[發明專利]一種局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201410118082.X
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104943269B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 梁永立;楊曉萍;史弼;張宇軍;張俊寶
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B32B15/01
• 分類號: B32B15/01;C23F17/00;C23C24/04;C21D8/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙)31230
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本發明涉及鋼板產品表面防護領域，特別涉及一種局部強化鍍鋅鋁合金熱軋板帶及其制造方法。

背景技術

鋼板產品表面鍍鋅或鋅合金是一種最常用、最有效的防護方法之一，工業上特別是汽車、家電工業有著非常廣泛的應用。隨著電力、鐵路及軍工工業的發展和對表面防護性能的不斷提高，單純的鍍鋅產品在耐蝕、機械性能方面已不能滿足要求，以Galvalume（55%Al-43.4%鋅-1.6%Si）和Galfan(鋅-5%Al0.1%RE)為代表的熱浸鍍鋅鋁合金逐漸成為熱鍍工業發展的主要方向。鋅鋁合金鍍層綜合了純鋁鍍層耐蝕性和純鋅鍍層犧牲陽極保護的優點，耐大氣腐蝕、海水腐蝕和抗高溫氧化性能顯著提高。

申請號201010205272.7的專利公開了一種鋅鎂或鋅鋁鎂鍍層鋼板生產方法及其鋅鋁鎂鍍層鋼板，利用冷噴涂處理設備對鍍鋅鋼板進行冷噴涂鎂或鎂合金粉末，接著在連續退火爐中還原性保護氣氛下對鋼板進行熱處理，加熱后立即對鍍層進行冷卻至室溫，獲得鋅鋁鎂鍍層鋼板在鍍層表面含有鋁鎂，鍍層內部鋁鎂含量逐漸降低，與鋼板結合部位以鍍純鋅為主的覆膜鋼板，耐蝕性、加工性能和表面質量良好。申請號201110119690.9的專利公開一種金屬防腐涂層及其電弧噴涂工藝，金屬防付涂層包括鋅鋁合金底層、純鋁中間層和封閉漆面層，鋅鋁合金底層的厚度為100μm、純鋁中間層80-100μm、封閉漆面層的厚度70-90μm，漆面層材質為氟碳面漆。鋅鋁合金底層、純鋁金屬中層采用二次霧化電弧金屬的方式進行噴涂，封閉面漆層采用噴涂方式進行。申請號201010596519.2的專利公開了一種耐熔蝕FeAl金屬間化合物基復合機構涂層的制備方法，以Fe、Al及陶瓷顆粒為原料，以球磨方法制備出合金粉末，采用冷噴涂在基體上沉積涂層，通過熱處理制備出FeAl金屬間化合物基復合機構涂層，在一定氧分壓下使其表面形成一層均勻致密的Al2O3薄膜，該方法獲得的涂層自身具有較好的高溫耐磨損性能與耐鋅（Al）腐蝕性能，主要用于鋼鐵鍍鋅等行業。申請號JP59009162A的專利提供了一種鋼板表面耐蝕涂層的制備方法，首先用噴砂或其它方法線狀粗化鋼板表面，然后在鋼板表面噴涂鋅、Al或合金涂層，噴涂方法為冷態噴涂，細小的陽極犧牲材料（如鋅）放電熔化后由壓縮空氣驅動粘附在鋼板表面，具有很高的抗鐵銹能力。申請號CN200480001145.8的專利提供一種相對原材鋼板的鍍層附著性優良的合金化熱鍍鋅鋼板及其制造方法其特征在于，在合金化熱鍍鋅鍍層和形成該合金化熱鍍鋅鍍層的原材鋼板的界面上，間距為0.5μm以下且具有10nm以上深度的凹凸在每5μm的界面長度上存在1個以上。

上述技術中，一般對原始板材都有較高要求，無法實現熱軋板表面鋅鋁合金涂層制備。眾所周知，涂層與基體的界面處理是涂鍍技術最薄弱的環節，上述技術中主要利用界面制備過渡金屬層或機械過粗化的方法，來提高涂層與基體的附著力，過渡層的制備增加了涂鍍工藝的復雜性。冷氣動力噴涂技術可以在溫度低于噴涂材料熔點的固態下在鋼板表面制備鋅鋁合金涂層，致密度高，對粉末顆粒無熱影響，制備的涂層性質基本上與原料性質相同。本發發明技術通過冷噴涂和后續適當的熱處理工藝，在涂層與基體界面形成一層自身局部擴散強化結構，大大改善機械嵌入結合較差的特點，縮短工藝流程。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種具有局部界面強化結構的熱軋鍍鋅鋁鋼板，與常規熱浸鍍鋅或鋅鋁板相比，通過控制界面金屬間化合物的形成和分布，形成局部界面強化區域，具有較好的附著強度和成形性能。本發明目的還提供一種局部界面強化熱軋鍍鋅鋁鋼板的制造方法，包括熱軋鋼板預處理、冷噴涂鋅鋁及后續熱處理，可同步實現無酸除鱗、表面晶粒細化和粗化效果，效率高，污染小，環境友好；鍍層適應性強，產品范圍廣泛。

本發明的技術解決方案如下：一種局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板，包括基板和鍍層，所述鍍鋅鋁鋼板的鍍層與基板界面存在非連續分布的局部擴散強化區域，有效增強鍍層附著力，所述非連續強化擴散區域由鐵鋅化合物和鐵鋁化合物組成。

本發明所述局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板，優選的是，所述熱軋鍍鋅鋁鋼板從所述基體到鍍層依次為熱軋鋼板基體、局部鐵鋅化合物層、局部鐵鋁化合物層和鋅鋁鍍層。

本發明所述局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板，優選的是，所述鋼板厚度為2-10mm，優選4-5mm。

本發明所述局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板，優選的是，局部鐵鋅化合物層厚度小于15μm，局部鐵鋁化合物層厚度小于30μm。

本發明還提供一種局部強化熱軋鍍鋅鋁鋼板的制備方法，包括如下步驟：