CN105671469B - 一种热浸镀钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热浸镀钢及其制造方法，所述热浸镀钢包括钢基体及其上形成的锌‑铝‑镁镀层，以镀层总重量计，所述锌‑铝‑镁镀层中包含如下组成元素：1重量％至4重量％的Mg；1重量％至4重量％的Al；0.01重量％至0.1重量％的Ca和/或Ba；0.1重量％至0.4重量％的Li；0.1体积％至10体积％的Zn‑Mg相和/或Zn‑Mg‑Al相。为了避免出现镀层流纹和黑变缺陷，本发明向镀浴中添加了少量的其他合金元素，提高了阴极保护能力，并优化了热浸镀工艺，从而获得了具有对铝板优良阴极保护性能和良好镀层外观的热浸镀钢，且耐腐蚀性能具有一定程度的改善。

Description

一种热浸镀钢及其制造方法

技术领域

本发明属于热浸镀技术领域，具体涉及一种热浸镀钢及其制造方法。

背景技术

通过阴极方式抑制铁腐蚀的镀锌法具有优异的抗腐蚀效果和经济可行性，从而广泛应用于制备具有良好抗腐蚀特性的钢材料。特别地，通过将钢材料浸入熔融锌中而形成镀层的热浸锌镀覆钢与电镀锌钢相比具有更简单的制造过程和更低的产品价格，因此，热浸锌镀覆钢在许多各种不同的工业例如汽车工业、电器工业和建筑工业中的需求日益增加。

镀锌的钢具有阴极保护特性，由于锌比铁具有更低的氧化还原电势，当镀锌的钢暴露在环境中时，锌优先于钢被腐蚀，使得钢受到保护。此外，由于镀层被氧化而在钢表面形成较致密的氧化产物，也可以将钢与环境隔离开，因此镀锌钢极大提高了钢的耐腐蚀性。

然而，由于工业活动的增加，空气污染和其他环境污染的恶化已日益严重，且有关节约资源和能源的规定已更加严格，因此，开发与现有的锌镀覆钢相比具有改善的优异耐腐蚀性的钢材料的需求日益增加。除此之外，随着钢强度的提高，钢的使用厚度在不断减小，在相同环境下腐蚀锈穿的时间不断缩短，因此也需要开发出具有改善性能的耐腐蚀镀层材料才能满足需求。

目前，通过在纯锌镀浴中加入诸如镁、铝等元素来制造锌合金镀层钢的研究已经进行了多年。典型的锌合金镀层钢包括Zn-55重量％Al-1.6重量％Si钢(GalvalumeTM钢)，然而由于Al含量太高，不可避免地降低镀层牺牲阳极的保护能力。此外，太高的Al含量将导致镀浴温度太高，而且镀浴中的Al更加活泼，因此钢在热浸镀过程中会产生更多的熔渣和底渣，不仅增加了成本，而且导致镀层表面质量恶化。

鉴于以上情况，目前已经对在Zn-Al镀浴中添加Mg形成的Zn-Al-Mg合金镀浴进行了研究，其在提高切口区域和加工成形区域的耐腐蚀性的同时，降低镀浴中的Al含量。然而，由于镀层中的Mg更易于被氧化，在热浸镀过程中镀层表面的Mg与空气中的氧会快速形成Mg的氧化物薄膜。随着热浸镀镀层的冷却和凝固，表面的氧化物薄膜与热浸镀镀层内部之间的流动性产生了差异，导致在镀层表面形成横向的镀层流纹。现有技术中也试图通过向上述镀层添加0.001到0.05重量％的Be抑制这种镀层流纹的发生。但是大量研究后发现，添加Be对抑制镀层流纹效果有限，而且Be添加到镀浴中容易形成剧毒的氧化物，难以实际使用。

另一方面，由于镀层中的Al在空气中易于形成致密的Al基氧化物膜，本发明的发明人通过研究发现，Al基氧化物膜达到一定厚度时，会导致镀层表面颜色发暗，如果氧化铝薄膜厚度不均，则镀层表面发暗程度也会不同，使得这种镀层表面颜色无法满足使用需要，也就是黑变缺陷。

