熔融镀锌浴和镀锌处理的铁制品制造技术

本发明专利技术提供耐腐蚀性和外观都优异的熔融镀锌浴和镀锌处理铁制品。解决手段：其特征在于，在熔融镀锌浴中含有０．００５～０．２％的Ｃｕ。在此情况下，优选添加０．００１～０．１％的Ａｌ。作为Ｚｎ－Ｂｉ系镀浴，可以添加０．０５～５．０％的Ｂｉ，而作为Ｚｎ－Ｐｂ系镀浴，可以添加０．０５～３．０％的Ｐｂ。用这样的熔融镀锌浴处理的铁制品，其外观和耐腐蚀性都是优异的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔融镀锌，特别涉及力图使合金层均匀化的镀锌浴及 使用此镀锌浴进行镀锌处理的铁制品。
技术介绍
熔融镀锌浴，使得与作为被处理品的铁制品中的Fe形成合金层， 所以密合性良好，由于具有牺牲阳极的作用使得耐腐蚀性优异，所以 普遍适用于钢铁材料。镀锌的保护膜形成如下，在铁的底层上形成FeZn7 (含铁7 11 % ) 的六方晶型Si合金层，在其上面形成由FeZn13 (含铁大约6。X)的属 于单斜晶型的柱状组织构成的C (zeta)合金层，在其上面形成稠密六 方晶型的il锌层。在这样的镀锌保护膜组织中，C合金层在增厚镀层厚度这一点上 是很重要的，但由于具有柱状组织，所以与其它层相比对称性比较低， 而且当合金层的厚度不均匀时，成为耐腐蚀性降低的原因，成为镀锌 保护膜变脆的主要原因。而当；合金层部分靠近表面形成时，由于与锌层相比，；合金层 带有白色调，所以存在着有损镀层外观的问题。在特开2004-285387当中，公开了为了改善镀层外观而在镀锌浴中 添加0.10 0.6%的Al的技术，但这样会形成Zn-Al-Fe三元合金层。专利文献l:特开2004-28538
技术实现思路
专利技术的公开 专利技术要解决的课题本专利技术的目的是提供耐腐蚀性和外观都优异的熔融镀锌浴和镀锌 处理的铁制品。解决问题的手段本专利技术人对熔融镀锌浴的浴组成和；合金层的关系进行了锐意研 究的结果产生了本专利技术。当在坩锅中熔解电解锌块(通过电解经过精制工序的锌块)再逐 次加入少量Al合金进行研究时，可以发现在Al的成分在0.001 0.1%的范围内(下面仅以％表示质量％)会促进形成C合金层，当A1成 分超过0.1 %时，合金层从FeZnl3 (含铁大约6。％)合金层变化为 Fe-Zn-Al三元合金层。而当向熔融镀锌浴中添加Al成分时，可以明显看出Al成分在i] 锌层的表面上形成非常薄的氧化铝氧化膜，提高了耐腐蚀性，在镀浴 中以添加0.001 0.1%的Al成分为好。但是，通过添加少量A1，在将铁制品浸渍到镀锌浴期间容易形成;合金层，增加镀锌保护膜的厚度，但是在将处理品从镀锌浴中取出 转移到下一道工序之前在空气中冷却时，会进行反应使柱状组织的厚 度产生非常大的不均，柱状组织会部分达到镀锌保护膜表面附近，产 生金属光泽的不均匀，容易造成外观不良。这样的柱状组织产生很大不均的现象，在添加l 2%Pb成分的 Zn-Pb系镀浴中，或者不使用Pb的观点出发，添加0.1 3.0X的Bi代 替Pb的Zn-Bi系镀浴中也都同样发生。因此，本专利技术人对使此；合金层的柱状组织的不均变均匀的添加 成分进行了种种研究，发现当添加大约0.005 0.2X的Cu成分时，不 仅会使合金层的厚度变得均匀，而且还有如下的很大效果。首先，在熔融镀锌浴中添加Cu成分，会提高镀锌保护膜的表面光泽。其次，不仅将铁制品浸渍在熔融镀锌浴中期间形成的6合金层抑 制在一定的范围内，而且在将被处理品从镀锌浴中取出之后在空间移 动(空气冷却)时具有抑制C合金层成长的效果，由此抑制由；合金 层组成的柱状组织混乱的不均，使厚度的均匀性优异，改善镀层脱落、 积存的状况，使外观光泽均匀。因此，作为本专利技术在技术上的主要宗旨，其特征在于，在熔融镀锌浴中含有Cu: 0.005 0.2%。在此，Cu成分的上限取0.2%，当超过此上限时，容易发生镀层 剥离，在不到0.005%时，看不到添加Cu的效果。当Cu成分过多时，在将被处理品从镀锌浴中取出时，由于在表面 上容易附着漂浮的渣滓，从外观品质稳定的观点出发，Cu: 0.005 0.08 %的范围是优选的，从空气冷却时容易抑制^合金层的观点出发，希 望Cu: 0.01 0.08%。