CN108060382A - 一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，属于轧钢技术领域。所述方法包括：对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。通过将锌铝镁镀层钢板的锌铝镁镀层表面层用纯锌替代，有效解决了现有技术中锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题，极大提高了锌铝镁镀层钢板的胶粘强度，满足产品的综合性能要求。

Description

一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法。
背景技术
锌铝镁镀层钢板是一种具有高耐蚀性合金镀层的钢板，被认为是新一代镀层钢板，其耐腐蚀性能是纯锌镀层的2倍以上，而且具有切口保护作用。锌铝镁镀层是在纯锌镀层的成分基础上，在镀层中添加1％-3％的镁元素以及1％-15％的铝元素，可以采用热浸镀、电镀、蒸镀、离子溅射等多种方式获得。
锌铝镁镀层中含有较多的活泼的镁元素，镁往往在空气中与氧会发生反应，生成较厚的含镁氧化层，这种氧化层可以在长期的腐蚀环境中保持稳定，提高耐腐蚀性能。但是，由于其与普遍使用的环氧树脂等胶结剂不相容，容易破坏胶结剂中的双键和氢键结构，使得胶结剂失效，从而降低锌铝镁合金镀层钢板的胶粘强度。
发明内容
本发明通过提供一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，解决了锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，包括：
对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；
对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；
对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。
进一步地，所述热处理的温度为100℃-200℃，时间为1-10min。
进一步地，所述热处理的气氛为氧化性气氛。
进一步地，所述氧化性气氛采用二氧化碳、水蒸气、空气中任意一种。
进一步地，所述氧化性气氛的等效氧含量在1％以上。
进一步地，所述活化处理后锌铝镁合金镀层表面电位为-1.0±0.1V。
进一步地，所述活化处理后锌铝镁合金镀层表面粗糙度Ra大于1.6μm。
进一步地，所述活化处理采用酸洗、碱液处理、电解、机械抛光或化学抛光中任意一种工艺或多种工艺的组合。
进一步地，所述金属锌层的厚度为0.05-0.5μm。
进一步地，当镁和铝总含量为1％-2％时，锌铝镁合金镀层的厚度为所述金属锌层厚度的65％-75％；当镁和铝的总含量为2％-4％时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到所述金属锌层厚度的45％-55％；当镁和铝的总含量大于4％时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到所述金属锌层厚度的45％以下。
本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，包括：对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。通过将锌铝镁镀层钢板的锌铝镁镀层表面层用纯锌替代，有效解决了锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题，极大提高了锌铝镁镀层钢板的胶粘强度，满足产品的综合性能要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法流程图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，解决了锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题，极大提高了锌铝镁镀层钢板的胶粘强度，满足产品的综合性能要求。
为解决上述技术问题，本申请实施例总体思路如下：
本申请提供了一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，包括：
对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；
对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；
对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。
上述技术方案，通过将锌铝镁镀层表面层用纯锌替代，纯锌层与胶结剂相容性好，从而解决了锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题，达到了提高锌铝镁镀层钢板的胶粘强度的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
锌铝镁合金镀层钢板的胶粘性能较差，主要原因就是表面的含镁氧化层与环氧树脂等胶结剂不相容，容易破坏胶结剂中的双键和氢键结构，使得胶结剂失效，从而降低锌铝镁合金镀层钢板的胶粘强度。本申请的思路就是将锌铝镁镀层表面层用纯锌替代。纯锌层与胶结剂相容性好，然而表面层用纯锌替代后，必须满足耐腐蚀性能不降低，此外纯锌层需与锌铝镁层之间具有良好的结合力。
为此，本申请实施例提供一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤S110：对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；
本实施例中，热处理温度范围为100℃-200℃，热处理时间为1-10min。热处理的目的是使得锌铝镁镀层表面的含镁氧化层生长更加均匀，以便于后续活化处理。为了促进氧化层生长，热处理温度不能太低，否则效率太低，然而热处理温度太高则会使得锌铝镁镀层中的金属相发生过饱和析出，降低耐腐蚀性能。此外，热处理时间也同样有明显影响，太短达不到促进生长的目的，太长则生产效率太低。因此，综合确定热处理温度范围为100℃-200℃，时间为1-10min。
本实施例中，所述热处理的气氛为氧化性气氛，等效氧含量在1％以上。具体而言，可以采用二氧化碳、水蒸气或者空气等氧化性气氛，等效氧含量在1％以上时氧化效果明显。
