CN108048775B - 一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法 - Google Patents
一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108048775B CN108048775B CN201810038822.7A CN201810038822A CN108048775B CN 108048775 B CN108048775 B CN 108048775B CN 201810038822 A CN201810038822 A CN 201810038822A CN 108048775 B CN108048775 B CN 108048775B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zinc
- magnesium
- aluminum
- percent
- plating solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C18/00—Alloys based on zinc
- C22C18/04—Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
Abstract
本发明公开了一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法，其步骤包括：脱脂、水洗、烘干、连续退火、热浸镀、冷却、光整、拉矫、后处理、烘干、成品；所述热浸镀过程中所用镀液的成分含量按百分比计包括：镁1～3.5%、铝5～15%、硅0.01～0.15%、铜0.01～0.1%、铈0.01～0.02%、镧0.08～0.25%、钛0.002～0.01%、铌0.001～0.0012%、镍0～0.03%、镉0～0.001%、其余为锌。在热浸镀过程中，重新调整镀液中的镁铝含量，通过加入一定量的镧、硅、铜、镍、钛、镉、铈、铌等元素，这些元素的协同作用不仅能够抑制镁的氧化，而且还能够增强镀液与基板间的附着力，同时还使得镀层表面以及镀层切口端面上形成保护膜，增强切口耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁铝锌板，具体涉及一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法。
背景技术
随着科技发展的日新月异，各行各业对金属板材在耐腐、环保和安全性等方面的要求越来越高，传统的镀锌基材的耐腐性已经远远不能满足现代社会对强耐腐蚀的产品追求。
近年来，在研发和生产中发现了镁元素对提高锌基镀层具有很强的耐蚀性能。该产品能表现出优异的耐腐蚀性、成形性、抗刮性和涂装性。然而，在生产过程中，由于镁与氧之间具有很高的亲和力，容易在镀液表面形成镁的氧化物，促进镁的含量加速下降，产生大量的镁铝锌渣，影响热浸镀的正常进行。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法，在热浸镀过程中，重新调整镀液中的镁铝含量，通过加入一定量的镧、硅、铜、镍、钛、镉、铈、铌等元素，这些元素的协同作用不仅能够抑制镁的氧化，而且还能够增强镀液与基板间的附着力，同时还使得镀层表面以及镀层切口端面上形成保护膜，增强切口耐腐蚀性。
本发明采用的技术方案是：
一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法，其步骤包括：脱脂、水洗、烘干、连续退火、热浸镀、冷却、光整、拉矫、后处理、烘干、成品；所述热浸镀过程中所用镀液的成分含量按百分比计包括：镁1～3.5%、铝5～15% 、硅0.01～0.15%、铜0.01～0.1%、铈0. 01～0.02%、镧0.08～0.25%、钛0.002～0.01%、铌0. 001～0.0012%、镍0～0.03%、镉0～0.001%、其余为锌。
所述镀液的制备过程为：根据镀液各成分含量，先锌锅中加入一定量的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入一定量的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至500-590℃，在恒温状态下按照比例向锌锅中依次加入镁、镧、硅、铜、镍、钛、镉、铈、铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加5Kg氯化锌，当镀液中的铝含量达到5～15%、镁含量达到1～3.5%及其它元素达到所需配比时，即制得新型镁铝锌镀液。
所述热浸镀过程中，在板带出锌锅后利用高压气刀向板带两面同时吹氮气以调节板面镀层质量和厚度，使之产出最佳的强耐腐热镀镁铝锌板产品，同时还能去除板带表面上锌灰，进一步提高产品品质。
本发明采用的组分配方，在高温熔炼过程中，镀液中形成了多种复杂的金属相，有Zn-MgZn2二元共晶、Zn-Al-MgZn2三元共晶、Si-Mg相、Ce- Al-MgZn2三元共晶和La- MgZn2二元共晶等，共晶组成晶粒较细，二元共晶片层间距和三元共晶晶粒尺寸均小于1微米，有纳米特征，增强了镀层与基板的附着力，有效阻碍了外界原子向镀层内部扩散，延缓腐蚀过程，故其具有超强的耐腐蚀性能。经数次盐雾试验，强耐腐镁铝锌产品比同镀层厚镀锌产品的耐腐蚀性高出20倍，并具有很好的成形性、抗刮性和涂装性。
本发明通过增加镧、硅、钛、镍、铌等元素，保证镀液在热浸镀过程中的平稳性，消除镀液中的有害杂质，使基体更均匀，从而使镀层更均匀，有效防止镀层皱皮，同时增强镀层与基板的附着力，有效阻碍了外界原子向镀层内部扩散，延缓了腐蚀过程，提高了镀层的耐腐蚀性。
利用本发明的镀液进行热浸镀而形成的镀层，在镧、硅、钛、镍等元素的催化下，镀层中所含Mg和Al会随着时间的推移，在镀层表面上生成附着性极高的细密保护膜，抑制镀层的氧化，从而表现出优异的耐蚀性。同样，从镀层析出的Al、Mg元素，在切口端面部生成细致的锌类保护膜，并覆盖端面部分，从而表现出优异的切口耐蚀性和耐高温性。在镀层有破损的情况下，镁腐蚀后会迁移至镀层破损部位，形成富镁的腐蚀产物，使镁铝锌镀层具有自愈性的特点。
本发明的镀液在制备过程中，严格控制各元素的加入顺序，由于合理地控制了镁、镧、铌的加入顺序和加入量，在高温熔炼过程中，镧和镁同时与氧气相遇，在其他元素的协调作用下，镧优先氧化，且在高温条件下，可将已生成的氧化镁还原，富集于镀液表面，对镀液面起到了保护作用，有效抑制了镁的氧化，提高了钢板镀层表面的质量，减少了浮渣的生成，同时对镀层的耐腐蚀性和耐高温性有较好的作用。
本发明采用氯化锌作为辅助剂，其加入高温锌锅中，处于镀液的表面，可调和铝、镁的熔点，使得铝和镁在锌锅中得流动性、均匀性更好，为后续浸镀过程提供了有力保障，同时能够有效地消除镀液表面的浮渣。
具体实施方式
锌锅的容量选用150吨。
实施例1
先锌锅中加入89.7915吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入9.09吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至510℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入1吨镁、0.08吨镧、0.01吨硅、0.01吨铜、0.01吨镍、0.002吨钛、0.001吨镉、0.01吨铈、0.001吨铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得新型镁铝锌镀液。
