[發明專利]具有熱浸鍍鋅合金鍍層的鋼片及其制備方法

在審

• 申請號: 201310264961.9
• 申請日: 2005-06-23
• 公開（公告）號: CN103320738A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: T·F·J·馬爾曼;R·布勒克爾;M·J·弗洛特
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵艾默伊登有限責任公司
• 主分類號: C23C2/40
• 分類號: C23C2/40;C23C2/06;B32B15/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

本申請是優先權日為2004年6月29日、發明名稱為“具有熱浸鍍鋅合金鍍層的鋼片及其制備方法”的中國發明專利申請200580021752.5（國際申請號PCT/EP2005/006873）的分案申請。

技術領域

本發明涉及提供有熱浸鍍鋅合金鍍層的鋼帶和在鋼帶上熱浸鍍鋅合金鍍層的方法，其中在熔融鋅合金鍍液中進行鋼帶的鍍覆。

背景技術

提供具有鋅鍍層的鋼帶是眾所周知的，特別是用于汽車和建筑應用。為了以廉價的方式在鋼帶上獲得薄的鋅層，常見的做法是通過熱浸鍍鋅來鍍覆鋼帶，其中帶材通過熔融鋅鍍液。熔融鋅附著在鋼上，并且當帶材離開鍍液時，大多數情況下通常采用氣刀從帶材上去除多余的鋅以獲得薄的鍍層。

在該領域內已知，向鍍液中添加一定的化學元素以提高鋅鍍層的品質和/或改良鍍覆鋼帶的工藝。常選用鋁和鎂元素。

歐洲專利0594520提出使用1-3.5重量%的鎂和0.5-1.5重量%的鋁，同時加入0.0010-0.0060重量%的硅。添加如此少量的硅以提高已發現包括不存在鋅的區域(裸點)的鋅鍍層品質。然而，該專利唯一的實施例中提及鋅鍍覆的鋼，其中鍍層的組成為：2.55重量%鎂，0.93重量%鋁，60ppm硅，余量是鋅和不可避免的雜質。

發明內容

本發明的目的是提供能具有提高性能的鋅合金鍍覆的鋼帶及其制備方法。

本發明的另一個目的是提供具有相同或更高性能的同時比已知鍍覆鋼帶生產更為廉價的鋅合金鍍覆的鋼帶。

本發明的又一個目的是提供具有更好抗腐蝕性同時保持或甚至提高鍍覆鋼帶的其它性能的鋅合金鍍覆的鋼帶。

本發明的再一個目的是提供在鋅鍍液中具有較少浮渣形成的方法。

根據本發明，使用提供有熱浸鍍鋅合金鍍層的鋼帶實現了一個或多個這些目的，其特征在于鋅合金由以下成分組成：

0.3-2.3重量%鎂；

0.6-2.3重量%鋁；

可選的，<0.2重量%的一種或多種附加元素；

不可避免的雜質；

余量是鋅；

其中鋅合金鍍層具有3-12μm厚度。

已發現高鎂含量導致在鋅鍍液上形成過多的氧化物浮渣并且產生脆性鍍層。因此，限制鎂含量最大值為2.3重量%。為了具有足夠高的抗腐蝕性，最小含量0.3重量%的鎂是必需的；鎂的添加提高了鍍覆帶材的抗腐蝕性。0.3-2.3重量%鎂含量足夠高可以獲得抗紅銹且遠高于常規鍍鋅帶材的腐蝕保護。

添加鋁以減少鍍液中的浮渣形成。與鎂結合其還可以提高鍍覆帶材的抗腐蝕性。而且，鋁提高了鍍覆帶材的可成形性，這意味著例如當帶材彎曲時，帶材上的鍍層具有良好的粘附性。由于增加的鋁含量將惡化可焊性，因此限制鋁含量最大值為2.3重量%。

能以小于0.2重量%少量添加的可選元素是Pb或Sb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni、Zr或Bi。通常添加Pb、Sn、Bi和Sb以形成鋅花(spangle)。對于通常的應用，這些少量的附加元素對鍍層和鍍液的性能均沒有任何顯著程度的改變。

根據本發明鋅合金鍍覆鋼帶的又一個優點是磨損行為優于常規鍍鋅帶材的磨損行為。

由于已發現較厚鍍層對于大多數應用并非必要，因此限制鋅合金鍍層厚度為3-12μm。與常規鍍鋅鍍層相比，已發現根據本發明的鋅合金鍍層的抗腐蝕性已提高到至多12μm的厚度便足以滿足幾乎所有的用途的程度。此外，已發現對于激光焊接具有根據本發明鍍層的兩塊薄鋼板且重疊薄板之間沒有襯墊物(spacer)時，鍍層應優選是薄的以獲得好的焊接。

根據優選的實施方案，鋅合金鍍層具有3-10μm的厚度。考慮到根據本發明鋅合金鍍層獲得的抗腐蝕性，這對于汽車應用是優選的厚度范圍。

根據又一個優選實施方案，鋅合金鍍層具有3-8μm的厚度。當無襯墊物的產生改良激光焊縫重要的時候，該厚度是優選的。

更優選的，鋅合金鍍層具有3-7μm的厚度。已發現使用根據本發明的帶鍍層鋼在無襯墊物情況下制成的激光焊縫優于使用常規的鍍鋅鍍覆材料產生的激光焊縫。當然，考慮到鋅合金的用量，較薄的鍍層也比較厚的鍍層更廉價。

優選的，當鋅合金鍍層中存在一種或多種附加元素時，每種元素的含量<0.02重量%，優選每種含量<0.01重量%。由于與鎂和鋁的添加相比，附加元素不會顯著改變抗腐蝕性，而且附加元素使得鍍覆鋼帶更貴。通常僅添加附加元素以阻止用于熱浸鍍鋅的熔融鋅合金鍍液中形成浮渣，或者在鍍層中形成鋅花。因此，保持附加元素的含量盡可能的低。