TW201502317A - 耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法。在耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法中，首先，將鋼板浸於熔融鋅液中以形成鍍鋅鋼板。接著，在大氣下將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於鍍鋅鋼板之表面上，藉由鍍鋅鋼板之餘熱將鋅鋁鎂合金粉體熔融以形成合金層，從而製得耐蝕性鍍鋅鋼板。

Description

耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法

本發明是有關於一種鋼板及其製造方法，且特別是有關於一種耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法。

鋼板經過不同的表面處理，可賦予不同的功能性，故可應用於果多不同的領域。例如，鋅鋁合金鍍層的鋼板利用鋅的犧牲保護以及鋁產生氧化鋁保護層的效果，來增加鋼板的耐蝕性。另外，若在鋅鋁合金鍍層中加入鎂元素，也具有良好的增強耐蝕性的效果。

一般而言，在習知含鋅鋁鎂合金鍍層的鋼板製程中，其中一種方式是先將鋼板浸入含有熔融鋅液之熱鋅液槽中，以形成鍍鋅鋼板。接著，將鍍鋅鋼板轉換到鋅鋁鎂合金鍍槽中，以形成含鋅鋁鎂合金鍍層的鋼板。另一種方式，先將鋼板浸入含有熔融鋅液之熱鋅液槽中，以形成鍍鋅鋼板，接著利用物理真空蒸鍍法，將鎂蒸鍍在鍍鋅鋼板上後，再進行熱處理，使鋅層與鎂進行擴散，而形成含鋅鎂合金鍍層的鋼板。

然而，前述習知製程存在以下問題。首先，鋅鋁鎂合金鍍槽需保持在高溫狀態以使鋅鋁鎂合金維持在液態， 因此會付出極高的能源成本。其次，前述真空蒸鍍製程中，其真空蒸鍍設備成本與真空製程的生產成本均極高。因此，不論是何種製程方法，皆會使製造耐蝕性鍍鋅鋼板之成本提高。

有鑑於此，亟需提出一種耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法，藉以改善習知耐蝕性鍍鋅鋼板製程的種種問題。

因此，本發明之一態樣就是在提供一種耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，係在鋼板經熱浸鍍鋅製程形成鍍鋅鋼板後，將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆在鍍鋅鋼板上，並且利用經熱浸鍍鋅製程的鍍鋅鋼板表面之溫度來熔融鋅鋁鎂合金粉體，以形成耐蝕性鍍鋅鋼板。

其次，本發明之又一態樣是在提供一種耐蝕性鍍鋅鋼板，其中前述之鋅鋁鎂合金粉體之平均粒徑為不大於25微米，且噴覆於鍍鋅鋼板之前述之表面上之鋅鋁鎂合金粉體之厚度為不小於前述之平均粒徑。

根據本發明之上述態樣，提出一種耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法。在一實施例中，首先，將鋼板浸於具有至少第一溫度之熔融鋅液中，以形成鍍鋅鋼板。

接著，在大氣下將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於具有第二溫度之鍍鋅鋼板之至少一表面上，使鋅鋁鎂合金粉體熔融並形成合金層於此表面上，以形成耐蝕性鍍鋅鋼板。其中，第二溫度係大於鋅鋁鎂合金粉體之熔點且不大於第一溫度，鋅鋁鎂合金粉體之平均粒徑為不大於25微米，且 鋅鋁鎂合金粉體噴覆於此表面上之厚度為不小於平均粒徑。

依據本發明一實施例，上述鋅鋁鎂合金粉體之粒徑可例如為不大於20微米至25微米。

根據本發明之上述態樣，提出一種耐蝕性鍍鋅鋼板，其係由上述方法製得。

應用本發明耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法，其係在鋼板浸於熔融鋅液以形成鍍鋅鋼板後，在鍍鋅鋼板之表面上噴覆鋅鋁鎂合金粉體，利用鍍鋅鋼板表面之餘熱來熔融鋅鋁鎂合金粉體，以在鍍鋅鋼板之表面上形成合金層，藉此形成耐蝕性鍍鋅鋼板，並克服習知耐蝕性鍍鋅鋼板的製程中需要轉換設備、過程耗能且成本極高等問題。

100‧‧‧方法

110‧‧‧將鋼板浸於熔融鋅液中，以形成鍍鋅鋼板

120‧‧‧在大氣下將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於鍍鋅鋼板之至少一表面上，以形成耐蝕性鍍鋅鋼板

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施例的一種耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法的流程圖。

承前所述，本發明提供一種耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法，其係在鋼板浸於熔融鋅液以形成鍍鋅鋼板後，在鍍鋅鋼板之表面上噴覆鋅鋁鎂合金粉體，利用鍍鋅鋼板表面之餘熱來熔融鋅鋁鎂合金粉體，以在鍍鋅鋼板之表面上形成合金層，藉此形成耐蝕性鍍鋅鋼板。以下說明本發明耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法。

耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法

請參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施例的耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法的流程示意圖。

1.形成鍍鋅鋼板

在第1圖中，首先，耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法100如步驟110所示，將鋼板浸於具有至少一第一溫度之熔融鋅液中，以形成鍍鋅鋼板。其中，鋼板浸於熔融鋅液中時，鋼板會與熔融鋅液反應而在鋼板的表面產生鋅薄膜，以形成鍍鋅鋼板。其次，由於鋼板浸於熔融鋅液中，會與具有第一溫度的熔融鋅液之間進行熱交換，因此鋼板也具有第一溫度。

在一實施例中，鋅的熔點大約是419.5℃，且上述之第一溫度為大於鋅的熔點，以使鋅液保持在熔融狀態。

2.進行鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於鍍鋅鋼板表面之步驟

接著，如步驟120所示，可利用習知控制鍍鋅鋼板表面之鋅花(spangle)大小的噴吹設備，例如噴吹鋅粉或磷酸鹽等具有控制鋅花大小的固體粒子之設備，在大氣下將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於具有第二溫度之鍍鋅鋼板之至少一表面上，藉由鍍鋅鋼板之餘熱將鋅鋁鎂合金粉體熔融，形成合金層於鍍鋅鋼板表面上，以製得耐蝕性鍍鋅鋼板。其中，鍍鋅鋼板在離開熔融鋅液並進入大氣之後，會從第一溫度附近降溫，故鍍鋅鋼板之第二溫度通常會低於 第一溫度。惟上述第二溫度需大於鋅鋁鎂合金粉體之熔點，使噴覆在鍍鋅鋼板的表面上的鋅鋁鎂合金粉體，足以吸收來自鍍鋅鋼板的餘熱而被熔融，進而形成合金層。

在一實施例中，鋅鋁鎂合金粉體之平均粒徑為不大於25微米，且鋅鋁鎂合金粉體噴覆於鍍鋅鋼板的表面上的厚度為不小於鋅鋁鎂合金粉體之平均粒徑。換言之，在噴覆鋅鋁鎂合金粉體於鍍鋅鋼板之表面上時，至少有一層或一層以上的鋅鋁鎂合金粉體均勻位於鍍鋅鋼板之表面上，所以鋅鋁鎂合金粉體經熔融後，可形成均勻的合金層於鍍鋅鋼板之表面上。在一例示中，鋅鋁鎂合金粉體之粒徑係不大於20微米至25微米。

在一實施例中，鋅鋁鎂合金粉體可例如包含大於0重量百分比至50.0重量百分比之鋁、大於0重量百分比至10.0重量百分比之鎂以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。在一例示中，鋅鋁鎂合金粉體可例如包含5.0重量百分比至6.0重量百分比之鋁、2.0重量百分比至3.0重量百分比之鎂以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。在另一例示中，鋅鋁鎂合金粉體可例如包含5.9重量百分比之鋁、2.8重量百分比之鎂以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。

其次，本發明方法的特徵之一，在於形成鍍鋅鋼板後，利用鍍鋅鋼板表面之餘熱來熔融鋅鋁鎂合金粉體，藉此形成耐蝕性鍍鋅鋼板。在一實施例中，可例如利用加熱設備、熱風設備或感應加熱設備等具有類似加熱效果的設 備對鍍鋅鋼板加熱，以維持鍍鋅鋼板之第二溫度不低於鋅鋁鎂合金粉體之熔點。在一例示中，鋅鋁鎂合金粉體之熔點大約為349℃，且第一溫度大約為460℃，第二溫度則為大約349℃至460℃。

值得一提的是，傳統之耐蝕性鍍鋅鋼板，需以真空蒸鍍的方式形成合金層，因此設備成本將會提高，並且在進行真空蒸鍍時也會增加了製程時間，進而導致生產成本的增加。反之，本發明所得之耐蝕性鍍鋅鋼板，其特徵之一在於可降低耐蝕性鍍鋅鋼板的設備成本之支出以及節省生產成本。本發明之耐蝕性鍍鋅鋼板是在鍍鋅鋼板形成之後即進行噴覆鋅鋁鎂合金粉體之步驟，因此可利用鍍鋅鋼板的餘熱熔融鋅鋁鎂合金粉體以形成具有耐腐蝕性的合金層。因此，相較於傳統的耐蝕性鍍鋅鋼板，本發明無須額外添購真空蒸鍍設備，僅需提供噴覆鋅鋁鎂合金粉體之設備即可，並且無須支出進行真空蒸鍍所需的生產成本。

以下列舉數個實施例，藉此更詳盡闡述本發明之耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法，然其並非用以限定本發明，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

