[發明專利]復合鋅鋁合金鍍層材料及熱浸鍍方法

有效

• 申請號: 201710075384.7
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106893888B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 吳廣新;彭望君;張捷宇;楊志良;丁德建
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C22C18/04
• 分類號: C22C18/04;C22C1/03;C23C2/06;C23C2/16
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種復合鋅鋁合金鍍層材料及熱浸鍍方法，制備一種熱浸鍍用共析成分Zn?Al?Si?Mg?Ti合金鍍層，其成份按照質量百分比計算，Al含量為10~30%，Si含量為0.1~1%，Ti含量為0.04~1%，Mg含量不高于5%，其余為Zn。鍍液合金采用熔鹽覆蓋的方法進行熔煉；待電鍍件在入鋅鍋在還原氣氛為5~50%氫氮混合氣中預還原，還原溫度為500~680℃，預熱時間為3～10min，鋅鍋溫度控制在550~640℃，浸鍍時間控制在3s~30min；板材出鋅鍋后，利用氣刀控制鍍層的厚度，同時冷卻鍍層，得到預期的熱浸鍍板材。本發明得到的鍍層表面平整、鍍液中底渣量少。

技術領域

本發明涉及一種金屬材料及其鍍層工藝，特別是涉及一種熱浸鍍層材料及其合金鍍層制備方法，應用于熱浸鍍工藝技術領域。

背景技術

熱浸鍍鋅鋁鍍層綜合了鋁的耐久保護性和鋅的陽極保護性，不僅具有更長久的耐大氣腐蝕性能，而且具有更優良的涂裝性能及較好的抗高溫氧化能力。

熱浸鍍鋁鋅廣泛應用于橋梁、建筑鋼結構、汽車、礦山機械及造船等行業，目前發展比較成熟的鋁鋅合金鍍層主要有Bethlehem鋼鐵公司的Galvalume、世界鉛鋅協會的Galfan、Nippon鋼鐵公司的SuperZinc等，其中以高鋁Galvalume最為常見，但在熱浸鍍鋁鋅過程中，鋼板經預處理處理進入鋅鍋后，鋼板與鍍液接觸的瞬間便發生鐵的溶解，當鍍液中的鐵含量超過其溶解度時將生成FeAl₃、τ₅(Al₈Fe₂Si)、τ₆(Al₅FeSi)，從而產生面渣、懸浮渣和底渣，在鍍鋅過程中，通常可以通過外加電磁場或者特定裝置去除鋅渣，例如專利文獻公開號為CN 101033532A和CN 101092666A的上海交通大學的專利、專利文獻公開號為CN102912273A常州大學的專利、專利文獻公開號為CN 102031472A的中國鋼研科技集團有限公司專利。但這些方法只能去除面渣或者懸浮渣，對于較硬且重的底渣顯得無能為力。隨著渣量的逐漸增加，在后續生產過程中將必然會影響到鍍層產品質量及生產效率，目前國內外還沒有能夠徹底解決該問題的方法。

鍍鋁鋅過程中底渣產生的根本性原因是鋅鍋中的高鋁含量和過飽和鐵。已有研究結果表明，合理的降低鋅鍋中的鋁含量可明顯降低Fe-Al反應驅動力，從而降低底渣量的產生。同時，由于鋁含量的降低、鋅含量的提高，使得鍍液密度升高，底渣密度相對變小，從而在鋅鍋中產生較強的自然浮力，會使部分底渣轉變為面渣或者懸浮渣，從而降低底渣的危害。但鋁含量的降低，同時會帶來一系列負面影響，如涂鍍產品耐蝕性降低、表面光亮度下降等，直接影響產品的使用性能，給產品的市場推廣帶來一定的壓力。