[发明专利]钢材表面热镀锌铝镁镀液及使用该镀液的镀覆方法

说明书

本发明提供了一种钢材表面热镀锌铝镁镀液，以缓解现有技术中存在的钢材在反复弯折工况下的镀层表面裂纹风险。本发明通过添加合金元素Mg改善耐腐蚀性。为抑制多次反复的折弯所产生的钢材及其镀层表面出现裂纹的风险，添加一定量的T i、B在提高耐腐蚀性的同时在晶界析出中间相抑制裂纹的产生和扩展。最终镀锌钢材采用风冷结合水冷的冷却方式进一步细化晶粒，提高耐腐蚀性及抑制裂纹扩展性能。最终的产品延长了镀锌铝镁钢材的使用寿命。

技术领域

本发明涉及金属材料的表面处理技术，具体地说涉及钢材表面热镀锌铝镁镀液及使用该镀液的镀覆方法。

背景技术

钢铁热镀锌镀锌层对钢铁制品具有良好的保护作用。钢铁镀锌中锌的消耗量占锌产量的50%以上。镀锌的方法有热镀锌、电镀锌、热喷镀、真空蒸镀、机械滚镀等。其中，热镀锌的锌量占全部镀锌消耗量的90%以上。热镀锌方法简便，锌层厚，耐腐性强，成本低，镀层的厚度、韧性、表面状态能够控制。热浸镀锌的主要工艺流程为：碱洗除油一水洗一除锈一水洗一（浸溶剂助镀）一烘干一热浸锌一水冷。

钢线是一种工业中常用的材料。钢线按力学性能分为低强度、中强度、高强度和超高强度钢线。在满足包装、固定用途的力学性能，避免钢线对货品破坏（出现划痕、勒痕等）的基础上，从节约钢材的角度选择直径适中的线材。为了延长钢线的使用寿命、满足重复循环使用的要求，钢线还应在多次弯折后仍满足使用条件的要求。

针对包装用钢线进行热镀锌铝处理能够提供保持长久金属光泽的钢线，在保证美观的同时，避免其在存储过程中潮湿环境对于钢线的腐蚀，出现腐蚀麻点等现象会影响钢线的强度，影响其包装、固定过程中的使用。但是在使用过程中钢线会反复弯折、缠绕，特别是在重复利用过程中，会增加其弯折、缠绕次数，多次反复的弯折缠绕使用会增加钢线及其镀层表面出现裂纹的风险，裂纹的出现会降低钢线的使用强度，镀层上产生裂纹则会导致耐腐蚀性能的劣化，这就对钢线及其镀层产生了新的要求，本发明即在这一背景下，通过调整镀锌铝工艺及镀液成分，满足钢线在反复弯折工况下的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢材表面热镀锌铝镁镀液及使用该镀液的镀覆方法,以缓解现有技术存在的各种技术问题。

为了缓解上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种钢材表面热镀锌铝镁镀液，镀液中成分原子百分比如下：Al:20-25%，Mg:0.5-1%，Si:2.3-3.5%，Ti:1-1.5%，B:1.8%-3.2%，Ce:0.3-0.45%，其余为Zn和不可避免的杂质。

更进一步地，其中Ti与B在镀液中原子百分比之比为1:2~1:2.5。

更进一步地，钢材各元素成分按重量百分比为：C:0.10-0.40％、Si:0.1-0.3％、Mn:1.0-2.0％、P≤0.025％、S≤0.015％和Al:0.015-0.1％，Ti:0.11-0.16％、Nb:0.1-0.13％和V:0.2-0.25％，其余为铁Fe和不可避免杂质。

一种使用上述的钢材表面热镀锌铝镁镀液的镀覆方法，制备步骤包括，按照镀液中各元素含量比例制备得到预制合金锭;预制合金锭充分熔化，锌锅中锌液保温300-510℃待用。选用钢材，钢材各元素成分按重量百分比为：C:0.10-0.40％、Si:0.1-0.3％、Mn:1.0-2.0％、P≤0.025％、S≤0.015％和Al:0.015-0.1％，Ti:0.11-0.16％、Nb:0.1-0.13％和V:0.2-0.25％，其余为铁Fe和不可避免杂质，对钢材进行脱脂、刷洗、漂洗、烘干处理。钢材经加热、冷却和保温300-500℃后，进入锌锅，炉中保护气气氛体积百分比为H₂/N₂=1/4。

更进一步地，其中钢材经冷轧至厚度0.3-3mm。

更进一步地，其中钢材进入锌锅中浸镀时间0.05-5min。