质量)或更多的Zn，但是，除Al，Mg和Zn之外，它也可以在一定程度上含有其它元素，只要所述其它元素不会对本发明所要获得的镀覆钢板的基本特性具体而言是耐腐蚀性和表面外观造成损害。
例如，所述Zn基热浸镀层可以是含有抑制Zn11Mg2相产生的Ti和B的镀层，含有抑制合金层形成的Si的镀层，含有例如0.1-1％(质量)的Ni(据认为Ni具有改善加工部分的耐腐蚀性的作用)的镀层，含有例如0.001-1.0％(质量)的Sr用于稳定镀层表面的氧化物层的性能，从而抑制“皱纹类表面缺陷”的镀层，含有总量例如为0.01-0.5％(质量)的选自于Na，Li，Ca和Ba(据认为这些元素具有类似作用)的一种或多种的镀层，含有总量例如为0.0005-1％(质量)的稀土元素(据认为能改善镀覆性能和抑制镀覆缺陷)的镀层，含有例如0.01-1％(质量)的Co(据认为能改善镀覆表面的光泽保持性能)的镀层，以及含有例如总量为0.005-0.5％(质量)的Sb和Bi(据认为能改善镀层的耐晶间腐蚀性能)的镀层。
至于具体的Zn基热浸镀层，本发明定义下述四种组成类型：
i)含有，以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，余者为Zn和不可避免的杂质的镀层。
ii)含有，以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Ti：0.002-0.1％，B：0.001-0.045％，余者为Zn和不可避免的杂质的镀层。
iii)含有，以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质的镀层。
iv)含有，以％(质量)计：Al：高于10％到22％，Mg：1-5％，Ti：0.002-0.1％，B：0.001-0.045％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质的镀层。
这四种组成物可以作为杂质包含最多约1％(质量)的Fe，这是在Zn基热浸镀液中通常允许的Fe含量。
优选将钢板每面上镀层的镀覆重量调整为25-300g/m2。不希望镀液温度超过550℃，因为锌自镀液中的蒸发变得明显，使得镀覆缺陷容易出现，镀液表面上氧化物浮渣的量增加。
实施例
实施例1采用连续热浸镀模拟装置(连续热浸镀试验线)制备出具有各种Al和Mg含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板(不含添加的Ti、B或Si)。镀覆条件如下所示。
镀覆条件
-处理的钢板：
冷轧、低碳、Al镇静钢(厚度：0.8mm)
-运行速度：
100m/min
-镀液组成(以％(质量)计)：
如表1所示
-镀液温度：
Al＝10.8％时，为470℃
Al＝15.2％时，为485℃
Al＝21.7％时，为505℃
-  镀液浸渍时间：
2秒
-  清除(wiping)气体
空气
-  镀覆重量(每面)
60g/m2
-  由镀液温度到镀层凝固温度的平均冷却速度：
4℃/秒
在采用每种镀液镀覆期间采用肉眼观察镀液中浮渣的出现的情况，并且与在普通热镀锌钢板的制造中的浮渣出现情况进行比较，将产生的浮渣量小并且与通常水平大致相同的镀液评定为良好并且用符号◎表示，将产生稍微多的容易对镀覆钢板质量带来不利影响的量的镀液评定为一般并且用符号△表示，将产生大量的能明显降低钢板的质量并且还阻碍连续操作的浮渣的镀液评定为差并且用符号×表示。另外，在日本的堺市的海边工业区对所获得的钢板进行24个月的户外暴露试验，并且测量腐蚀损耗的量，结果如表1所示。
虽然未在表1中示出，但是已确定出每种样品镀层的金相组织由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成。所有钢板均具有良好的外观，但是发现有些钢板包括少量的Zn单相、Zn/Zn2Mg二元共晶体，Al/Zn2Mg二元共晶体，Zn2Mg相等，采用X射线衍射法对本发明的实施例A3-A5，A9-A11和A15-A17进行检测，未观察到Zn11Mg2的存在。
表1
实施例2
采用连续的热浸镀模拟装置(连续热浸镀试验线)制备出具有各种Al和Mg含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板(含有添加的Ti和B；没有添加的Si)，镀覆条件如下所述。
镀覆条件
-处理的钢板：
冷轧、中碳、Al镇静的钢(厚度：2.3mm)
-运行速度：
40m/min
-镀液组成(％(质量))：
如表2所示
-镀液温度：
Al＝10.5％：445℃
Al＝13.9％：480℃
Al＝21.1％：500℃
镀液浸泡时间：
5秒
清除气体
氮气(氧浓度低于1％)
镀覆重量(每面)
200g/m2
由镀液温度到镀层凝固温度的平均冷却速度：
4℃/秒
对镀液中浮渣的出现进行评价，并且通过户外暴露试验研究腐蚀损耗情况。所使用的方法与实施例1相同，结果如表2所示。
确定出每种样品镀层的金相组织由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成。所有钢板均具有良好的外观，但是发现一些钢板包括少量的Zn单相、Zn/Zn2Mg二元共晶体，Al/Zn2Mg二元共晶体，Zn2Mg相等，采用X射线衍射法对本发明的实施例B3-B6，B9-B11和B15-B17进行了检测，未发现到Zn11Mg2相的存在。
表2
Figure C0180473200131
实施例3
采用连续热浸镀模拟装置(连续热浸镀试验线)制备出具有各种Al和Mg含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板(不含添加的Ti和B；含有添加元素Si)。镀覆条件如下所述。
镀覆条件
-处理的钢板：
冷轧、超低碳、添加Ti、Al镇静钢(厚度：0.8mm)
-运行速度：
100m/min
-镀液组成(％(质量))：
如表3所示
-镀液温度：
