[发明专利]高耐蚀性镀覆钢材的三元合金镀覆材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三元合金镀覆材料及其制造方法，尤其是一种高耐蚀性镀覆钢材的三元合金镀覆材料及其制造方法。

背景技术

在当前国内外市场上，由于家电、建材、汽车等领域内对热镀锌或热镀锌合金钢板需求量越来越大，但大部分厂家仍在生产和使用传统的热镀锌钢板(带)或仅含0.1～0.2％Al的热镀锌钢板(带)。这种产品存在很多缺陷，使用寿命短，仅10年左右时间即产生锈蚀的缺陷，而且机械加工性能差，镀层因拉伸容易造成损伤，特别是在高于室温的条件下抗蚀性能差，镀层与基体金属结合处易脆化，易氧化生成鳞皮，抗疲劳性能差，在弯曲数次后容易产生龟裂，出现镀层脱皮现象。

为解决上述技术问题，现有技术提出很多相关的技术方案，如作者吴俊琳、余仲兴、朱永达在期刊名为“上海有色金属”上发表的“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”和“微量添加稀土对锌基合金镀层性能的影响”两篇文章中，均提到在热度锌层中加入微量稀土元素或其他元素如镁等可以起到有益效果，但这两篇文章仅仅停留于学术上的研究，涉及到各种具体元素到底应如何加入目前尚无定论，甚至如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”所述的已经被普遍使用的铝添加剂加入多少最适宜尚无定论，而且该两份期刊文献中铝、镍、稀土、铅和锑、钛、镁、硅元素均是作为微量添加元素添加到Zn板、Zn-Al、Zn-Fe或Fe-Al中去，文献中并未给出任何关于将这些微量添加元素添加到Zn-Al-Si或Zn-Al-RE中去的技术启示，并且由于各种元素对热镀锌钢板所产生的影响作用不尽相同，甚至是相反的作用，因此并不能简单在Zn-Al-Si、Zn-Al-稀土的基础上任意添加其他微量元素，因此尽管学时理论上已经意识到添加某些元素可以起到有益效果，但由于元素与元素之间的相互影响导致至今的三元合金镀覆材料仍不能包含任何其他微量元素，正如在“微量添加元素对热镀锌层性能的影响”结尾所述“目前国内外研究大多数仍停留在实验室阶段，只有少数合金已应用于生产”，因此，如何形成更好的三元合金的镀覆材料一直是悬而未决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中三元合金镀覆材料性能不理想的技术难题，本发明目的在于提供一种高耐蚀性镀覆钢材的三元合金镀覆材料及其制造方法，以更好的提高镀覆钢材的抗腐蚀性能与耐高温性能，延长钢材的使用寿命，改善钢材镀覆后的表面质量。

本发明的一种三元合金镀覆材料由Zn、Al以及Si或稀土元素组成，所述镀覆材料还包含微量添加元素，所述的微量添加元素选自Fe、B、Pb、Mn、Ca、Cu、Sb、Sn、Ni、Bi、Ti中的一种或几种，并且所述的微量添加元素的总含量在0.5％以下。

其中所述三元合金的各成份占总质量的质量百分比为：Al：45-69％，Si：0.2-3％，Zn为余量。

其中所述三元合金的各成份占总质量的质量百分比为：Al：45-69％，稀土元素：0.02-0.9％，Zn为余量。

其中所述微量添加元素各组成成份的具体含量Fe＜0.3％，B＜0.1％，Pb＜0.1％，Mn＜0.1％，Ca＜0.1％，Cu＜0.1％，Sb＜0.1％，Sn＜0.1％，Ni＜0.1％，Bi＜0.1％，Ti＜0.1％。

一种制造三元合金镀覆材料的方法，所述的三元合金由Zn、Al以及Si或稀土元素组成，所述镀覆材料还包含微量添加元素，所述的微量添加元素选自Fe、B、Pb、Mn、Ca、Cu、Sb、Sn、Ni、Bi、Ti中的一种或几种，并且所述的微量添加元素的总含量在0.5％以下。将各种元素按上述比例进行配比后加入熔炼炉中熔炼，熔炼温度为750-800℃，经非接触式搅拌再经过精炼、除渣，最后浇注合金锭。

其中所述非接触式搅拌采用电磁搅拌。

一种高耐蚀性镀覆材料，其特征在于所述高耐蚀性镀覆钢材镀覆三元合金镀覆材料，所述的三元合金由Zn、Al以及Si或稀土元素组成，所述镀覆材料还包含微量添加元素，所述的微量添加元素选自Fe、B、Pb、Mn、Ca、Cu、Sb、Sn、Ni、Bi、Ti中的一种或几种，并且所述的微量添加元素的总含量在0.5％以下。

采用本发明的技术方案，与现有技术相比，加入微量添加元素后，由于通过合理的配置各成份的质量百分比，克服了各元素相互之间的影响和所产生的负作用，因此耐蚀性大大提高，特别是钢板切边的耐蚀性更为突出。镀层表面硬度比镀锌层高，摩擦系数比镀锌钢板小，加工时滑动性好，不易产生划痕。镀层表面光亮，耐变黑性。镀层不仅与基体金属结合力增强，而且镀层表面无结瘤现象。