[发明专利]铝镁镀层钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝镁镀层钢板及其制造方法，更具体地涉及一种具有为防止钢板腐蚀而通过真空镀膜形成的铝镁镀层的钢板及其制造方法。

背景技术

钢铁具有优秀的物理特性，是一种用于汽车、家电、建筑等各种工业领域的材料。然而，钢铁与氧气等反应容易产生腐蚀，为了防止这种腐蚀必须进行表面处理，例如镀保护膜等。

钢铁被加工成板、棒、管等各种形状，其中薄板形状的钢板是工业领域中使用最多的钢铁产品之一。为了防止这种钢板的腐蚀，最常用的方法是在钢板表面镀上金属保护膜，其与氧气的反应性高于铁，使得该保护膜起到牺牲阳极(sacrificial anode)的作用，藉以延缓钢板的腐蚀。

对这种钢板镀膜时所使用的金属中典型的是锌和铝，用于将这种金属镀在钢板上的方法例如有热镀、电镀等。镀金属的方法工艺简单费用也低，因此目前钢板表面处理工艺大都采用该方法。

利用镀锌法来镀钢板时，为了增加钢板的耐腐蚀性，可以考虑增加镀锌量。然而，为了增加镀锌量采用降低镀锌速度的方法，但这种方法会导致生产性下降。

另外，随着镀锌量的增加镀锌钢板的重量必然会增加，对于输送机械等而言，由于重量增加燃料效率随之降低。此外，近来锌的蕴藏量急剧减少，急需发掘出一种可替代锌的材料。

作为这种尝试的一个环节，正在开发一种不增加镀锌量而添加异种元素就能提高现有镀锌钢板的耐腐蚀性的方法。这种异种元素有铝、镁等。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种铝镁镀层钢板及其制造方法，用铝和镁来替代用于防止钢板腐蚀的金属锌，而且镀层厚度薄于现有镀锌钢板的锌镀层，还能够显示出相同或者更高的性能。铝和镁可用作牺牲阳极，因此通过适当调节铝镁的组分，可实现具有优秀的耐腐蚀性的保护膜。

技术方案

为了达到所述目的，本发明一实施例提供一种形成有铝镁合金层的钢板，包括：ⅰ)钢板；ⅱ)形成于所述钢板上的铝铁合金层；ⅲ)形成于所述铝铁合金层上的铝镁合金层,其中所述铝镁合金层在整个合金层中镁含量为1重量％至45重量％。此时，所述铝镁合金层在整个合金层中镁含量优选为9重量％至45重量％。

优选地，所述铝铁合金层从所述钢板沿所述合金层方向形成且厚度为整个合金层厚度的1％至50％。

而且，所述铝铁合金层因钢板的铁成分扩散到镀层而形成AlxFey层，所述AlxFey层优选满足以下条件：AlxFey层中，x为1～3，y为0.5～1.5。

所述铝铁合金层的厚度优选为0.2μm～1μm。

另外，所述铝镁合金层优选由α相和β相(Al₃Mg₂)混杂的结晶相组成，所述铝镁合金层优选形成为晶粒形状。

所述铝镁合金层的厚度优选为0.5μm至30μm。

而且，所述铝镁合金层的晶粒是α相和β相(Al₃Mg₂)分别形成的晶粒，晶粒的平均粒径优选为0.1μm至2μm。

所述铝镁合金层中晶粒β相/α相的面积比优选为10％～70％。

优选地，所述铝镁合金层的α相和β相其XRD强度比即Iβ(880)/Iα(111)为0.01～1.5。

为了达到本发明的另一目的，本发明实施例提供一种钢板上形成铝镁合金层的方法，包括：ⅰ)准备钢板；ⅱ)在所述钢板上真空镀上铝镀层；ⅲ)在所述铝镀层上至少一次真空镀上镁镀层；ⅳ)在所述镁镀层上至少一次真空镀上第二铝镀层。

所述钢板上形成铝镁合金层的方法，还包括：在所述第二铝镀层上至少一次真空镀上第二镁镀层。

此外，优选在所述钢板上先真空镀上镁镀层用以替代铝镀层，接着依次真空镀上铝镀层和镁镀层且重复至少一次。

优选地，真空镀在所述钢板上的镁镀层以真空镀在所述镁镀层上的铝通过扩散能够与所述钢板上的铁进行反应而在所述镀层形成铁铝合金层的厚度来形成。

所述铝镁合金层在整个合金层中镁含量优选为1重量％至45重量％，镁含量更优选为9重量％至45重量％。

如上所述，由所述铝镀层和所述镁镀层组成的所述铝镁镀层其厚度优选为0.5μm至30μm。

此时，优选通过磁控溅镀来真空镀上所述镀层。

而且，优选通过将配置在铝源和镁源上方的所述钢板反复进行往返运动来真空镀上所述铝镁镀层。

此外，优选通过改变施加于所述铝源和镁源的电流来改变所述铝镁镀层的组分。