此外，随着汽车工业的发展，铝板的使用量迅速增大。由于铝的氧化还原电势比钢低，因此在铝板与钢接触位置容易出现铝板优先锈穿。目前的纯锌镀层以及Zn-Al-Mg镀层对钢具有良好的阴极保护作用，但是对钢与铝板的接触位置的阴极保护作用较弱，还无法满足对铝板的保护作用。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种热浸镀钢及其制造方法，所述热浸镀钢对铝板具有阴极保护性能，并且具有良好的镀层外观和表面质量，耐腐蚀性能也具有一定的改善。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种热浸镀钢，包括钢基体及其上形成的锌-铝-镁镀层，以镀层总重量计，所述锌-铝-镁镀层中包含如下组成元素：

1重量％至4重量％的Mg；

1重量％至4重量％的Al；

0.01重量％至0.1重量％的Ca和/或Ba；

0.1重量％至0.4重量％的Li；

0.1体积％至10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相。

作为进一步的优选，除上述组成元素外，所述锌-铝-镁镀层中其余为锌和不可避免的杂质，以镀层的重量计，所述杂质的总含量优选地为1重量％或更少。

作为进一步的优选，所述Mg和Al的含量满足Mg重量％≥Al重量％。

作为进一步的优选，所述Li含量不超过Mg含量的10％。

作为进一步的优选，所述Li含量为Mg含量的5-10％。

作为进一步的优选，所述Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相在镀层中的体积分数为1体积％至10体积％。在沿着镀层的厚度方向切开镀层的情形中，镀层中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积百分数等于截面中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的面积百分数。镀层的截面中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相可以通过用电子显微镜观察而被清楚地确认。因此，镀层中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积百分数可以通过测量截面中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的面积百分数而间接测量出。

作为进一步的优选，所述锌-铝-镁镀层中包含如下组成元素：

2重量％的Mg；

2重量％的Al；

10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相；

0.08重量％的Ca和/或Ba；

占Mg含量10％的Li；

其余为锌和杂质。

作为进一步的优选，所述锌-铝-镁镀层的附着量(双面)为110-130g/m²。

一种热浸镀钢的制造方法，包括如下步骤：

制备热浸镀锌合金镀浴，其包括，以重量计，包含：1重量％至4重量％的Mg，1重量％至4重量％的Al，0.01重量％至0.1重量％的Ca和/或Ba，Ca+Ba≤0.1重量％，0.1重量％到0.4重量％的Li且Li含量不超过Mg含量的10％，而且Mg和Al的含量满足Mg重量％≥Al重量％；

制备镀层钢，其包括，将钢加热到一定温度，然后浸入所述热浸镀锌合金镀浴中进行热镀，然后将钢基体从所述热浸镀锌合金镀浴中转移出来进行气体吹扫冷却，调整钢表面的镀层的量。

作为进一步的优选，除上述组成元素外，所述热浸镀锌合金镀浴中其余为锌和不可避免的杂质，以镀层的重量计，所述杂质的总含量优选地为1重量％或更少。

作为进一步的优选，将钢基体从锌合金镀浴中转移到非氧化气氛中进行气体吹扫冷却。

作为进一步的优选，所述非氧化气氛露点温度低于-40℃。

作为进一步的优选，所述非氧化气氛露点温度为-60℃至-40℃。

作为进一步的优选，所述非氧化气氛为氮气。

本发明的有益效果是：为了避免出现镀层流纹和黑变缺陷，本发明向镀浴中添加了少量的其他合金元素，提高了阴极保护能力，并优化了热浸镀工艺，从而获得了具有对铝板优良阴极保护性能和良好镀层外观的热浸镀钢，且耐腐蚀性能具有一定程度的改善。

1、Mg元素在提高镀层的耐腐蚀性方面起着非常重要的作用，且包含在镀层中的Mg抑制氧化锌基腐蚀产物的生长，氧化锌基腐蚀产物在恶劣的腐蚀环境中具有较低的增强腐蚀性的效果，并且Mg使致密的氢氧化锌基腐蚀产物稳定。

2、在本发明的热浸镀钢表面镀层中，添加了Ca和/或Ba。Ca和/或Ba在镀层凝固过程中与氧发生反应形成氧化物，与Mg的氧化物之间发生共熔反应，降低了Mg的氧化物的熔点，提高Mg的氧化物的流动性，从而减少了镀层表面和镀层内部流动性差异，避免镀层表面流纹缺陷。

3、Li是一种非常活泼的金属元素，比Mg的氧化还原电势更低。适量的Li加入Mg中后与Mg形成固溶体，可以极大提高镁的耐腐蚀性能，尤其是可以提高镀层的阴极保护能力。

