[发明专利]低铝低镁系锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板

说明书

技术领域

本发明属于热浸镀锌领域，特别涉及一种低铝低镁系锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板。

背景技术

在热浸镀锌领域中，为了提高镀锌钢材的耐蚀性，开发了锌5％铝0.06％稀土合金镀层钢材(商品名为Galfan)、锌55％铝1.6％硅合金镀层钢材(商品名为Galvalume)，但锌5％铝0.06％稀土合金仅提高耐蚀性2倍～3倍，锌55％铝1.6％硅虽然显著提高了耐蚀性，但损失了锌的阴极保护性能。ZL00811491.9、ZL01804732.7、CN101812653A、CN101812654A、US6235410B1、TW201114946A、ZL200310119444.9等开发的综合性能较好的含铝、镁的锌合金镀层钢板，即提高了镀层的耐蚀性，又保持了镀层的阴极保护性能，但其普遍采用较高含量的铝和镁，铝、镁含量分别为2.5％-22％、1％-5％。铝含量较高时，镀液中底渣量增加，镀层表面质量下降，镀层中铁含量增加，镀层脆性增加；镁含量较高时，不仅浮渣较多，且镀层易氧化，镀层易失去金属光泽，影响镀层的外观质量；铝、镁含量高时，镀层可焊性下降。JP2004244650提供了一种厚镀层锌铝镁镀层钢板的生产方法，钢板采用机械方法去除表面氧化物，经热处理后浸入420-550℃的锌铝镁镀液中，镀液中含有0.1％-5％Al、0.1％-5％Mg，余量为锌和不可避免的杂质。该专利采用机械方法去除表面氧化物，成本较高，铝、镁含量低于1％时，镀层耐蚀性提高的幅度有限。JP2002285311提供了一种抗裂纹、耐腐蚀性好、抗变色的锌铝镁镀层钢板及其生产方法，镀液中含有1.5％-5.5％Al、1.5％-4％Mg，余量为锌，镀层中含有富锌相和包含Zn-Mg金属间化合物的共晶组织，富锌相体积百分数4％-50％，富锌相中含有0.2％-5.0％Al或0.2-3.0％Mg，Zn-Mg金属间化合物为Zn₂Mg或Zn₁₁Mg₂；镀液温度为420-600℃，钢板镀后以5.0-40℃/s冷却到400℃，再以0.5-20℃/s冷却到300℃。但富锌相中含有铝和镁，共晶组织体积分数低，锌镁金属间化合物数量少，不能充分发挥铝、镁提高镀层耐蚀性的作用，且Zn₁₁Mg₂为脆性相，对镀层韧性不利。JP2000064010提供了一种平面耐蚀性和边部耐蚀性均优异的锌铝镁镀层钢板，镀层中含有1％-7％Al、1％-5％Mg，余量为锌和不可避免的杂质，镀层中铝和镁均匀分布，最佳镀层含量为4％-7％Al、2％-4％Mg，余量为锌和不可避免的杂质，钢板在热浸镀前最好预镀0.2-2g/m²的Ni。该专利镀层中铝和镁均匀分布，同样不能充分发挥铝、镁提高镀层耐蚀性的作用，且钢板热浸镀前需要预镀镍，不仅增加成本，而且增加了工艺的复杂程度。综上所述，铝镁含量较高时，镀层耐蚀性较好，但韧性、可焊性下降，铝镁含量较低时，镀层耐蚀性下降。

发明内容

本发明的目的在于提供低铝低镁系锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板，其锌铝镁镀层钢板既具有良好的耐蚀性，又具有较好的韧性和可焊性。

本发明的低铝低镁锌铝镁镀层钢板是采用冷硬钢带，在连续热镀锌机组经过连续退火和热浸镀锌铝镁合金生产的，其特征在于：

a)钢板在含有0.5vol％-30vol％H₂的N₂退火后，冷却后浸入镀液，镀液的温度为锌合金熔点+40～+200℃，钢板进入镀液前的温度为镀液温度～镀液温度+50℃，钢板在镀液中浸镀时间为2～10s，镀后冷却速度为10-50℃/s。

b)镀液的化学成分为Al 1.0％～2.4％，Mg1.0％～2.0％，Al/Mg≥1，其余为Zn和不可避免的杂质；在该镀液中还可以加入0.02％-0.15％Ti和/或0.01％-0.10％的混合稀土。

c)镀层的化学成分为Al 1.0％～2.4％，Mg1.0％～2.0％，Al/Mg≥1，Fe≤1％，其余为Zn和不可避免的杂质；该镀层中还可以含有0.02％-0.15％Ti和/或0.01％-0.10％的混合稀土。

d)镀层由富锌相、富铝相、MgZn₂及其共晶组织组成，镀层中不含Mg₂Zn₁₁，镀层与钢基界面间的铁铝金属间化合物厚度不大于0.5μm，镀层表面1μm范围内镁含量不小于2％。