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镁铝涂层钢板及其制造方法技术

技术编号:13394279 阅读:65 留言:0更新日期:2016-07-23 11:33
本发明专利技术涉及一种形成有利用电耦合且耐蚀性优异的镁铝合金涂层的钢板,提供如下的形成有镁铝合金涂层的钢板:所述钢板包括钢板与由第一镁铝合金层和第二镁铝合金层形成的涂层,其中,所述第一镁铝合金层形成在所述钢板的上部,所述第二镁铝合金层形成在所述第一镁铝合金层的上部,所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁铝合金层的含镁量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镁铝涂层钢板及制造这种钢板的方法,更具体而言,涉及为了利用电耦合(galvaniccoupling)防止钢板的腐蚀而形成有镁铝涂层的钢板及制造这种钢板的方法。
技术介绍
钢铁是具有优异的物理特性,利用于汽车、家电、建筑等多种工业领域的材料。然而,由于钢铁容易与氧气等发生反应并引起腐蚀,因此为了防止这种腐蚀,涂敷保护膜等表面处理是必不可少的。这种钢铁被加工成板、棒、管等各种各样的形状,其中,薄板形状的钢板是在工业领域中使用最多形状的钢铁产品之一。为了防止这种钢板的腐蚀,使用最普遍的方法是如下方法,即:在钢板表面涂敷比铁更容易与氧气发生反应的金属保护膜,使该保护膜起到牺牲阳极(sacrificialanode)的作用,从而迟延钢板的腐蚀。在这种涂敷钢板时使用的金属中典型的是锌和铝,在钢板上涂敷这种金属的方法有熔融镀覆法、电镀法等。镀覆法,由于其工序简单,费用低廉,因此现在利用于大部分的钢板表面处理工序中。利用镀锌法对钢板进行涂层时,为了提高钢板的耐蚀性,可以考虑增加镀锌量的方法。然而,为了增加镀锌量,采用降低镀覆速度的方法,但这种方法导致生产效率降低的问题。另外,如果增加镀锌量,则镀锌钢板的重量必然会增加,从而在输送机器等的情况下,会继而导致因重量增加引起的燃料消耗效率的减少。此外,由于最近锌的蕴藏资源急剧减少,当务之急是开发一种能替代锌的材料。作为一种方法,正在开发一种能够在不增加镀锌量的情况下通过添加其它元素来提高镀锌钢板的耐蚀性的方法。这种其它元素包括铝、镁等。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的在于,提供一种形成有镁铝涂层的钢板和制造这种钢板的方法,所述钢板为,作为为了防止钢板腐蚀而使用的金属,利用薄膜的外观特性优异的铝和牺牲防腐蚀特性优异的镁来形成镁铝涂层,并对总含镁量赋予了浓度梯度的钢板。可以根据涂层上形成的镁的浓度梯度来将浓度低的一侧用作牺牲阳极,并通过适当地调整镁铝成分比率来能够实现同时具有优异的耐蚀性和华丽的美观的保护膜。解决问题的手段为了达到上述目的,根据本专利技术一实施例提供如下的形成有镁铝合金涂层的钢板,即:所述钢板包括:钢板与由第一镁铝合金层和第二镁铝合金层形成的涂层,其中,所述第一镁铝合金层形成在所述钢板的上部,所述第二镁铝合金层形成在所述第一镁铝合金层的上部;所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁铝合金层的含镁量。此时,优选地,所述第一镁铝合金层的含镁量为20~95重量%,所述第二镁铝合金层的含镁量在5~40重量%。在此,优选地,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的涂层的总含镁量为12.5重量%以上。另外,优选地,所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层的厚度分别为0.5~30μm,在所述钢板上,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度在1~50μm。另外,更优选地,在所述钢板上,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度为5μm以下。按照上述结构形成的本专利技术一实施例的形成有镁铝合金涂层的钢板,在所述涂层中共存有α相和β相(Al3Mg2)。此时,优选地,所述涂层的某一部分或整体形成为晶粒形状,α相和β相(Al3Mg2)分别形成所述涂层的晶粒,晶粒的平均粒径为0.1~2μm。另外,优选地,所述涂层的晶粒的β相/α相的面积比为10~70%,所述涂层的α相和β相的XRD强度比Iβ(880)/Iα(111)为0.01~1.5。为了达到本专利技术另一目的,本专利技术的一实施例提供如下的在钢板上形成镁铝合金涂层的方法,即:所述方法包括:准备钢板的步骤;使用镁铝合金源(source)在所述钢板上部进行至少一次以上的真空沉积,从而形成第一镁铝合金层的步骤;使用所述镁铝合金源在所述第一镁铝合金层上部进行至少一次以上的真空沉积,从而形成第二镁铝合金层的步骤;所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁铝合金层的含镁量。在此,可以使用纯镁源和纯铝源来代替所述镁铝合金源。在以上的本专利技术一实施例的形成镁铝合金涂层的方法中,优选地,所述第一镁铝合金层的总含镁量为20~95重量%,所述第二镁铝合金层的总含镁量为5~40重量%。另外,优选地,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的涂层的总含镁量为12.5重量%以上。为了达到本专利技术另一目的,本专利技术的一实施例提供如下的在钢板上形成镁铝合金涂层的方法,即:真空沉积在所述钢板上的第一镁铝合金层的厚度形成为,包含在所述第一镁铝合金层中的铝,通过扩散与所述钢板中的铁发生反应从而能够在所述第一镁铝合金层中形成铁铝合金层的厚度。在本专利技术一实施例的形成镁铝合金涂层的方法中,优选地,所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层的厚度分别为0.5~30μm。此时,优选地,在所述钢板上,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度为1~50μm。