4、镀层中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相越多，镀层内部在凝固过程中的流动性越差，因此一定含量的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相有利于减少镀层表面和镀层内部流动性的差异。此外，镀层中Zn-Mg-Al相的存在可以抑制镀层表面氧化铝薄膜的形成速度，减少镀层表面黑变缺陷的发生。镀层中的Zn-Mg相为电子相，电子与原子实结合相对紧密。这些电子相分散分布在镀层当中，在镀层腐蚀过程中阻碍电子的扩散，抑制了镀层的腐蚀速度。

5、镀层中的Al和Mg都是增强镀层耐腐蚀性的合金元素。然而在镀层中的Mg含量小于Al含量情况下，Al会显著富集到镀层表面，容易快速形成厚度超过30nm且不均匀的Al基氧化物膜，该厚度的氧化铝薄膜与可见光之间发生等厚干涉，使得镀层表面出现明暗不均的颜色，也就是黑变缺陷。此外，在镀层中的Mg含量小于Al含量情况下，Al会显著富集到镀层表面，容易造成镀层表面硬度增加，焊接性能下降，不利于后续加工使用。

附图说明

图1为本申请实施例中氧化镁和氧化钙的共熔反应相图。

图2为本申请实施例中氧化镁和氧化钡的共熔反应相图

图3为本申请实施例中镁和锂的共熔反应相图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种热浸镀钢及其制造方法，抑制了热浸镀钢镀层中流纹的形成，添加合金元素提高了阴极保护能力，获得了具有对铝板优良阴极保护性能和良好镀层外观的热浸镀钢，且耐腐蚀性能也具有一定程度的改善。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

根据本实施方式的热浸镀钢是通过在钢基体的表面形成Zn-Al-Mg合金镀层获得的。钢基体的实例包括多种构件，例如钢板、钢丝、钢管等。镀层是通过热浸镀形成。

镀层包含Al、Fe、Mg、Li、Zn、Ca和/或Ba作为组成元素。镀层中的Mg含量为1重量％至4重量％，Al含量为1重量％至4重量％，而且Mg和Al的含量满足Mg重量％≥Al重量％，Ca和/或Ba的含量范围为0.01重量％至0.1重量％，镀层中的Li含量为0.1重量％至0.4重量％且Li含量不超过Mg含量的10％。镀层中包含0.1体积％到10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相。

Mg是在提高镀层的耐腐蚀性方面起着非常重要的作用的元素，且包含在镀层中的Mg抑制氧化锌基腐蚀产物的生长，氧化锌基腐蚀产物在恶劣的腐蚀环境中具有较低的增强腐蚀性的效果，并且Mg使致密的氢氧化锌基腐蚀产物稳定。然而，在所述Mg组分的含量低于1重量％的情况下，由产生的增强耐腐蚀性的效果不足，而在含量大于4重量％的情况下，增强耐腐蚀性的效果饱和且出现Mg氧化熔渣在热镀浴表面上急剧增加的问题。此外，当Mg含量大于4重量％后，热浸镀过程中镀层表面的Mg与空气中的氧会显著更快速形成Mg基氧化物膜，造成热浸镀镀层表面与镀层内部的流动性差异增大，从而在镀层表面形成流纹缺陷。因此，在本发明中，Mg含量优选地为1至4重量％。

在Al的含量低于1重量％的情况下，通过添加Mg来增强耐腐蚀性的效果可能相对较低。然而，在Al的含量大于4重量％的情况下，钢在热浸镀过程中溶解的Fe迅速增加，导致Fe合金基熔渣的形成。此外，在Al含量大于4重量％的情况下，Al在镀层表面容易快速形成厚度超过30nm且不均匀的Al基氧化物膜，该厚度的Al基氧化物膜与可见光之间发生等厚干涉，使得镀层表面出现明暗不均的颜色，也就是黑变缺陷。因此，在本发明中，优选控制Al含量为1至4重量％。

镀层中的Al和Mg都是增强镀层耐腐蚀性的合金元素。然而在镀层中的Mg含量小于Al含量情况下，Al会显著富集到镀层表面，容易快速形成厚度超过30nm且不均匀的Al基氧化物膜，该厚度的氧化铝薄膜与可见光之间发生等厚干涉，使得镀层表面出现明暗不均的颜色，也就是黑变缺陷。此外，在镀层中的Mg含量小于Al含量情况下，Al会显著富集到镀层表面，容易造成镀层表面硬度增加，焊接性能下降，不利于后续加工使用。

