一种合金化锌铝镁镀层钢板及其生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103507324103507324A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201210205772.X(22)申请日2012.06.20(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人杨洪刚李锋吕家舜(51)Int.Cl.B32B15/01(2006.01)C23C2/06(2006.01)C23C2/40(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种合金化锌铝镁镀层钢板及其生产方法(57)摘要本发明提供了一种合金化锌铝镁镀层钢板及其生产方法，镀层中Fe含量不超过5%，镀层表面含有MgZn2相，MgZn2相颗粒尺寸不大于5μm，镀层表面形貌呈等轴晶粒，镀层内Mg为1.5~8wt%，铝为1.5~15wt%，稀土为0~0.2wt%。生产方法采用冷轧带钢在连续热镀锌机组经连续退火和热浸镀后，对热浸镀锌铝镁钢板进行合金化处理。镀液的化学成分为Al1.0~11wt%，Mg0.5~5wt%，其余为Zn和不可避免杂质；钢板在含有0.5%~30vol%H2的N2退火后浸入镀液，镀液的温度为450~650℃，钢板入锌锅温度为420~580℃，钢板在镀液中浸镀时间为1~10s；经气刀冷却后锌铝镁钢板进入合金化炉进行合金化处理，合金化温度450~650℃，合金化时间3~20s，随后以10-50℃/s速度冷却钢板。本发明能够保证镀层在复杂成形过程中不脱落，成形后锌铝镁镀层能够发挥其优良的耐蚀性能，延长构件使用寿命。CN103507324ACN1035724ACN103507324A权利要求书1/1页1.一种合金化锌铝镁镀层钢板，其特征在于：镀层中Fe含量不超过5%，镀层表面含有MgZn2相，MgZn2相颗粒尺寸不大于5μm，镀层表面形貌呈等轴晶粒，镀层内Mg含量为1.5wt%~8wt%，铝含量为1.5wt%~15wt%，稀土含量为0~0.2wt%。2.一种用于权利要求1所述的合金化锌铝镁镀层钢板的生产方法，其特征在于：采用冷轧带钢在连续热镀锌机组经连续退火和热浸镀后，对热浸镀锌铝镁钢板进行合金化处理，所述镀液的化学成分为Al1.0wt%~11wt%，Mg0.5wt%~5wt%，其余为Zn和不可避免杂质；钢板在含有0.5vol%~30vol%H2的N2退火后浸入镀液，镀液的温度为450℃~650℃，钢板入锌锅温度为420℃~580℃，钢板在镀液中浸镀时间为1s~10s；经气刀冷却后锌铝镁钢板进入合金化炉进行合金化处理，合金化温度450℃~650℃，合金化时间3s~20s，随后以10-50℃/s速度冷却钢板。3.根据权利要求2所述的合金化锌铝镁镀层钢板生产方法，其特征在于：镀液中还加入0.01wt%~0.10wt%的混合稀土。2CN103507324A说明书1/5页一种合金化锌铝镁镀层钢板及其生产方法技术领域[0001]本发明属于热浸镀锌领域，特别涉及一种成形性能优异、耐蚀性好的合金化锌铝镁镀层钢板及其生产方法。背景技术[0002]为满足日益提高的耐蚀性要求，目前除热镀锌产品外又开发出了热镀铝、热镀锡锌、热镀铝锌合金、热浸镀锌铝镁镀层钢板等品种，其中热浸镀锌铝镁镀层钢板以其优良的耐蚀性受到广泛重视，日本、欧美等发达国家已陆续开发出ZM、Z6A3M、Z10A3M等产品。专利CN101812653A、US6235410B1等开发了含铝、镁的锌基镀层，大大提高了耐蚀性。相对传统的镀锌板，锌铝镁镀层在腐蚀初期主要形成上层的碱式碳酸锌和底层的碱式氯化锌，该物质均能形成致密的保护膜从而抑制了普通镀锌板中ZnO和碱式碳酸锌的形成。但镁、铝元素的加入使镀层中含有Mg-Zn金属间化合物、Al-Zn二元共晶相、Zn-Al-Mg三元共晶相及界面处的Zn-Fe相和Al-Fe相等，即镀层内部结构复杂，多相共存，而各相在力学性能上存在一定差异，这使得在成形过程中镀层内各相变形程度不一致并导致较大的应力集中，当外力加载到一定程度时镀层内部易以断裂方式释放内应力导致镀层粉化，当变形程度进一步增大时锌铝镁镀层与钢基板之间的Zn-Fe合金和Al-Fe合金层易形成裂纹，裂纹扩散到钢板表面时易造成镀层整体剥落。[0003]改善镀层力学性能使镀层在成形过程中不易脱落的较好方法是使镀层组织均匀化，即对原本不均匀组织的镀层可借助外部条件使镀层内元素发生一定程度的相互扩散，使组织均匀化。此外可借助外部条件使镀层在力学性能上能够接近基板性能，即使基板中的Fe元素扩散到镀层内部，在镀层中形成力学性能为梯度分布的形态。退火工艺是普遍采用的使元素扩散均匀化的常用方式，但目前仍未有锌铝镁镀层扩散退火合金