[发明专利]一种钢材热浸镀锌镍锆合金镀层的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材热浸镀锌合金技术领域。特别是涉及一种钢材热浸镀锌镍锆合金镀 层的方法。

背景技术

热浸镀锌作为钢铁材料表面防护的一种经济和有效的方法而被广泛应用于电力、交 通、建筑等领域。由于在炼钢过程中，通常加入硅作为脱氧剂，因此，目前大量用于热 浸镀锌的钢大都是含硅量较高的镇静钢和半镇静钢(称为活性钢)。钢中硅的存在会影 响镀层中各相层的生长，镀层往往出现灰暗、超厚、粘附性差的现象，使镀层质量大大 降低。为了提高热镀锌产品的质量,并降低生产成本,20世纪90年代，国内展开了许多 关于热浸镀合金技术的研究。近年来，为了解决热镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层 超厚生长问题，提出了多种解决方案，其中常见的是往锌浴中添加微量合金元素，通过 合金元素的作用来控制铁锌反应，以获得理想的镀层。因此发展了锌铝合金、锌镍合金 等热浸镀锌技术。锌镍合金的研究表明，在锌浴中添加0.04％～0.12％Ni，可以提高锌 液的流动性和镀层的光亮性，同时也较好地解决硅镇静钢出现的镀层超厚而粘附性差的 问题，并较广泛地应用于生产实践。但其不足之处是耐蚀性提高不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效控制锌浴成分，既能解决钢中硅对热浸镀锌层质 量的不利影响，又能提高镀锌层耐蚀性能的钢材热浸镀锌镍锆合金镀层的方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钢材热浸镀锌镍锆合金镀层的方法， 包括：

分别提供第一合金和第二合金；

将锌、第一合金和第二合金混合熔融，得到锌浴；所述锌浴含有的成分按重量百分 比包括:镍0.05％～0.10％，锆0.03％～0.10％、余量为锌；

将预处理的钢材在所述锌浴中进行热浸镀锌。

优选的，分别提供第一合金和第二合金具体为：

按重量比例称取锌、镍、锆，分别置于石墨坩埚中，加热熔融后保温，制成第一合 金和第二合金；

其中所述第一合金成分按重量百分比计包括，镍2％～3％，余量为锌；

所述第二合金成分按重量百分比计包括：锆1％～2％，余量为锌。

优选的，所述第一合金的熔炼温度为600～620℃，保温时间3～4小时；

所述第二合金的熔炼温度为710～730℃，保温时间3～4小时。

优选的，在所述第一合金和第二合金分别进行保温后，再经过搅拌、静置和去除合 金液表面的灰渣，然后分别浇注成第一合金和第二合金的合金锭。

优选的，所述将锌、第一合金和第二合金混合熔融，得到锌浴具体为：

将锌熔化并保持温度在445～455℃，再加入第一合金和第二合金。

优选的，所述预处理具体为将钢材进行除油、除锈、助镀和烘干。

优选的，

所述除油具体为：在60～70℃温度条件下，5～6wt％NaOH水溶液中对钢材进行碱洗 除油；

所述除锈具体为：用温度50～60℃清水对钢材进行水洗；在温度为20～30℃条件下 15～20wt％的HCl中对钢材进行酸洗除锈；

所述助镀具体为：用20～30℃的清水将钢材进行再水洗；在温度为80～90℃的70wt％ 的NH₄Cl与30wt％的ZnCl₂混合水溶液助镀剂中对钢材进行助镀，助镀时间2～3min；

所述烘干具体为：在温度为110～130℃条件下对钢材进行烘干，时间为2～5min。

优选的，所述热浸镀锌具体为：在温度为445～455℃的条件下，将钢材在所述锌浴 中进行热浸镀锌3～10min。

优选的，在所述热浸镀锌后还包括：

检测所述锌浴成分含量，并根据所述检测结果，向所述锌浴中添加所述第一合金和 第二合金，满足所述锌浴中镍或锆含量不低于原含量的80％。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：通过定期锌浴成分检测，采取分别添加二 元中间合金的方式，解决锌浴中各合金元素消耗速度不同的问题，使合金锌浴成分容易 控制；可有效抑制含硅活性钢的镀层超厚生长，提高镀层耐腐蚀性能，较大幅度延缓白 锈的生成；工艺简单，无需改变原有热浸镀锌设备，有利于钢材批量热浸镀锌规模化生 产。

附图说明