实施例2
先锌锅中加入80.3604吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入16.4吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至550℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入3吨镁、0.15吨镧、0.12吨硅、0.05吨铜、0.02吨镍、0.006吨钛、0.0005吨镉、0.015吨铈、0.0011吨铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得新型镁铝锌镀液。
实施例3
先锌锅中加入68.6613吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入27.27吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至590℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入3.5吨镁、0.25吨镧、0.15吨硅、0.1吨铜、0.03吨镍、0.01吨钛、0.001吨镉、0.02吨铈、0.0012吨铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得新型镁铝锌镀液。
对比例1
先锌锅中加入89.8825吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入9.09吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至510℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入1吨镁、0.01吨铜、0.01吨镍、0.002吨钛、0.001吨镉、0.01吨铈，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得镁铝锌镀液。
对比例2
先锌锅中加入80.4014吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入16.4吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至550℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入3吨镁、0.15吨镧、0.05吨铜、0.02吨镍、0.0005吨镉、0.0011吨铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得镁铝锌镀液。
对比例3
先锌锅中加入68.9325吨的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入27.27吨的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至590℃，在恒温状态下向锌锅中依次加入3.5吨镁、0.15吨硅、0.1吨铜、0.03吨镍、0.01吨钛、0.001吨镉，并相隔4小时后向锌锅中一次性加0.005吨氯化锌，待熔化完全后即制得镁铝锌镀液。
取六块厚度、材质、相同的钢板，在同等条件下（其中实施例2和对比例2中，在热浸镀过程中，通过高压气刀向板面输送氮气以调节板面镀层质量和厚度），分别热浸在上述六组铝镁锌镀液中，制成六块铝镁锌镀层的钢板，然后分别进行SST试验，试验数据如下表：
| 试验项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| SST试验 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为4000小时 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为5500小时 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为5000小时 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为2500小时 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为3500小时 | 275g/㎡双面，SST腐蚀面积5%，红锈为1500小时 |
Claims (2)
1.一种耐腐热镀镁铝锌板的制备方法，其步骤包括：脱脂、水洗、烘干、连续退火、热浸镀、冷却、光整、拉矫、后处理、烘干、成品；其特征在于，所述热浸镀过程中所用镀液的成分含量按质量百分比计包括：
镁 1～3.5%
铝 5～15%
硅 0.01～0.15%
铜 0.01～0.1%
铈 0. 01～0.02%
镧 0.08～0.25%
钛 0.002～0.01%
铌 0. 001～0.0012%
镍 0～0.03%
镉 0～0.001%
其余为锌；
所述镀液的制备过程为：根据镀液各成分含量，先锌锅中加入一定量的纯锌锭并加温至475～480℃，待纯锌锭完全熔化后再向锌锅中加入一定量的铝含量为55%的锌铝合金，同时逐步提高温度至500-590℃，在恒温状态下按照比例向锌锅中依次加入镁、镧、硅、铜、镍、钛、镉、铈、铌，并相隔4小时后向锌锅中一次性加5㎏氯化锌，当镀液中的铝含量达到5～15%、镁含量达到1～3.5%及其它元素达到所需配比时，即制得镁铝锌镀液。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐热镀镁铝锌板的制备方法，其特征在于，所述热浸镀过程中，在板带出锌锅后利用高压气刀向板带两面同时吹氮气以调节板面镀层质量和厚度，使之产出耐腐热镀镁铝锌板产品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810025378 | 2018-01-11 | ||
| CN2018100253785 | 2018-01-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108048775A CN108048775A (zh) | 2018-05-18 |
| CN108048775B true CN108048775B (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=62126774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810038822.7A Active CN108048775B (zh) | 2018-01-11 | 2018-01-16 | 一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108048775B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754382A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-06 | 江苏大力神科技股份有限公司 | 一种钢带镀铝镁锌铬的连续生产方法 |
| CN110257747B (zh) * | 2019-06-22 | 2021-04-30 | 浙江东南新材科技有限公司 | 一种超薄镀层热镀锌钢板及其制作工艺 |