Al＝10.8％：470℃
Al＝15.2％：485℃
Al＝21.7％：505℃
镀液浸泡时间：
2秒
清除气体
氮气(氧浓度低于1％)
镀覆重量(每面)
100g/m2
由镀液温度到镀层凝固温度的平均冷却速度：
4℃/秒
对镀液中的浮渣进行了评价，并且，通过进行户外暴露试验对腐蚀损耗情况进行了研究，所使用的方法与实施例1相同，结果如表3所示。
确定出每个样品镀层的金相组织由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成。所有钢板均具有良好的外观，但是发现一些钢板包括少量的Zn单相、Zn/Zn2Mg二元共晶体，Al/Zn2Mg二元共晶体，Zn2Mg相，Si相，Mg2Si相，Al/Mg2Si二元共晶体等，采用X射线衍射对本发明的实施例C3-C5，C9-C11和C15-C17进行了检测，未观察到Zn11Mg2的存在。
表3
Figure C0180473200151
实施例4
采用连续热浸镀模拟装置(连续热浸镀试验线)制备出具有各种Al和Mg含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板(含添加元素的Ti，B和Si)。镀覆条件如下所述。
镀覆条件
-处理的钢板：
冷轧、低碳、Al镇静的钢(厚度：2.3mm)
-运行速度：
40m/min
-镀液组成(％(质量))：
如表4所示
-镀液温度：
Al＝10.5％：445℃
Al＝13.5％：480℃
Al＝20.1％：500℃
镀液浸泡时间：
5秒
清除气体
氮气(氧浓度低于2％)
镀覆重量(每面)
150g/m2
由镀液温度到镀层凝固温度的平均冷却速度：
4℃/秒
对镀液中的浮渣进行了评价，并且，通过进行户外暴露试验对腐蚀损耗情况进行了研究，所使用的方法与实施例1相同，结果如表4所示。
确定出每个样品镀层金相组织由混合在[Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构]的基体中的[一次Al晶相]构成。所有钢板均具有良好的外观，但发现一些钢板包括少量的Zn单相、Zn/Zn2Mg二元共晶体，Al/Zn2Mg二元共晶体，Si相，Mg2Si相，Al/Mg2Si二元共晶体等，采用X射线衍射对本发明的实施例D3-D6，D9-D11和D15-D17进行了检测，未观察到Zn11Mg2的存在。
表4
Figure C0180473200171
实施例5
采用连续热浸镀模拟装置(连续热浸镀试验线)制备出具有各种Si含量的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板(不含添加元素Ti或B)。镀覆的基本组成为Zn-15.0％(质量)Al-3.0％(质量)Mg，镀覆条件如下所述。
镀覆条件
-处理的钢板：
冷轧、低碳、Al镇静的钢(厚度：0.8mm)
-运行速度：
100m/min
-镀液组成(％(质量))：
Zn-15.0％(质量)Al-3.0％(质量)％Mg-*Si(*：如表5所示)
-镀液温度：
470℃
镀液浸泡时间：
3秒
清除气体
空气
镀覆重量(每面)
250g/m2
由镀液温度到镀层凝固温度的平均冷却速度：
7℃/秒
对镀液中浮渣的出现进行了评价，而且，通过户外暴露试验对腐蚀损耗情况进行了研究，所使用的方法如实施例1所示，结果如表4所示。
通过采用电子显微镜(SEM)对镀层截面的金相组织进行观察，确定出每个样品的合金层的平均厚度，结果如表5所示，镀层中Si含量为0.05％(质量)或更高的样品的合金层平均厚度小于0.1μm，这些样品表现出很高的镀覆结合性能，具有高于足以在涉及重载加工的场合应用结合性能，当Si含量达0.7％(质量)时，会产生大量的Zn-Al-Si-Fe系浮渣。
表5
  镀层中Si含量(*)(质量％)   合盒层平均厚度(微米)
  0   5
  0.003   3
  0.005   0.5
  0.01   0.2
  0.05   小于0.1
  0.1   小于0.1
  0.5   小于0.1
  0.7   小于0.1
如上所示，本发明人进行的研究表明：在高于10％(质量)的高镀层Al含量范围内，高Al的热浸镀Zn-Al-Mg钢板的户外暴露性能不会下降，也发现了一种能够在这种高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板中非常可靠地获得良好的表面外观的金相组织，本发明人也证实：在镀层中添加适量的Ti和B通过降低镀液温度有助于热浸镀操作的进行，而且，适量的Si加入抑制合金层的量，从而确保良好的镀层结合性能，结果，将Zn-Al-Mg镀覆钢板中的Al含量提高至高水平对镀覆操作和产品质量带来的副作用均能明显减小，因此，本发明的对实现高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的钢板的工业化应用作出重要贡献，这种钢板以前一直被认为难于商品化。

Claims (4)

1.通过在钢板表面上形成Zn基热浸镀层获得的高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的镀覆钢板，所述热浸镀层的组成中含有，以％质量计，Al超过10％到22％，Mg：2.1-5％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质，该镀层具有由混合在Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构的基体中的一次Al晶相构成的金相组织。
2.根据权利要求1的镀覆钢板，其中，在镀层的金相组织中基本不存在Zn11Mg2相。
3.通过在钢板表面上形成Zn基热浸镀层获得的高Al的热浸镀Zn-Al-Mg的镀覆钢板，所述热浸镀层的组成中含有，以％质量计，Al超过10％到22％，Mg：2.1-5％，Ti：0.002-0.1％，B：0.001-0.045％，Si：0.005-0.5％，余者为Zn和不可避免的杂质，该镀层具有由混合在Al/Zn/Zn2Mg三元共晶结构的基体中的一次Al晶相构成的金相组织。
