一种超耐蚀锌基合金镀层钢带及其生产方法技术

本发明专利技术属于钢板钢带材料生产领域，公开了一种锌基合金镀层钢带及其生产方法，包括冷轧钢带或热轧酸洗钢带→脱脂→退火→热浸镀→镀后冷却→光整/拉矫→钝化→烘干→静电涂油→检验包装入库等步骤。通过对钢带成分的调节以及对生产工艺和过程的控制，生产得到耐蚀性比普通镀锌板高10倍以上的超耐蚀锌基合金镀层钢带，且本发明专利技术的复合材料的制备方法简单，镀层与基材达到良好的结合。

Super corrosion resistant zinc based alloy coating steel strip and production method thereof

The invention belongs to the field of steel plate material production, discloses a zinc alloy coated steel sheet and its production method, including cold-rolled steel strip, degreasing, pickling or hot rolling, annealing, hot dip plating after finishing / cooling, straightening, passivation, drying, packaging, inspection of electrostatic oiler storage and other steps. Through adjusting the composition and control of steel production process, production of steel super corrosion resistant zinc alloy coating corrosion resistance than ordinary galvanized plate more than 10 times, and the method of preparation of composite materials of the invention is simple, to achieve a good combination of coating and substrate.

【技术实现步骤摘要】
一种超耐蚀锌基合金镀层钢带及其生产方法
本专利技术属于化工领域，具体属于钢板钢带材料生产领域，其涉及一种锌基合金镀层钢带，属于医疗器械领域，尤其涉及一种超耐蚀锌基合金镀层钢带及其生产方法。
技术介绍
镀锌钢板是一类表面有热浸镀或电镀锌层的焊接钢板，钢材表面进行热镀锌后，由于锌在腐蚀性环境中对钢基起到阳极保护作用，并在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜，镀锌之后的钢材，大大地延长了服役寿命。热镀锌钢板良好的耐腐蚀性和加工性使其广泛用于容器制造业、机电业等，特别是在汽车、家电、建筑等领域得到了广泛应用。随着国家新能源、现代化综合养殖种植和现代化城市地下综合管廊行业的迅速发展，长寿命的电缆桥架及其支架、光伏支架及建筑轻钢结构等领域对原材料的耐蚀性、加工性和外观质量提出了更高更严格的要求，传统镀锌钢板的耐蚀性与镀层厚度成正比，然而依靠增加镀层厚度来提高镀锌钢板的耐蚀性将显著降低钢板表面外观质量并且消耗更多的锌资源，因此在不显著增加镀层厚度的前提下，通过调整锌基合金化学成分来提高镀层钢板耐蚀性已经成为了当前的研究热点。研究表明：在热镀锌合金中添加微量合金元素可以有效提高镀层的耐蚀性，最近20多年来锌铁合金镀层、铝锌镀层和锌铝镀层等比热镀纯锌钢板具有更高耐蚀性的镀层钢板已经实现了工业化生产并得到广泛应用。但是这些锌基镀层钢板由于其在耐蚀性、成形性和涂装性等方面的不足，使用范围受到限制。进入本世纪以来，众多钢厂和科研机构研究发现在热镀锌基合金中单独添加或复合添加Al、Mg、Ti等微量合金元素后，锌基合金镀层钢板的耐蚀性大幅提高。例如中国专利申请CN105793468A公开了一种耐黑变性和耐腐蚀性优异的镀锌钢板，其钢板上形成有Zn-Al-Mg-Si合金镀层和形成于上述镀层上的包含Al的覆膜，然而其制备方法复杂，实际应用中对其成本及应用普及范围都具有一定限制。因而，如何提高钢带或钢板的耐蚀性，同时保证生产方法的加工简单、成本低廉，从而控制其生产方法以利于工业化应用，是本专利技术急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决锌基合金镀层钢带耐蚀性低、生产方法不利于工业化应用的问题，提供了一种超耐蚀锌基合金镀层钢带及其生产方法，具体涉及对镀层的材料选择以及生产方法的研究。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种超耐蚀锌基合金镀层钢带，其成分重量百分比为：Al1-15％，Mg0.5-3.5％，Ti0.01-0.07％、RE0.03-0.2％，其余为Zn和不可避免的微量元素。优选的，所述超耐蚀锌基合金镀层钢带百分比为：Al10±1Wt％，Mg2.7±0.5Wt％，Ti0.02～0.04Wt％，RE0.04～0.09Wt％；其余为锌和不可避免的微量元素。本专利技术还提供了一种超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产方法，包括以下步骤：冷轧钢带或热轧酸洗钢带、脱脂、退火、热浸镀、镀后冷却、光整/拉矫、钝化、烘干、静电涂油、检验包装入库。