另外,更优选地,在所述钢板上,由所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度为5μm以下。在本专利技术一实施例的在钢板上形成镁铝合金涂层的方法中,优选地,所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层,通过磁控管溅射来进行真空沉积。此时,优选地,所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层,通过使设置于镁铝合金源、铝源或镁源上部的所述钢板往返移动或旋转并进行真空沉积来形成。在此,优选地,所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层,通过改变施加于所述镁铝合金源或所述铝源或所述镁源的电流或电压来使所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层中的所述含镁量发生变化。在本专利技术一实施例的在钢板上形成镁铝合金涂层的方法,还包括将形成有所述第一镁铝合金涂层和所述第二镁铝合金涂层的钢板在热处理炉中进行热处理,从而使涂层组织发生相转变的方法。此时,优选地,所述热处理,在惰性气氛中在350~600℃实施2~10分钟。通过所述热处理在所述第一镁铝合金涂层和所述第二镁铝合金涂层中形成铁铝合金层和镁铝合金层中的任一个以上的合金层。另外,通过所述热处理在所述第一镁铝合金涂层和所述第二镁铝合金涂层中形成α相和β相(Al3Mg2)中任一个以上的相。专利技术效果根据本专利技术一实施例的、具备形成有镁浓度梯度的镁铝合金涂层的钢板,其锌镀层比现有技术中镀锌钢板的锌镀层具有更薄的厚度,但具有相同或更优异的耐蚀性,并能够发挥华丽的色彩和美感。根据本专利技术一实施例的、具备形成有镁浓度梯度的镁铝合金涂层的钢板,通过对...

【技术保护点】
一种形成有镁铝合金涂层的钢板,所述钢板包括:钢板与由第一镁铝合金层和第二镁铝合金层形成的涂层,其中,所述第一镁铝合金层形成在所述钢板的上部,所述第二镁铝合金层形成在所述第一镁铝合金层的上部;所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁铝合金层的含镁量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.24 KR 10-2013-01631661.一种形成有镁铝合金涂层的钢板,所述钢板包括:钢板与由第一镁铝合金层和第二
镁铝合金层形成的涂层,其中,所述第一镁铝合金层形成在所述钢板的上部,所述第二镁铝
合金层形成在所述第一镁铝合金层的上部;所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁
铝合金层的含镁量。
2.根据权利要求1所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述第一镁铝合金层的含
镁量为20~95重量%,所述第二镁铝合金层的含镁量为5~40重量%。
3.根据权利要求2所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,由所述第一镁铝合金层和
所述第二镁铝合金层形成的涂层的总含镁量为12.5重量%以上。
4.根据权利要求3所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述第一镁铝合金层和所
述第二镁铝合金层的厚度分别为0.5~30μm。
5.根据权利要求4所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,在所述钢板上,由所述第
一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度为1~50μm。
6.根据权利要求4所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,在所述钢板上,由所述第
一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层形成的所述涂层的总厚度为5μm以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述涂层中
共存有α相和β相(Al3Mg2)。
8.根据权利要求7所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述涂层的某一部分或整
体形成为晶粒形状。
9.根据权利要求8所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,α相和β相(Al3Mg2)分别形
成所述涂层的晶粒,晶粒的平均粒径为0.1-2μm。
10.根据权利要求9所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述涂层的晶粒的β相/α
相的面积比为10~70%。
11.根据权利要求10所述的形成有镁铝合金涂层的钢板,其中,所述涂层的α相和β相的
XRD强度比Iβ(880)/Iα(111)为0.01~1.5。
12.一种在钢板上形成镁铝合金涂层的方法,其包括:准备钢板的步骤;使用镁铝合金
源在所述钢板上部进行至少一次以上的真空沉积,从而形成第一镁铝合金层的步骤;使用
所述镁铝合金源在所述第一镁铝合金层上部进行至少一次以上的真空沉积,从而形成第二
镁铝合金层的步骤;所述第一镁铝合金层的含镁量大于所述第二镁铝合金层的含镁量。
13.根据权利要求12所述的在钢板上形成镁铝合金涂层的方法,其中,使用纯镁源和纯
铝源来代替所述镁铝合金源,从而分别形成所述第一镁铝合金层和所述第二镁铝合金层。
14.根据权利要求11或12所...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑在仁梁智勋金兑烨郑勇华
申请(专利权)人:POSCO公司浦项产业科学硏究院
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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