4.根据权利要求3的镀覆钢板，其中，在镀层的金相组织中基本不存在Zn11Mg2相。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4064634B2 (ja) * 2001-02-02 2008-03-19 日新製鋼株式会社 光沢保持性の良好な溶融Ｚｎ基めっき鋼板およびその製造法
EP1524326B1 (en) * 2002-07-24 2010-10-13 Nisshin Steel Co., Ltd. Zinc-base hot dip galvanized steel sheet excellent in retention of gloss
NZ539228A (en) 2002-10-28 2006-09-29 Nippon Steel Corp High corrosion-resistant hot dip coated steel product excellent in surface smoothness and formability, and method for producing hot dip coated steel product
JP3793522B2 (ja) * 2002-11-27 2006-07-05 新日本製鐵株式会社 鮮映性の優れた高耐食性塗装鋼板
JP4002534B2 (ja) * 2003-02-03 2007-11-07 新日本製鐵株式会社 塗膜密着性と鮮映性に優れ環境負荷の小さい高耐食性塗装鋼板
JP3924261B2 (ja) * 2003-02-03 2007-06-06 新日本製鐵株式会社 鮮映性に優れ環境負荷の小さい高耐食性塗装鋼板
US8021497B2 (en) * 2003-07-29 2011-09-20 Voestalpine Stahl Gmbh Method for producing a hardened steel part
KR100817735B1 (ko) * 2003-09-16 2008-03-31 닛신 세이코 가부시키가이샤 광택 유지성이 양호한 용융 Ｚｎ 기본 도금 강판의 제조방법
JP4671634B2 (ja) * 2004-07-09 2011-04-20 新日本製鐵株式会社 耐食性に優れた高強度焼き入れ成形体およびその製造方法
JP2006193776A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Nisshin Steel Co Ltd 摺動性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板及び摺動部材
WO2008025086A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 Bluescope Steel Limited Metal-coated steel strip
JP5101249B2 (ja) * 2006-11-10 2012-12-19 Ｊｆｅ鋼板株式会社 溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板およびその製造方法
CN101736248B (zh) * 2009-12-28 2011-04-20 江苏麟龙新材料股份有限公司 含铝-硅-锌-稀土-镁-铁-铜-锰-铬-锆的热浸镀合金及其制备方法
CN101928901B (zh) * 2009-12-28 2011-11-23 江苏麟龙新材料股份有限公司 含铝-硅-锌-稀土-镁的热浸镀合金及其制备方法
KR20120075235A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 고내식 용융아연합금 도금강판과 그 제조방법
KR101504863B1 (ko) 2011-06-30 2015-03-20 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 외관 균일성이 우수한 고내식성 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법
KR20160055962A (ko) 2011-07-14 2016-05-18 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 알코올 또는 그 혼합 가솔린에 대한 내식성 및 외관이 우수한 알루미늄 도금 강판 및 그 제조 방법
CN102409278A (zh) * 2011-12-06 2012-04-11 无锡银荣板业有限公司 一种连续热浸镀铝硅钛硼合金钢板的生产方法
JP5097305B1 (ja) * 2012-04-25 2012-12-12 日新製鋼株式会社 黒色めっき鋼板
JP5335159B1 (ja) * 2012-04-25 2013-11-06 日新製鋼株式会社 黒色めっき鋼板の製造方法および黒色めっき鋼板の成形体の製造方法
BR112015018780B1 (pt) * 2013-02-06 2021-04-27 Arcelormittal Chapa metálica e processo de realização de uma chapa metálica
CN103422041B (zh) * 2013-07-08 2016-05-04 常州大学 一种含钛的zam热浸镀锌合金及其制备方法
AU2015390616B2 (en) * 2015-04-08 2017-12-14 Nippon Steel Corporation Zn-Al-Mg coated steel sheet, and method of producing Zn-Al-Mg coated steel sheet
