[发明专利]具有优异镀层粘附性和耐腐蚀性的Al镀层/Al-Mg镀层多层结构的镀合金钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有优异镀层粘附性和耐腐蚀性的铝(Al)镀层/铝(Al)-镁(Mg)镀层多层结构的镀合金钢板及其制造方法，更具体而言涉及具有优异镀层粘附性和耐腐蚀性的Al镀层/Al-Mg镀层多层结构的镀合金钢板及其制造方法，其中通过在Al镀层上形成Al-Mg合金镀层以及改善镀层和底层钢板之间的粘附性而获得优异的耐腐蚀性。 

背景技术

镀铝(Al)钢板已被广泛用于家庭厨房用具、汽车部件、热工设备、建筑材料以及耐热材料，这是由于与镀锌(Zn)钢板相比，镀Al钢板具有精细的表面和优异的耐腐蚀性和耐热性。镀Al钢板通过牺牲性保护作用（其中氧化电势较高的铝的溶解早于底层的铁）和腐蚀抑制作用（其中精细氧化物层的形成延缓了腐蚀）而保护底层的铁免于腐蚀。 

然而，由于腐蚀性环境日益严峻并且对于资源和能源的保护需要确保较高水平的耐腐蚀性，因此出现了镀Al-Mg合金的钢板——其中通过向Al镀层添加镁(Mg)以进一步改善耐腐蚀性——以代替一般的镀Al钢板。 

当研究制造普通的镀Al-Mg合金钢板的技术时，通过将Mg加至Al电镀液的热浸电镀法已被普遍使用。然而，当已加入镁的熔融金属浴暴露于空气时，由于Mg元素的氧化反应而可能生成大量的熔渣，并且在某些情况下可能起火。前述现象可使得电镀操作难以进行或无法进行，并且由于由Mg生成的烟雾对人体的毒性非常大并且可导致空气污染以及对炼钢工人的安全问题，其用途非常有限。 

因此，已经开发了通过使用真空沉积法（热蒸发、电子束诱导沉积、溅射、离子电镀、电磁悬浮物理气相沉积等）以制造Al-Mg镀层的技术从而解决由前述热浸电镀法引起的局限性。已公开了韩国专利第010644号和韩国专利申请特许公开号2004-0112387作为使用真空 沉积法制造Al-Mg镀层的典型相关技术。首先，韩国专利第010644号提供了使用真空沉积法在钢板上形成Al-Mg镀层的方法，其中Al和Mg分别使用两种蒸发源蒸发。 

然而，由于对Mg蒸发速率的控制很困难，所以对镀层中合金组成的控制可能也是困难的。对镀层重量的控制不仅由于同时使用两种蒸发源而难以进行，而且镀层在加工期间还易于分离，这是由于与Al镀层相比，Al-Mg合金镀层对底层铁的镀层粘附性较差。 

此外，韩国专利申请特许公开号2004-0112387提供了一种形成Al-Mg镀层的方法，其中在真空室中于350°C至500°C的温度范围内加热Al基底的表面，随后由温度为600°C或更高的蒸发源蒸发Mg以沉积在镀Al基底上并同时与其铸成合金。 

然而，在连续带材真空电镀方法中，将前述方法应用于实际生产线可能存在局限性，这是因为加热带材以铸成合金的温度可能非常高，从而使真空橡胶辊的表面受损——所述真空橡胶辊通过与带材接触以将真空室与空气隔绝，从而保持真空室内的真空度。 

因此，对于具有优异稳定性、实用性和镀层粘附性以及优异的耐腐蚀性的镀Al-Mg合金钢板的需求正在快速增长。 

发明内容

技术问题 

本发明的一个方面提供了一种具有优异的稳定性、实用性以及在镀层和底层钢板之间改善的镀层粘附性的镀Al-Mg合金钢板，以及其制造方法，其中提供一种镀Al-Mg合金钢板以改善镀Al钢板的耐腐蚀性。 

技术方案 

根据本发明的一个方面，提供了一种铝(Al)镀层/铝(Al)-镁(Mg)镀层多层结构的镀合金钢板——其具有优异的镀层粘附性和耐腐蚀性，所述钢板包括：底层钢板；包含形成于底层钢板上的约85重量%或更多Al的Al镀层；和形成于Al镀层之上的Al-Mg镀层。 

所述Al-Mg镀层可包含约20重量%至约80重量%的Mg，余量为Al和其它不可避免的杂质。 

Al镀层的厚度可以为约3.5μm至约15μm。 

例如，Al-Mg镀层的厚度可以为约1μm至约5μm。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造Al镀层/Al-Mg镀层多层结构的镀合金钢板——其具有优异的镀层粘附性和耐腐蚀性——的方法，包括：使用Al电镀底层钢板以形成具有约85重量%或更多Al的Al镀层；在Al镀层上真空沉积Mg以形成Mg沉积层；和在约350°C至约450°C的温度范围内于包含Al镀层和Mg沉积层的钢板上进行合金化热处理约3秒至约100秒以在Al镀层上形成Al-Mg镀层。 

可以形成Al镀层以使Al镀层的厚度为约3.5μm至约15μm。