在本发明的热浸镀钢表面镀层中，添加了Ca和/或Ba。Ca和/或Ba在镀层凝固过程中与氧发生反应形成氧化物，与Mg的氧化物之间发生共熔反应，如图1和图2所示，降低了Mg的氧化物的熔点，提高Mg的氧化物的流动性，从而减少了镀层表面和镀层内部流动性差异，避免镀层表面流纹缺陷。Be、Mg、Ca、Sr、Ba均属于碱土金属，在化学性质上有相似之处，这些碱土金属的氧化物相互之间倾向于发生共熔反应，降低氧化物的熔点，提高氧化物的流动性。Be对抑制镀层流纹效果有限，而且Be添加到镀浴中容易形成剧毒的氧化物，难以实际使用。而Sr的添加一方面抑制了Mg的氧化物薄膜形成，但是另一方面又倾向于形成Sr的氧化物薄膜，而Sr的氧化物与Mg的氧化物之间却无法形成共熔反应，从而对抑制流纹缺陷的产生效果不明显。为了获得上述效果，Ca+Ba含量优选为0.01重量％到0.1重量％，如果Ca+Ba含量超过0.1重量％，会引起降低镀层耐腐蚀性的晶界偏析。

Li是一种非常活泼的金属元素，比Mg的氧化还原电势更低。适量的Li加入Mg中后与Mg形成固溶体，可以极大提高镁的耐腐蚀性能，尤其是可以提高镀层的阴极保护能力。但是如果Li的含量超过了Mg含量的10％，Li与Mg会发生共熔反应而形成富含Mg的固溶体，如图3所示，削弱了Li的阴极保护能力，因此Li的含量不应当超过Mg含量的10％。本发明的发明人确定，小于0.1重量％的Li对提高合金镀层的阴极保护能力没有明显效果，而超过0.4重量％的Li则会造成热浸镀镀浴中产生大量熔渣，同时超过0.4重量％的Li会在所述镀层表面富集形成致密氧化膜，使得镀层表面和镀层内部的流动性差异增大，造成镀层表面质量变差。为了获得上述效果，镀层中Li含量优选为0.1重量％到0.4重量％且不超过Mg含量的10％，更优选的为0.1重量％到0.4重量％且含量为Mg含量的5-10％。

镀层中包含0.1体积％到10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相。Zn-Mg相是Zn和Mg形成的金属间化合物，Zn-Mg-Al相是Zn、Mg和Al形成的金属间化合物，这些金属间化合物都分散在镀层中。

在沿着镀层的厚度方向切开镀层的情形中，镀层中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积百分数等于截面中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的面积百分数。镀层的截面中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相可以通过用电子显微镜观察而被清楚地确认。因此，镀层中Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积百分数可以通过测量截面中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的面积百分数而间接测量出。

镀层中的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相越多，镀层内部在凝固过程中的流动性越差，因此一定含量的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相有利于减少镀层表面和镀层内部流动性的差异。此外，镀层中Zn-Mg-Al相的存在可以抑制镀层表面氧化铝薄膜的形成速度，减少镀层表面黑变缺陷的发生。镀层中的Zn-Mg相为电子相，电子与原子实结合相对紧密。这些电子相分散分布在镀层当中，在镀层腐蚀过程中阻碍电子的扩散，抑制了镀层的腐蚀速度。然而，过多的Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相会极大提高镀层的硬度，造成焊接性能和成形能力下降，同时造成镀层内部流动性过分降低，从而使得镀层表面和镀层内部流动性差异重新增大，增加了镀层出现流纹缺陷的危险。因此，Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积分数优选为0.1体积％到10体积％，更优选地为1体积％到10体积％。

在排除Zn以外的组成元素之后，Zn占镀层的所有组成元素的其余部分。

镀层中优选地不包含除上述元素之外的元素作为其组成元素。特别地，镀层优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ca，或优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ba，或优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ca、Ba，作为镀层的组成元素。

然而，尽管没有提及，镀层中也可能包含不可避免的杂质，如Pb、Sb、Cd、Cu、Sn、Mn。这些不可避免杂质的含量优选尽可能低，并且这些不可避免的杂质的总含量基于镀层的重量作为重量比，优选地为1重量％或更少。

在下文中，将详细描述本发明中的热浸镀钢的制造方法。

用于制造热浸镀钢的方法，其包括：制备热浸镀锌合金镀浴；将钢基体浸入热浸镀锌合金镀浴中进行热镀；将钢基体从热浸镀锌合金镀浴中转移出来进行气体吹扫冷却并调整镀层的量。