實施例1

首先，提供鋼板，並使鋼板浸於溫度為460℃的熔融鋅液中，以形成鍍鋅鋼板。

然後，在大氣下，利用市售鋅花設備，將鋅鋁鎂合 金粉體均勻噴覆於溫度約460℃之鍍鋅鋼板之表面，以形成耐蝕性鍍鋅鋼板。上述之鋅鋁鎂合金粉體的成分為5.9重量百分比之鋁、2.8重量百分比之鎂以及91.3重量百分比之鋅。上述之鋅鋁鎂合金粉體的熔點為349℃，且平均粒徑為不大於20微米。

實施例2

同實施例1的製作方法，不同處在於實施例2中的鋅鋁鎂合金粉體平均粒徑為20微米至25微米。

比較例1

提供鋼板，並使鋼板浸於溫度為460℃的熔融鋅液中，以形成比較例之鍍鋅鋼板。

評估方式

實施例之耐蝕性鍍鋅鋼板與比較例之鍍鋅鋼板進行耐蝕性性能測試。測試項目如下：

1.鹽霧試驗

實施例1及2與比較例1進行鹽霧試驗。鹽霧試驗主要是依據ASTM B117之標準試驗，調配濃度為5%且酸鹼值為6.5至7.2之鹽水，接著利用鹽水分別對著實施例之耐蝕性鍍鋅鋼板與比較例之鍍鋅鋼板進行噴霧，噴霧時間分別為192、576及960小時。在鹽霧試驗後，觀察白鏽覆蓋面積，以白鏽覆蓋面積百分比來評估耐蝕性。若覆蓋面 積小於5%則判定具有耐蝕性，標註為「○」；若覆蓋面積大於5%則判定不具有耐蝕性，標註為「×」。

第1表列出實施例之耐蝕性鍍鋅鋼板與比較例之鍍鋅鋼板之鹽霧試驗的結果。

由第1表測試結果可知，不論是192小時、576小時或960小時，比較例1皆未通過鹽霧試驗。反之，本發明實施例1及實施例2皆通過鹽霧試驗，亦即本發明之耐蝕性鍍鋅鋼板確實具有耐蝕性之效果。

惟在此需補充的是，本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者應可輕易理解，本發明之耐蝕性鍍鋅鋼板僅為例示說明，在其他實施例中亦可使用其他金屬合金材料等。此為本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者所熟知，不另贅述。

綜言之，由上述本發明實施方式可知，應用本發明耐蝕性鍍鋅鋼板及其製造方法，可有效的減少設備成本以及製程時間，藉以降低耐蝕性鍍鋅鋼板之生產成本，且所得之耐蝕性鍍鋅鋼板具有耐蝕效果，確實達成本發明之目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧方法

110‧‧‧將鋼板浸於熔融鋅液中，以形成鍍鋅鋼板

120‧‧‧在大氣下將鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於鍍鋅鋼板之至少一表面上，以形成耐蝕性鍍鋅鋼板

Claims (9)

1. 一種耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，包含：將一鋼板浸於具有至少一第一溫度之一熔融鋅液中，以形成一鍍鋅鋼板；以及在一大氣下將一鋅鋁鎂合金粉體均勻噴覆於具有一第二溫度之該鍍鋅鋼板之至少一表面上，使該鋅鋁鎂合金粉體熔融並形成一合金層於該至少一表面上，以形成該耐蝕性鍍鋅鋼板，其中該第二溫度係大於該鋅鋁鎂合金粉體之一熔點且不大於該第一溫度，該鋅鋁鎂合金粉體之一平均粒徑為不大於25微米，且該鋅鋁鎂合金粉體噴覆於該至少一表面上之一厚度為不小於該平均粒徑。
2. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該鋅鋁鎂合金粉體包含：大於0重量百分比至50.0重量百分比之鋁；大於0重量百分比至10.0重量百分比之鎂；以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。
3. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該鋅鋁鎂合金粉體包含：5.0重量百分比至6.0重量百分比之鋁；2.0重量百分比至3.0重量百分比之鎂；以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。
4. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該鋅鋁鎂合金粉體包含：5.9重量百分比之鋁；2.8重量百分比之鎂；以及剩餘部分為鋅以及其他不可避免之雜質。
5. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該熔點為349℃，且該第一溫度為460℃。
6. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該鋅鋁鎂合金粉體之粒徑係不大於20微米至25微米。
7. 如請求項1所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中噴覆該鋅鋁鎂合金粉體之步驟時，更至少包含：對該鍍鋅鋼板加熱，以維持該鍍鋅鋼板之該第二溫度不低於該鋅鋁鎂合金粉體之該熔點。
8. 如請求項7所述之耐蝕性鍍鋅鋼板之製造方法，其中該加熱步驟係利用一加熱設備、一熱風設備或一感應加熱設備進行。
9. 一種耐蝕性鍍鋅鋼板，其係利用如請求項1至8任一項所述之方法製得。