在此情况下，当添加0.001 0.1%的Al成分时，能提高镀锌保护 膜的表面光泽，而且在镀锌保护膜表面上形成极薄的氧化铝保护膜， 很好地做到一次防锈。在添加的Al成分超过0.1 %时再添加Cu成分是有效的，但镀锌保 护膜容易成为Fe-Zn-Al三元合金。在此，当熔融镀锌浴的Al成分不到0.001 %时，在浴的表面上形 成Zn的氧化膜，在取出被处理品时，此Zn氧化膜附着在表面上，成 为表面容易变得灰暗的原因，所以为了防止形成Zn的氧化膜，Al成分 优选在0.003%以下，反之，当浴中A1成分过多时，在浴表面上形成 的氧化铝层过厚，在投入被处理品时，在被处理品的表面上容易附着 此氧化铝层，所以优选A1: 0.003 0.02Q%。为了在镀层表面上得到稳定的羽状结晶，防止镀层脱落，提高密 合性，最近提出了环境负荷比较低的Zn-Bi系镀锌浴的方案。在此情况下，在熔融镀锌浴中，含有Bi: 0.05 5.0%, Cu: 0.005 0.2%， Al: 0.001 0.1%即可。为了使C合金层的柱状组织均匀化，Cu成分在0.005%以上是必 要的，理想在0.01 0.08%的范围内。在本专利技术中涉及的Zn-Bi-Al-Cu系镀锌浴，也可以是实质上不含其 他成分的镀锌浴，比如在添加0.001 0.1X左右Sn成分的情况下，可 根据所要求品质的目的，添加改良的微量成分。在Bi成分不到0.05X时，不能确认添加的效果，而且由于Bi成 分比Zn昂贵，所以添加5.0%以下即可。在镀锌的被处理品是钢板之类的铁制品的情况下，表面的鳞屑比 较少，镀锌保护膜的密合性比较好，在Bi: 0.12 2.5%的范围内就能够明显观察到改善镀层脱落、积存的效果，理想的Bi范围是0.12 0.3%。在被处理品是铸铁件之类表面鳞屑比较多的制品的情况下，由于 为了使从镀锌浴坩锅底部浮起浮渣的操作容易进行，最好在坩锅底部形成Bi层，此时8;可0.2 2.0%的范围内。而在要维持很强的表面光泽的情况下，Bi的范围可在0.05 0.3X。在涉及本专利技术的熔融镀锌浴中添加Cu成分的效果，在Zn-Pb系镀 锌浴中也可以确认。在此情况下镀锌浴的组成为Pb: 0.05 3.0%， Cu: 0.005 0.2%， Ah 0.001 0.1%,其余部分是Zn。涉及本专利技术的镀锌浴中进行镀锌处理的镀锌铁制品，其C合金层 的厚度是均匀的，耐腐蚀性和外观品质都是优异的。在此情况下，在镀锌保护膜中，在表面部分的n锌层里含有0.005 0.2X的Cu成分。专利技术的效果在涉及本专利技术的熔融镀锌浴中，通过在镀锌浴中添加为0.005 0.2 %、优选0.01 0.08X的Cu成分，使得在从镀锌浴中取出被处理品， 在转移到下一道工序之前，在空气中冷却时抑制^合金层成长，使柱 状组织均匀化，使合金层厚度和镀锌保护膜厚度均匀化，镀层的附着 性能良好，耐腐蚀性优异，外观品质也是良好的。通过添加Cu成分，增强了镀层表面的光泽，提高了一次防锈能力。附图简述附图说明图1表示制造耐腐蚀性评价用试样的镀锌浴组成。 图2表示通过盐水喷雾测试测定镀锌保护膜减量的结果。 图3表示在熔融镀锌浴中添加Al的效果。 图4表示在Zn-Bi系镀锌浴中添加Cu的效果。 图5表示在Zn-Pb系镀锌浴中添加Cu的效果。 图6表示在熔融电解锌块的镀锌浴中添加Al情况下，镀锌保护膜 结构断面的照片。图7表示在熔融电解锌块的镀鋅浴中添加CU情况下，镀锌保护膜 结构断面的照片。图8表示在熔融电解锌块的镀锌浴中添加Al和CU情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
熔融镀锌浴，其特征在于，在该熔融镀锌浴中含有０．００５～０．２％的Ｃｕ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥一善，上坂美治，
申请(专利权)人：CK金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]