| CN111519117B (zh) * | 2020-04-14 | 2022-08-02 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板及生产方法 |
| CN112746235A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 新冶高科技集团有限公司 | 一种厚规格小锌花铝锌硅镀层钢板的生产工艺及钢板 |
| CN115058676B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-09-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种协同调控的复合锌基镀层钢板及其制备方法和热处理方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101264681B (zh) * | 2001-06-06 | 2013-03-27 | 新日本制铁株式会社 | 热浸镀锌薄钢板和热浸镀锌层扩散处理薄钢板及制造方法 |
| CN102296260B (zh) * | 2010-06-23 | 2013-01-02 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 镀铝液、热浸镀铝方法及制备的金属器件 |
| CN102337488B (zh) * | 2010-07-23 | 2013-09-04 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 镀铝液、热浸镀铝方法及其制备的金属器件 |
| CN102534306A (zh) * | 2012-01-13 | 2012-07-04 | 北京科技大学 | 一种锌铝镁稀土多元合金材料及其制备方法 |
| CN102560310B (zh) * | 2012-02-16 | 2013-12-18 | 常州大学 | 热浸镀Zn-Al-Si-Mg合金镀层及其热浸镀方法 |
| CN102660723B (zh) * | 2012-05-17 | 2014-03-12 | 合肥工业大学 | 一种用于铜线、铜包覆金属复合线材连续热浸镀的稀土改性锡合金及其制备方法 |
| CN107142438B (zh) * | 2017-06-28 | 2019-11-08 | 过冬 | 一种热镀锌抗氧化剂及其制备方法和应用 |
-
2018
- 2018-01-16 CN CN201810038822.7A patent/CN108048775B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108048775A (zh) | 2018-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108048775B (zh) | 一种强耐腐热镀镁铝锌板的制备方法 | |
| US9302449B2 (en) | High corrosion resistant hot dip Zn alloy plated steel sheet | |
| CN109402547B (zh) | 一种抗腐蚀性能优良的热浸镀层钢板及其制造方法 | |
| CN109536864B (zh) | 高耐蚀锌铝镁热浸镀钢板及其生产方法 | |
| JP7244722B2 (ja) | 加工後耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼材及びその製造方法 | |
| CN109234571B (zh) | 一种含锡带锌花锌铝镁镀层钢板及镀锌方法 | |
| KR102333168B1 (ko) | 산화물층을 구비하는 용융도금 제품, 그 제조방법 및 그 응용 | |
| EP4079920A1 (en) | Steel plate comprising zinc-aluminum-magnesium coating and manufacturing method therefor | |
| CN108486415A (zh) | 一种热浸镀锌铝镁镀液及其热浸镀后的钢板及钢板的制备方法 | |
| JPH0324255A (ja) | 溶融亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法 | |
| CN105256196A (zh) | 一种铝锌镁镀层钢板及其制备方法 | |
| CN102477522B (zh) | 热浸耐蚀镀锌层 | |
| KR20090020751A (ko) | 알루미늄-실리콘-마그네슘계 용융합금도금욕과합금도금강판 및 합금도금강판의 제조방법 | |
| CN108642425B (zh) | 热冲压用Al-Si-Ti合金镀层钢板及其生产方法 | |
| JPH04247860A (ja) | 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｎめっき鋼板 | |
| EP4079924A1 (en) | Hot-dip zn-al-mg-based alloy-plated steel material having excellent corrosion resistance of processed portion, and method for manufacturing same | |
| KR100498092B1 (ko) | 내식성이 우수한 아연도금욕 및 아연합금도금강판 | |
| JP2023507959A (ja) | 耐腐食性に優れた溶融合金めっき鋼材及びその製造方法 | |
| CN110100035B (zh) | 抗裂纹性优异的合金镀覆钢材及其制造方法 | |
| JPH0874018A (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼板 | |
| CN116516215B (zh) | 一种锌铝合金及其制备方法和应用 | |
| WO2023241515A1 (zh) | 一种热浸镀锌铝镁钙合金镀层钢板及其制造方法 | |
| CN110241369B (zh) | 一种热镀用锌铝镍钽合金及热镀锌的方法 | |
| CN117587348A (zh) | 一种添加合金元素的热镀锌液及其制备方法 | |
| CN117327992A (zh) | 一种高耐蚀热镀锌铝镁高强钢及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method of strong corrosion-resistant hot-dip mg Al Zn plate Effective date of registration: 20210712 Granted publication date: 20201020 Pledgee: Jiangsu Rudong Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Chengnan sub branch Pledgor: JIANGSU GANGZHENG STEEL SHEET SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021320000123 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |