[发明专利]铝-锌-硅基合金镀层产品及制备此镀层产品的方法

说明书

本发明涉及一种镀有铝-锌-硅基合金镀层，包括Al-Zn-Fe-Si合金层的合金镀层产品以及制备该镀层产品的方法。

镀锌通常用来提供铁基材料的抗腐蚀性。然而，在恶劣的腐蚀环境下，例如，象海滨那样的盐危害的区域，降有酸雨的区域，使用的铁基材料需要更高的抗腐蚀性。从这个观点出发，开发了许多种类Al-Zn合金镀层。由于这些Al-Zn合金镀层比Zn镀层具有更好的耐蚀性，Al-Zn合金镀层的需求正在增加。日本专利公布[KOKOKU]No.63—63626阐述了用含有3至10重量％Al的Al-Zn合金镀覆过的钢丝。Suzuki等人在日本专利的早期公布[公开]No.1—263255中也描述了Al-Zn合金的镀覆方法，该方法由好几步骤组成，即先将制品浸入到熔池温度在480至560℃的Zn熔池中以在制品上形成打底镀层，然后再将其浸入到熔池温度在390至460℃并至少含有1重量％Al的合金熔池中使在打底镀层上形成Zn-Al合金镀层。合金熔池最好含有0.1至10重量％的Al。在Al的含量少于0.1％的情况下，则Al不起大量提高合金镀层耐蚀性的有效作用。另一方面，在合金熔池含有超过10重量％的Al时，会使一般的铁金属熔池容器和制品产生来自合金熔池的熔融金属的有害浸蚀。但是，当我们考虑到今后在更恶劣的腐蚀条件下所采用的防腐镀层时，就将需要具有较之Zn-Al合金镀层更佳的抗腐蚀性的合金镀层。

本发明涉及一种在制品上提供包含Al-Zn-Si-Fe合金层的Al-Zn-Si基合金镀层，它具有相当高的抗腐蚀性，并且本发明还涉及制备这种合金镀层的方法。制品是由铁基材料构成的，以便为合金镀层提供铁。合金镀层基本上由三层组成，也就是内界面层，中间层和外层。本发明的Al-Zn-Si-Fe合金层为中间层，它包含约55至65重量％Al，约5至10重量％Fe，约2至4重量％Si和约25至35重量％Zn且形成为粗粒状结构或细粒和带状结构。中间层的断面面积约占有本发明的整个合金镀层断面面积的15至90％。

因此，本发明的一个目的是为了提供一种具有极佳耐蚀性的、包含Al-Zn-Si-Fe合金层的Al-Zn-Si基合金镀层。

制备本发明镀层的方法包括将制品浸入到锌熔池中，以便在制品中的Fe和熔池中的Zn之间获得在制品上形成一层作为反应层的打底镀层，然后，再将这个具有打底镀层的制品浸入到Al、Zn和Si的合金熔池中，使得在打底镀层上再形成合金层。

本发明另一个目的是为了提供一种制备具有极佳抗腐蚀性、包含Al-Zn-Si-Fe合金层的Al-Zn-Si基合金镀层的特有的和可重现的方法。

最好将合金镀层在最适宜的冷却速率下加以冷却，以便从合金熔池中取出后获得表面光滑和均匀的合金镀层。

本发明的合金镀层和制作这种合金镀层的方法将在下面详细描述。

一种具有极佳抗腐蚀性、包括Al-Zn-Si-Fe合金层的Al-Zn-Si基合金镀层是根据本发明的方法所实现的。

钢或铸铁被用来作制品。钢制品在浸入到Zn熔池之前，依照下面的顺序，即碱洗，水洗，酸洗，水洗和助熔处理(熔剂处理)对制品的表面进行预处理。每一预处理的方法与通常的热浸镀锌的方法一样。例如，制品是在含有N_aOH或N_aOH＋N_a2O₂SiO₂nH₂O的碱性溶液池中，在温度70至80℃下清洗的。水洗是在环境温度下进行的，然后将制品放在含盐酸的水溶液中，在环境温度下进行清洗。继之，助熔处理系在含氯化锌和氯化铵的水溶液中，在80°至90℃的温度下进行。