用于Zn-Al-Mg合金镀锌长钢产品的连续单次浸涂方法技术

技术编号:10019594 阅读:132 留言:0更新日期:2014-05-08 18:52
本发明专利技术涉及用于Zn-Al-Mg合金镀锌长钢产品的连续单次浸涂方法。通过用新型特定的熔剂组合物第一次熔解长钢产品,能够在使用低于95重量%的锌的锌铝合金或锌-铝-镁合金的单次热浸镀锌步骤中,在这样的长钢产品上连续产生更均匀的、更平滑的且不含空穴的镀锌涂层。这通过在熔剂组合物中提供特定量的氯化铅和氯化锡实现,所述熔剂组合物包括(a)超过40重量%低于70重量%的氯化锌,(b)10-30重量%的氯化铵,(c)超过6重量%低于30重量%的一组至少两种碱金属或碱土金属的氯化物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。通过用新型特定的熔剂组合物第一次熔解长钢产品,能够在使用低于95重量%的锌的锌铝合金或锌-铝-镁合金的单次热浸镀锌步骤中,在这样的长钢产品上连续产生更均匀的、更平滑的且不含空穴的镀锌涂层。这通过在熔剂组合物中提供特定量的氯化铅和氯化锡实现,所述熔剂组合物包括(a)超过40重量%低于70重量%的氯化锌,(b)10-30重量%的氯化铵,(c)超过6重量%低于30重量%的一组至少两种碱金属或碱土金属的氯化物。【专利说明】
本专利技术涉及钢冶金领域,具体地是镀锌,更具体地是长钢产品的镀锌或锌涂层,长钢产品例如但不限于线、增强棒(在本领域中有时称为“钢筋”)、杆、导轨、棒、结构性形状、管等。具体地,本专利技术涉及用于铁丝状材料如钢线镀锌的连续方法。本专利技术也涉及镀锌的长钢产品(如金属线、杆、导轨、棒和管)在新型熔剂组合物的帮助下连续镀锌。专利技术背景在钢冶金的框架内,长产品通过用连续铸机浇铸或在初轧机上轧制半成品如钢坯(截面通常为125-400mm2)和坯料(截面通常为50_125mm2)制成。在本申请的全文中,长产品是具有一个维度(长度)比其他两个维度长至少10倍的产品(与扁产品相反),并且包括棒、杆、金属线(卷曲或不卷曲,用于制作如螺栓和围栏)、结构性形状和部件、导轨、管道和管,例如用于土木建筑、机械工程、能源、运输(铁路,电车)、家用或家具。棒是具有正方形、长方形、平面、圆形或多边形截面的长产品。圆形能够达到约250mm的直径。它们有时是冷拉制的或者甚至研磨至非常精确的尺寸以用于机械部件。圆形的一个特殊类别是增强棒。生产成10-75_的直径,它们为经受弯曲负荷的混凝土部分提供了拉伸强度。它们通常在其表面上具有热轧突出物以改善与混凝土的结合。热轧金属线杆生产成5mm-15mm之间的直径,并且可以线圈的方式运输。杆可以被冷轧为金属线,之后其可以被用于腐蚀保护的涂层覆盖。金属线的使用是极其广泛的,从用于束带轮胎的绳索到用于悬索桥的线缆。最常用的结构性形状是宽凸缘(wide flange) 1-型钢、H-型钢、L-型钢和T-型钢。此类形状是标准化的 ,并且可以包括铁路轨道和特殊轨道,如用于吊车和重型运输汽车或用于矿场和建筑中。管状长钢产品可以被广泛分为焊接的和无缝的产品。纵向焊接的管通常生产成最高达约500mm的直径和/或约IOmm的壁厚度。由重型板生产的管也在形成之后纵向焊接并且能够具有约0.5-2m的直径,和最高至约180mm的壁厚度。无缝管通常经受要求更高的使用;并且能够被轧制为直径范围120-400mm和/或壁厚度最高至约15mm,虽然专门的轧机经常能够增加它们的直径至650_。能够通过冷轧板材轧机或冷拉制工作台生产焊接的和无缝的较小直径的管。管通常在两端被机械加工以用于多种耦合系统并用有机材料涂覆。提供保护防止在恶劣环境条件下,如户外使用的铁(如铁和钢)的长产品腐蚀的重要性是众所周知的。用锌涂覆铁材料(主要是钢)是实现这个目的的一个非常有效和经济的方式。通常通过使需要涂层的长钢产品浸入或通过金属的熔融浴来施涂锌涂层。这个操作被称为术语“镀锌”、“热镀锌”或“热浸镀锌”(HDG)以使其与锌电镀方法区分。在这个方法中,在产品表面形成锌的固化层并且由此所形成的锌涂层通过在镀锌方法中形成的铁/锌互化合金与制品的表面牢固结合。