热浸镀锌合金镀浴，其包括，以重量计，包含：1重量％到4重量％的Mg，1重量％到4重量％的Al，Ca+Ba的含量范围为0.01重量％到0.1重量％，0.1重量％到0.4重量％的Li且Li含量不超过Mg含量的10％，其余为Zn和不可避免杂质，而且Mg和Al的含量满足Mg重量％≥Al重量％。

热浸镀锌合金镀浴中优选地不包含除上述元素之外的元素作为其组成元素。特别地，镀层优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ca，或优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ba，或优选地仅包含Al、Mg、Zn、Li、Ca、Ba，作为热浸镀锌合金镀浴的组成元素。

热浸镀锌合金镀浴中也可能包含不可避免的杂质，如Pb、Sb、Cd、Cu、Sn、Mn。这些不可避免杂质的含量优选尽可能低，并且这些不可避免的杂质的总含量基于热浸镀锌合金镀浴的重量作为重量比优选地为1重量％或更少。

在上述优选实施方案中处理的热浸镀锌合金镀浴是包含5种或更多组分元素的多组分熔融金属，并且尽管其凝固过程是非常复杂的并且难于在理论上预测，但本发明的发明人通过实验观察等获得了上述结论。

如果热浸镀锌合金镀浴中Mg的含量少于1重量％，由产生的增强耐腐蚀性的效果不足，而在Mg含量大于4重量％的情况下，增强耐腐蚀性的效果饱和且出现Mg可氧化熔渣在热镀浴表面上急剧增加的问题，而且在镀层表面形成流纹缺陷风险加大。Mg含量优选地为1至4重量％。

如果热浸镀锌合金镀浴中Al的含量少于1重量％，通过添加Mg来增强耐腐蚀性的效果可能相对较低，而如果Al的含量大于4重量％，则钢基体在热浸镀锌合金镀浴中会产生较多熔渣，而且容易使镀层表面出现明暗不均的黑变缺陷。Al含量优选地为1至4重量％。

如果热浸镀锌合金镀浴中Mg含量少于Al含量，Al会显著富集到镀层表面，使得镀层表面出现明暗不均的黑变缺陷，此外还会容易造成镀层表面硬度增加，焊接性能下降，不利于后续加工使用。Al含量优选地少于Mg含量。

如果热浸镀锌合金镀浴中Ca和/或Ba含量少于0.01重量％，则无法起到通过与Mg的氧化物发生共熔反应而提高氧化物流动性的目的，对减少镀层流纹缺陷没有改善作用。如果热浸镀锌合金镀浴中Ca和/或Ba含量超过0.1重量％，则对耐腐蚀性能有恶化作用。Ca+Ba含量优选地为0.01重量％到0.1重量％。

如果热浸镀锌合金镀浴中Li含量小于0.1重量％，则对提高合金镀层的阴极保护能力没有明显效果，而如果Li含量超过0.4重量％，则会造成热浸镀镀浴中产生大量熔渣。如果Li含量超过Mg含量的10％，那么Li和Mg会发生共熔反应，在镀层中出现富含Mg的固溶体，削弱了Li的阴极保护能力。Li含量优选地为0.1重量％到0.4重量％且少于Mg含量的10％。

如前所述的热浸镀锌合金镀浴表面采用非氧化气氛保护，优选地为氮气，即将钢基体从锌合金镀浴中转移到非氧化气氛中进行气体吹扫冷却。非氧化气氛露点温度低于-40℃，这是由于非氧化气氛下镀层表面更不容易形成Mg的氧化物，从而减少镀层表面和镀层内部的流动性差异，减少镀层流纹缺陷。此外，非氧化气氛中镀层表面也不会迅速形成Al的氧化物，从而可以避免出现黑变缺陷。

【实施例和对比例】

以下提供对本发明实施例的解释。

使用厚度为0.80mm、宽度为1200mm的钢板作为钢基体，对钢板实施热浸镀处理，表1列出了热浸镀处理条件，所有实施例均采用氮气气氛。在对比例19和20中，气氛采用空气，其他对比例采用氮气。

表1

【评估实验】

以下评估实验是对上述实施例和对比例中获得的每一个热浸镀钢实施的。结果列在表2和表3中。

Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相的体积分数的评估：

试样是通过切割热浸镀钢板而获得的。在将试样埋入树脂中使得暴露切割表面之后，切割表面被抛光到镜面光洁度。当用电子显微镜观察切割表面时，清楚地观察到Zn-Mg相和Zn-Mg-Al相分布在镀层中。

