[发明专利]热镀锌钢板的镀锌方法

说明书

发明内容

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的镀锌方 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。

另外，国外还研究了热镀锌钢板Fe-Al中间层的结构，发现中间层由Fe₂Al₅和FeAl₃组成 ，并且该层可以延迟Fe-Zn合金层的形成。Zn在Fe-Al中间层晶粒边界的溶解对于中间层的形 成起着重要的作用，它直接影响着Fe-Al中间层的形成。

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

本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌钢板的镀锌方法，通过控制热镀锌工艺镀 浴中的铝含量来控制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的镀锌方法，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，入镀浴时钢板温度为455～465℃，锌锅中镀浴温度为450～460℃，镀浴中 Fe含量＜0.03％，镀浴中Al含量0.21～0.25％，机组速度100～110m/min，高跨温度：235～ 245℃，钢板冷却速率为0％。

其中，所述钢板冷却速率为0％是指于空气中自然冷却。

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；