[发明专利]金属镀覆钢带的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有耐腐蚀金属合金镀层的金属带材(典型地，钢带)的制造。

特别地(尽管不完全是)，本发明涉及具有耐腐蚀金属合金的镀层的带材(典型地，钢带)的制造，所述镀层含有作为合金中主要元素之一的镁。

特别地(尽管不完全是)，本发明涉及具有耐腐蚀金属合金的镀层的带材(典型地，钢带)的制造，所述合金诸如是Zn-Mg基合金、Al-Mg基合金和Al-Zn-Mg基合金。

特别地，本发明涉及在带材上形成含有作为合金中主要元素之一的镁的金属合金的镀层的热浸金属镀覆法，该方法包括将未镀覆的带材浸入熔融合金浴并且在带材上形成合金的镀层。

根据最终用途，可以例如使用聚合物涂料在金属镀覆过的带材的一面或两面对该带材进行涂覆。在这方面，金属镀覆带材本身可以作为最终产品出售或可以将涂料层涂覆至一面或两面并作为涂覆的最终产品出售。

背景技术

一种在澳大利亚和其它地方广泛用于建筑产品(特别地，异形墙体和屋顶板材)的耐腐蚀金属合金镀层是Al-Zn合金镀层，更加特别地，是由合金中还包含Si的55％Al-Zn合金形成的镀层。通常通过经涂覆的金属合金镀覆带材的冷成型来制造压型板材。典型地，通过对经涂覆的带材进行轧制成型来制造压型板材。

将Mg添加至这样的已知的55％Al-Zn合金组成中已经在专利文献中提出了许多年，例如，参见以Nippon Steel Corporation(新日本制铁株式会社)名义申请的美国专利US 6635359。

在澳大利亚尚未商品化的一份专利文献中披露了另一种Al-Zn-Si-Mg合金镀层，该合金镀层由含有以重量％计的下述元素的Al-Zn-Si-Mg合金形成：Al：2至19％，Si：0.01至2％，Mg：1至10％，余量：Zn和不可避免的杂质。在以Nippon Steel Corporation名义申请的标题为“Plated steel product,plated steel sheet and precoated steel sheet having excellent resistance to corrosion”的澳大利亚专利758643中说明并请求保护了这样的合金镀层。

已经证实：当Al-Zn合金镀层的成分中含有Mg时，Mg能够给产品性能带来某些有益效果，例如，改善切边保护等。

申请人已经进行了与诸如钢带等带材上的Al-Zn-Si-Mg合金镀层有关的广泛的研发工作。本发明是这样的研发工作的结果的一部分。

上面的讨论在澳大利亚和其它地方不应被视为公知常识。

发明内容

与本发明有关的研发工作包括了申请人的金属镀覆作业线上的一系列工厂试验，以用来研究在这些金属镀覆作业线上将特定的金属合金镀层(即，Al-Zn-Si-Mg合金镀层)形成在钢带上的可行性。所述工厂试验发现：Al-Zn-Si-Mg合金镀层远比传统的Al-Zn镀层更容易与淬火水发生反应，所述淬火水被用于在镀覆带材离开所述金属镀覆作业线中的熔融合金浴之后冷却金属合金镀层。更加具体地，申请人发现：

(a)与传统的Al-Zn镀层的情况相比，Al-Zn-Si-Mg合金镀层更多地溶解入淬火水中；

(b)金属合金镀层的更多的溶解会导致如本文所述的耐腐蚀的自然氧化物层从镀层的裸露表面除去；

(c)自然氧化物层从Al-Zn-Si-Mg合金镀层表面除去使得Al-Zn-Si-Mg合金镀层暴露于腐蚀下，这造成镀覆钢带的表面缺陷，诸如裂缝、凹陷、黑斑、孔隙、沟槽和斑纹等等；并且

(d)上述表面缺陷给使用钝化液进行的镀覆钢带的后续钝化的效果造成消极影响。

术语“自然氧化物”在这里的意思应理解为将形成在金属合金镀层的表面上的第一氧化物，该氧化物的化学组成固有地取决于金属合金镀层的成分。

更加具体地，申请人已经发现：当在金属镀覆浴的下游对镀覆带材进行处理时，自然氧化物层在防止底层金属合金镀层的腐蚀方面是重要的。特别地，申请人已经发现：为了保持具有对于使用钝化液进行钝化而言合适的表面质量的金属合金镀覆层，保持自然氧化物层至少大体上完好无损是重要的。更加特别地，申请人已经发现：自然氧化物层的完全除去能够导致金属合金镀层在下游的钝化步骤之前被腐蚀，所述腐蚀包括下列表面缺陷中的任何一者：裂缝、凹陷、黑斑、孔隙、沟槽和斑纹。