CN105671469B (zh) * 2016-03-22 2018-08-21 首钢集团有限公司 一种热浸镀钢及其制造方法
PL3575434T3 (pl) * 2017-01-27 2023-02-27 Nippon Steel Corporation Wyrób stalowy z powłoką metaliczną
JP6756370B2 (ja) * 2017-07-05 2020-09-16 Ｊｆｅスチール株式会社 表面外観に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法
CN108060382B (zh) * 2017-12-12 2020-07-24 首钢集团有限公司 一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法
KR102031465B1 (ko) * 2017-12-26 2019-10-11 주식회사 포스코 가공 후 내식성 우수한 아연합금도금강재 및 그 제조방법
KR102031466B1 (ko) 2017-12-26 2019-10-11 주식회사 포스코 표면품질 및 내식성이 우수한 아연합금도금강재 및 그 제조방법
MX2020005734A (es) * 2017-12-28 2020-08-13 Nippon Steel Corp Lamina de acero enchapada a base de zn fundido con resistencia a la corrosion superior despues de ser recubierta.
CN111989420B (zh) * 2018-05-16 2022-11-08 日本制铁株式会社 镀覆钢材
WO2021199956A1 (ja) 2020-03-30 2021-10-07 日本製鉄株式会社 溶融めっき鋼板
WO2021199953A1 (ja) 2020-03-30 2021-10-07 日本製鉄株式会社 溶融めっき鋼板
CN111534777B (zh) * 2020-06-08 2021-11-19 首钢集团有限公司 一种具有切口耐蚀性的热浸镀锌铝镁镀层钢板及其制备方法
CN113481411A (zh) * 2021-07-29 2021-10-08 云南驰宏资源综合利用有限公司 一种多元热浸镀锌铝镁合金
CN117265445A (zh) 2022-06-13 2023-12-22 宝山钢铁股份有限公司 一种热浸镀锌铝镁钙合金镀层钢板及其制造方法
CN115572931B (zh) * 2022-09-15 2024-08-13 首钢集团有限公司 一种热浸镀锌铝镁镀层钢及其制备方法
CN116426792A (zh) * 2023-02-24 2023-07-14 首钢集团有限公司 合金及其制备方法和应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177446A (ja) * 1982-04-09 1983-10-18 Nisshin Steel Co Ltd 耐食性および塗装性に優れた溶融合金めつき鋼板の製造方法
US4609529A (en) * 1983-02-11 1986-09-02 Centre De Recherches Metallurgiques Zinc-based alloys with improved ductility
JPS648702A (en) 1987-07-01 1989-01-12 Fujitsu Ltd Corrugated horn
JP3179401B2 (ja) 1996-12-13 2001-06-25 日新製鋼株式会社 耐食性および表面外観の良好な溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき鋼板およびその製造法
AU736197B2 (en) * 1996-12-13 2001-07-26 Nisshin Steel Company, Ltd. Hot-dip Zn-Al-Mg plated steel sheet good in corrosion resistance and surface appearance and method for producing the same
JP3201469B2 (ja) * 1997-11-04 2001-08-20 日新製鋼株式会社 Ｍｇ含有溶融Ｚｎ基めっき鋼板
JP3149129B2 (ja) 1997-03-04 2001-03-26 日新製鋼株式会社 耐食性および表面外観の良好な溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造法
JPH11279732A (ja) 1998-03-30 1999-10-12 Nisshin Steel Co Ltd 耐傷付性、耐摩耗性および耐食性に優れた溶融Ｚｎ基めっき縞鋼板

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Publication number Publication date
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WO2001059171A1 (fr) 2001-08-16
US6709770B2 (en) 2004-03-23
JP2001295015A (ja) 2001-10-26
US20030072963A1 (en) 2003-04-17
CN1398304A (zh) 2003-02-19

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