步骤S120：对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；
本实施例中，所述活化处理后锌铝镁合金镀层表面电位为-1.0±0.1V。活化处理的目的是去除锌铝镁合金镀层钢板表面的含镁氧化层，并且同时提高表面的粗糙度，活化处理的方法可以采用酸洗、碱液处理、电解、机械抛光或化学抛光等中任意一种工艺或其任意组合。去除氧化层后的表面为新鲜的粗糙的锌铝镁表面，表面粗糙度Ra大于1.6μm，其电化学测量的表面电位为-1.0±0.1V，而覆盖有含镁氧化层的表面的电位一般在-1.2V以下。
步骤S130：对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。
本实施例中，所述金属锌层的厚度为0.05-0.5μm。为了避免耐腐蚀性能过于削弱，锌层的厚度以不超过0.5μm为宜；当然，为了能够保持足够的胶粘强度，锌层厚度在0.05μm以上为宜。一般而言，如果镀层中的镁含量较高，则锌层厚度应当偏厚一些。当镁和铝总含量在1％-2％(质量百分比)范围内时，锌铝镁合金镀层的厚度为纯锌镀层厚度的65％-75％；当镁和铝的总含量在2％-4％(质量百分比)范围内时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到纯锌镀层厚度的45％-55％；当镁和铝的总含量大于4％(质量百分比)时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到纯锌镀层厚度的45％以下。
优选的，当镁和铝总含量在1％-2％(质量百分比)范围内时，锌铝镁合金镀层的厚度为纯锌镀层厚度的70％；当镁和铝的总含量在2％-4％(质量百分比)范围内时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到纯锌镀层厚度的50％；当镁和铝的总含量大于4％(质量百分比)时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到纯锌镀层厚度的45％以下。
通过上述内容可以看出，本申请通过将锌铝镁镀层表面层用纯锌替代，纯锌层与胶结剂相容性好，从而克服了锌铝镁镀层使钢板的胶粘强度降低的缺陷，进而通过对锌层厚度的控制，保证了表面层用纯锌替代后的耐腐蚀性能不降低，并且纯锌层与锌铝镁层之间具有良好的结合力。
为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本申请实施例的方案，下面将基于本申请实施例所介绍的方案对其进行详细介绍。
实施例
将锌铝镁合金镀层钢板进行热处理，热处理的温度为100℃-200℃，时间为1-10min；然后再在表面进行酸洗处理，处理后锌铝镁合金镀层表面电位为-1.0±0.1V；最后在锌铝镁镀层表面覆盖一层厚度为0.05-0.5μm的金属锌。锌铝镁合金镀层钢板处理的具体工艺参数及处理后钢板性能见表1。
表1锌铝镁合金镀层钢板处理的工艺参数及处理后钢板性能
其中，粘接强度采用单点搭接拉伸实验测定，单点搭接拉伸实验测试标准为ASTMD1002，选择环氧树脂作为粘结剂，粘接层厚度为0.25mm。
中性盐雾实验根据GB/T 10125-2012中所述方法进行，以红锈面积达到表面积5％的时间为红锈出现时间。红锈出现的时间越长，表明钢板耐腐蚀性越好。
由表1可以看出，本申请实施例可以在不损害锌铝镁合金镀层钢板耐腐蚀性能的情况下明显提高锌铝镁镀层钢板的粘接强度。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，包括：对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。通过将锌铝镁镀层钢板的锌铝镁镀层表面层用纯锌替代，有效解决了锌铝镁合金镀层钢板胶粘强度低的技术问题，极大提高了锌铝镁镀层钢板的胶粘强度，满足产品的综合性能要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，包括：
对锌铝镁合金镀层钢板进行热处理；
对所述热处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面进行活化处理；
对所述活化处理后的锌铝镁合金镀层钢板表面覆盖金属锌层。
2.如权利要求1所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述热处理的温度为100℃-200℃，时间为1-10min。
3.如权利要求1所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述热处理的气氛为氧化性气氛。
4.如权利要求3所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述氧化性气氛采用二氧化碳、水蒸气、空气中任意一种。
5.如权利要求3或4所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述氧化性气氛的等效氧含量在1％以上。
6.如权利要求1所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述活化处理后锌铝镁合金镀层表面电位为-1.0±0.1V。
7.如权利要求1所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述活化处理后锌铝镁合金镀层表面粗糙度Ra大于1.6μm。
8.如权利要求6或7所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述活化处理采用酸洗、碱液处理、电解、机械抛光或化学抛光中任意一种工艺或多种工艺的组合。
9.如权利要求1所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，所述金属锌层的厚度为0.05-0.5μm。
10.如权利要求9所述的提高锌铝镁合金镀层钢板胶粘性能的方法，其特征在于，当镁和铝总含量为1％-2％时，锌铝镁合金镀层的厚度为所述金属锌层厚度的65％-75％；当镁和铝的总含量为2％-4％时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到所述金属锌层厚度的45％-55％；当镁和铝的总含量大于4％时，锌铝镁合金镀层的厚度减少到所述金属锌层厚度的45％以下。
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