对镀层硬度的评估：

将热浸镀钢板切割为20mm×20mm尺寸试样，对试样执行根据GBT9790-1988进行的表面维氏硬度实验。

流纹评估：

以视觉方式和通过显微镜的方式对热浸镀钢的镀层的表面的外观进行观察。镀层的流纹程度是基于观察结果根据以下标准进行评估。

◎：没有观察到流纹

○：轻微流纹

□；中等流纹

×：严重流纹

黑变的评估：

以视觉的方式对热浸镀钢的镀层表面进行观察，镀层的黑变程度是基于观察结果根据以下标准。

◎：没有颜色变化

○：轻微发暗

□；中等发暗

×：明显发暗

熔渣的评估：

对附着于镀层表面的熔渣基于肉眼观察结果根据以下标准进行评估。

◎：所观察到的熔渣每平方米少于5个位置。

○：所观察到的熔渣为每平方米5个位置到10个位置。

×：所观察到的熔渣为每平方米大于10个位置。

阴极保护能力的评估：

将热浸镀钢板切割为20mm×20mm尺寸试样，对试样进行电化学测试，其中热浸镀钢板为工作电极，纯铝为对电极，饱和甘汞电池为参比电极，电解质溶液为3.5重量％NaCl溶液，试样上被测区域为直径10mm的圆形区域.试样在该溶液中浸泡30分钟，获得稳定的开路电位后测量。之后，对阴极保护能力进行评估。

◎：开路电位不大于-1.15V

○：开路电位为-1.15V到-1.05V

□；开路电位为-1.05V到-0.95V

×：开路电位大于-0.95V

表2

表3

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：由于根据本实施方案制成的热浸镀钢抑制了在镀层表面层上形成的Mg基氧化物膜并抑制了在镀层表面形成镀层流纹，同时抑制了镀层表面Al基氧化物膜以及抑制了在镀层表面形成黑变缺陷，并且提高了阴极保护能力。所以与常规的含Mg镀钢材料相比较，根据本实施方案的热浸镀钢能够表现出良好表面外观和阴极保护性能。

本实施例的热浸镀钢可以应用在用于汽车、家电和各种其他应用的材料中，并且可以优选地应用在特别要求耐腐蚀性的应用中。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种热浸镀钢，包括钢基体及其上形成的锌-铝-镁镀层，其特征在于：以锌-铝-镁镀层总重量计，所述锌-铝-镁镀层中包含如下组成元素：

1重量％至4重量％的Mg；

1重量％至4重量％的Al；

0.01重量％至0.1重量％的Ca和/或Ba；

0.1重量％至0.4重量％的Li；

0.1体积％至10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相；

所述锌-铝-镁镀层中Mg的重量％≥Al的重量％；

所述Li含量≤Mg含量的10％。

2.根据权利要求1所述的热浸镀钢，其特征在于：所述Li含量为Mg含量的5-10％。

3.根据权利要求1所述的热浸镀钢，其特征在于：所述Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相在锌-铝-镁镀层中的体积分数为1体积％至10体积％。

4.根据权利要求1所述的热浸镀钢，其特征在于：所述锌-铝-镁镀层中包含如下组成元素：

2重量％的Mg；

2重量％的Al；

0.08重量％的Ca和/或Ba；

占Mg含量10％的Li；

10体积％的Zn-Mg相和/或Zn-Mg-Al相；

其余为锌和杂质。

5.如权利要求1-4任一项所述的热浸镀钢的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

制备热浸镀锌合金镀浴，其包括，以重量计，包含：1重量％至4重量％的Mg，1重量％至4重量％的Al，0.01重量％至0.1重量％的Ca和/或Ba，0.1重量％至0.4重量％的Li；且Li含量≤Mg含量的10％，Mg的重量％≥Al的重量％；

制备镀层钢，其包括，将钢加热，浸入所述热浸镀锌合金镀浴中进行热镀，然后将钢基体从所述热浸镀锌合金镀浴中转移出来进行气体吹扫冷却，调整钢表面的镀层的量。

6.根据权利要求5所述的热浸镀钢的制造方法，其特征在于：将钢基体从锌合金镀浴中转移到非氧化气氛中进行气体吹扫冷却。

7.根据权利要求6所述的热浸镀钢的制造方法，其特征在于：所述非氧化气氛露点温度低于-40℃。

8.根据权利要求6所述的热浸镀钢的制造方法，其特征在于：所述非氧化气氛为氮气。