众所周知,在钢制品表面的氧化物和其他外来物质(“污物(soil)”)会干扰镀锌方法的化学性质并且阻止形成均匀、连续的无空穴的涂层。因此,在工业中已经采用了各种技术和技术的组合以尽可能多地减少、消除或至少适应氧化物和污物。能够通过锌与铝,和任选的镁的合金实现镀锌钢产品的性质改良。例如,加入5重量%的铝产生较低熔化温度(共熔点在381°C)的合金,其相对于纯锌展现出改良的排空性质(drainage property)。另外,由该锌-招合金产生的经镀锌的涂层(称为Galfan,经过标准规格ASTM B750-99,ASTM A856-98)与常规镀锌涂层(即由纯锌形成的)相比,具有更强的耐腐蚀性、改善的成形性和更好的可涂覆性。Galfan涂层有利地将铝氧化的惰性腐蚀抑制与锌的活性和惰性效果结合。Galfan-涂层的金属线可以被拉伸成为弹性金属线(经过标准规格ASTM A764)、链条(标准规格ASTMA855)、链接围栏(标准规格ASTM A817-94和ASTM A824-95)、金属筐(标准规格ASTM A974-97)和钢芯铝导体(标准规格ASTM B232-99和ASTM B401-99)。Galfan涂层的金属线的其他优势在于,与常规镀锌金属线相比,对于弹性钢线已经发现,包括弹性长度的一致性(与减少与盘绕工具的摩擦相互作用相关)和Galfan涂层与有机涂层的良好粘附。然而,已知锌-铝镀锌对于表面清洁度是特别敏感的,以至于当在镀锌中使用锌-铝合金时遇到各种困难,如不充分的钢表面湿润等。在工业中已经采用了很多技术及其组合以尽可能多地减少、消除或至少适应氧化物和污物。基本在所有这些方法中,首先通过使要涂覆的表面与碱性水性洗液接触(碱洗)去除有机污物(即油、油脂、防锈化合物)。如果需要,这可以通过另外的技术如刷洗、超声处理和/或电清洁实现。然后用水冲洗,使表面与酸性水性洗液接触以去除铁细颗粒和氧化物(酸洗),并且最终用水再次冲洗。对于大多数镀锌技术而言,所有这些洗涤-酸洗-冲洗的方法是常规的并且工业上或精确或粗略地实施。另一种用于高强度钢、高碳钢、铸铁和铸钢的预处理方法是称为喷砂的机械清洁方法。在这个方法中,通过向该钢或铁的表面喷射小的颗粒和沙砾从该表面去除铁锈或污垢。根据要处理的部件的形状、大小以及厚度,使用不同的喷砂机器如用于螺栓的翻转喷砂机器,用于汽车部件的通道喷砂机器等。在经清洁的金 属(如铁或钢)部件上使用两种主要的镀锌技术:(I)熔解方法,以及(2)退火加热炉方法。第一个镀锌技术,即熔解方法,本身可以分为两个类别,干熔解方法和湿熔解方法。干熔解方法,其可以与上述的清洗、酸洗或喷砂方案中的一种或多种结合使用,通过将金属部件浸入含有氯化物盐的水性浴(称为“预-熔剂(pre-flux)”)在铁金属表面形成盐层。之后,在镀锌操作之前干燥该层,因而保护钢表面避免再次氧化直到其浸入熔融锌浴。这样的预-熔剂通常含有水性氯化锌和可任选的氯化铵,已经发现其存在改善了制品表面熔融锌的可湿性并且因此促进形成均匀、连续、无空穴的涂层。湿熔解的概念是用顶部熔剂(top flux)代替镀锌浴,其也通常包括氯化锌以及经常的氯化铵,但是在这种情况下,这些盐是熔融的并且漂浮在镀锌浴的顶部之上。与预-熔剂相似,顶部熔剂的目的是向系统提供氯化锌和优选的氯化铵以在镀锌中改善可湿性。在这种情况下,当钢部件经过顶部熔剂层并且浸入镀锌釜时,所有的在清洗-酸洗-冲洗之后剩下的表面氧化物和污物都被去除。湿熔解具有一些缺点,如相比干熔解消耗多得多的锌,产生多得多的烟气等。因此,今天大多数的镀锌工厂已经将它们的方法变为干熔解方法。下文是退火加热炉方法的概述。在使用锌或锌-铝或锌-铝-镁合金作为镀锌介质的连续方法中,在还原性气氛下(如氮气和氢气的混合物)进行退火。这不仅消除了之前清洗、酸洗和冲洗的表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·沃利切特J·鲍尔杜伊科C·马斯克列尔
申请(专利权)人:枫丹控股股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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