优选的，所述超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产方法，所述退火工艺如下：冷轧钢带退火温度620±150℃，钢带升温速率12±5℃/s，均热保温时间为45±15s，退火段保护气氛为5±2％H2-93±5％N2，露点为-30±5℃。优选的，所述超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产方法，所述热浸镀工艺如下：锌液合金典型成分为Al10±1Wt％，Mg2.7±0.5Wt％，Ti0.02～0.04Wt％，RE0.04～0.09Wt％；其余为锌和不可避免的微量元素；锌锅内锌液温度470±35℃，钢带入锌锅温度480±30℃，热浸镀时间3±2s。优选的，所述超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产方法，所述镀后冷却速度为9-25℃/s。其中，钢带退火阶段一方面要保证钢带基体的显微组织以期获得理想的力学性能，另一方面要保证钢带以均匀合适的温度进入锌锅，避免锌锅内的热能量平衡发生剧烈变化导致锌锅温度波动，因此钢带的退火温度、均热时间和入锌锅温度十分重要。钢带热浸渡是决定镀层质量的核心关键工艺阶段，基板进入锌锅后，会与锌液发生反应，形成镀层的合金层，直接决定镀层的附着性、耐蚀性及其表面质量状况，此阶段主要影响因素有锌锅内的锌液温度、热浸渡时间及锌锅锌液成分。钢带的镀后冷却阶段即冷轧或热轧酸洗钢板从锌锅中带出的锌液凝固形成固态镀层的过程，此阶段影响镀层组织状态的因素有镀层开始冷却温度和冷却速率，为确保镀层形成致密的Zn/Al/MgZn2三元共晶组织，镀后冷却速度必须大于9℃/s。本专利技术通过文献资料研究分析与理论计算相结合的方法，借助实验室单片式热浸镀模拟设备，经过多次试验，成功制备出Zn-Al-Mg-Ti-RE锌基多元合金镀层钢板样品，通过对试验样品的检验检测和分析研究，首次确定了镀层合金成分为(1～15％Al)-(0.5～3.5％Mg)-(0.01～0.07％Ti)-(0.03～0.2RE)-Zn的超耐蚀锌基合金镀层钢带及其生产技术。本专利技术提供基板为冷轧钢带或热轧酸洗钢带，通过在镀层合金中添加适量的Mg元素以及微量Ti元素，促进了镁元素和钛元素在镀层表面的富集并形成一层稳定致密的钝化膜，有效提高了钢带镀层的耐蚀性；通过在镀层中添加微量的RE元素与适量的Al元素相互配合，采用合理的热浸镀工艺，细化了镀层显微组织，提高了镀层与钢板基体的结合强度，改善了镀层附着性和加工性能。本专利技术人经过长期研究发现，通过上述工艺和过程控制技术，可以获得理想的镀层显微组织，并确保钢带的力学性能、镀层附着性、加工性和耐蚀性，即可获得耐蚀性比普通镀锌板高10倍以上的超耐蚀锌基合金镀层钢带。同时，本专利技术生产方法简单、成本低廉，生产方法易于控制并且有利于工业化应用。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1-3实施例1-3采用以下工艺路线：冷轧低碳钢带→脱脂→退火→热浸镀→镀后冷却→光整/拉矫→钝化→烘干→静电涂油→检验包装入库。其中冷轧低碳钢带退火温度为720℃，退火段升温速率10℃/s，均热保温时间为50s；退火段保护气氛为5％H2-95％N2，露点为-30℃；锌锅锌液温度470℃，钢带入锌锅温度480℃，钢带热浸镀时间5±1s，钢带镀后冷却速度17℃/s。实施例4实施例4采用以下工艺路线：热轧酸洗平整钢带→脱脂→退火→热浸镀→镀后冷却→光整/拉矫→钝化→烘干→静电涂油→检验包装入库。其中热轧酸洗平整钢带均热温度为550℃，均热段升温速率10℃/s，均热保温时间为50s；退火段保护气氛为5％H2-95％N2，露点为-30℃；锌锅锌液温度490℃，钢带入锌锅温度500℃，钢带热浸镀时间4±1s，钢带镀后冷却速度13℃/s。实施例5实施例5采用以下工艺路线：冷轧低碳钢带→脱脂→退火→热浸镀→镀后冷却→光整/拉矫→钝化→烘干→静电涂油→检验包装入库。其中冷轧低碳钢带退火温度为650℃，退火段升温速率8℃/s，均热保温时间为50s；退火段保护气氛为5％H2-95％N2，露点为-30℃；锌锅锌液温度450℃，钢带入锌锅温度460℃，钢带热浸镀时间3±1s，钢带镀后冷却速度23℃/s。实施例6实施例6采用以下工艺路线：冷轧低碳钢带→脱脂→退火→热浸镀→镀后冷却→光整/拉矫→钝化→烘干→静电涂油→检验包装入库。其中冷轧低碳钢带退火温度为680℃，退火段升温速率13℃/s，均热保温时间为40s；退本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超耐蚀锌基合金镀层钢带，其特征在于，成分重量百分比为：Al 1‑15％，Mg 0.5‑3.5％，Ti 0.01‑0.07％、RE 0.03‑0.2％，其余为Zn和不可避免的微量元素。

【技术特征摘要】
1.一种超耐蚀锌基合金镀层钢带，其特征在于，成分重量百分比为：Al1-15％，Mg0.5-3.5％，Ti0.01-0.07％、RE0.03-0.2％，其余为Zn和不可避免的微量元素。2.根据权利要求1所述的超耐蚀锌基合金镀层钢带，百分比为：Al10±1Wt％，Mg2.7±0.5Wt％，Ti0.02～0.04Wt％，RE0.04～0.09Wt％；其余为锌和不可避免的微量元素。3.根据权利要求1所述的超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产方法，包括以下步骤：冷轧钢带或热轧酸洗钢带、脱脂、退火、热浸镀、镀后冷却、光整/拉矫、钝化、烘干、静电涂油、检验包装入库。4.根据权利要求3所述的超耐蚀锌基合金镀层钢带的生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，
申请(专利权)人：孙健，
类型：发明
国别省市：甘肃,62