[发明专利]热镀锌钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于热镀锌钢板制造领域，具体涉及一种镀层附着性良好的热镀锌钢板生产方法。

背景技术

热镀锌钢板由于其良好的耐腐蚀性能、优良的涂镀性能和洁净的外观在家用电器、汽车车身用板等制造业中得到了广泛的应用。对热镀锌钢板镀层的要求是镀层与基板的附着力强，冲压变形时不脱落，另外要有良好的焊接性能、耐腐蚀性能和磷化性能，以确保漆膜的附着力和涂漆后的耐腐蚀性。然而，热镀锌钢板在实际应用的冲压加工过程中存在镀层的粉化和剥离等问题，造成了镀层的破坏，进一步影响到镀层的耐腐蚀性和涂着性。

镀锌钢板镀层的附着性除了受基体钢板的成分、工艺条件的影响外，还主要受到镀层的成分和组织结构的影响。粉化和剥离与镀层的化学成分及相结构有关，镀层粉化量随镀层中的铁含量升高而增多。镀层的粉化为Γ相两侧的界面形成微裂纹，扩展后贯穿整个镀层形成。Γ相厚度超过1.0μm时，粉化量随Γ相的厚度增加而增加，将镀层中的铁含量控制在11％左右，就可以阻碍厚的Γ相形成，因此抗粉化性能的主要影响因素是δ相(细晶结构)和ζ相(柱状结构)。δ相硬而脆，对成形性不利，ζ相硬度与基体钢板相当，在形变时利于释放镀层中的残余应力，但其韧性高，易粘在模具上造成镀层表面缺陷或者发生剥离。因此只有当镀层中的ζ相和δ相具有适当比例时，镀层才具有好的成形性。镀层表面ξ相消失而不均匀的致密δ相未出现时的镀层组织是最佳镀层组织。

本发明热镀锌钢板生产方法中热镀锌钢板的钢基与锌层之间的Fe-Al中间过渡层中的铝含量是衡量镀层粘附强度的一个重要标准。但是，Fe-Al中间过渡层中含有较高的铝量，仅是获得良好镀层粘附力的必要条件，而不是充分条件。因为只有当锌在Fe-Al中间过渡层中的不饱和溶解和形成贫锌固溶体时，此层才能起到粘附作用和阻止Fe-Zn扩散的作用，并形成薄的Fe-Zn合金层，此时，镀层附着性较好。若Zn在Fe-Al中间过渡层中的溶解度达到过饱和并生成了富锌固溶体时，这时中间层中的Al绝对含量虽然没有减少，但是Al的百分含量却显著下降，同时因为锌的过饱和而破坏了Fe-Al中间过渡层的均质性，由此便使中间层丧失了粘附作用和阻止扩散作用，并且形成较厚的Fe-Zn合金层，使锌层的附着力同时变坏。

现有技术中通过改变钢板的成分或通过控制热镀锌钢板的表面粗糙度使表面形成被膜技术来改善镀层与钢基的附着性，但是未取得较好的效果，目前还未出现通过控制镀层的成分和组织结构来改善镀层与钢基的附着性的方法。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种热镀锌钢板的生产方法，通过热镀锌工艺中的钢板入锌锅温度控制Fe-Al中间过渡层中的Al/Zn比例，减少Fe-Zn合金层的形成，调整镀层的最优晶粒取向，提高镀层的附着性。

本发明的热镀锌钢板生产方法，具体为：钢板经酸洗、退火后进行热镀锌操作；热镀锌操作过程中，钢板本身入镀浴温度为475～485℃，锌锅中镀浴温度为450～460℃，镀浴中Fe含量＜0.03％，镀浴中Al含量0.16～0.18％，机组速度100～110m/min，钢板冷却速率为0％，高跨温度：235～245℃，优选为240℃。

所述钢板以重量百分比计，含有C：0.03～0.07％，Mn：0.01～0.03％，Si：0.19～0.30％，P：0.006～0.019％，S：0.009～0.020％，Al：0.02～0.07％，其余为Fe。

所述钢板厚度为0.8mm，镀锌后锌层重量为180～195g/m²，锌层表面经过SiO₂钝化处理。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的热镀锌工艺条件使钢板基材与锌镀层之间的Fe-Al中间过渡层可以阻止Fe、Zn之间的相互扩散，减少Fe-Zn合金层的形成，镀层中不会形成Γ相，δ相较薄，ξ相很少，镀层大部分由η相组成，提高了热镀锌钢板镀层的附着性，镀层锌粉脱落、剥离等现象减少；

(2)本发明的热镀锌工艺条件使热镀锌钢板的镀层晶粒取向优化，镀层的抗划性、耐磨性及附着性能明显提高；

(3)本发明的热镀锌生产工艺简单，成本较低。

附图说明

图1是实验例1的镀层剖面电子探针(EPMA1600型)波谱面扫描分析谱图。

图2是光学金相显微镜(OLYMPUS BX51型)倍数为100X的金相照片，(a)是实验例1，(b)是比较例6。

图3是实验例1和比较例6、11镀层Fe-Al中间过渡层Al和Zn元素原子百分比变化示意图。