一种中铝热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种中铝热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法，属于钢板生产技术领域，包括基板和镀覆在基板上的镀层，镀层包括如下质量百分比的化学成分：Al 10％～15％；Mg 1％～6％；Sr 0.0015％～0.003％，余量为Zn和其他不可避免的杂质；其生产方法为先对基板进行退火，然后采用锌锅进行浸镀，再经过退火，最终制得成品；钢板的浸镀步骤中采用了一种新型锌锅，该锌锅可转动，且其内部设有铁渣送出机构。本发明专利技术能够缓解镀液表面氧化增加、镀层表面缺陷增多等问题，有效降低热浸镀锌铝镁镀层的生产难度，并能提高热镀锌铝镁合金钢板的耐蚀性；且在浸镀过程中可有效防止锌渣贴附在钢板表面上，从而可保障钢板的表面质量。

A medium aluminum hot-dip galvanized aluminum magnesium alloy steel plate and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种中铝热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法
本专利技术涉及钢板生产
，具体的涉及一种中铝热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法。
技术介绍
随着钢铁材料及涂镀技术的发展，人们对镀层钢材耐蚀性提出了更高要求，传统的热镀锌镀层(纯锌镀层)钢材已经不能满足应用要求，高耐蚀的55％Al-Zn、Zn-5％Al和铝锌镁(Al-Zn-Mg)合金镀层成为镀层材料发展的重点。Zn-Al-Mg合金镀层，由于具有高耐蚀性和端口耐蚀保护等特点，成为目前镀层钢板的最优选择。锌铝镁镀层钢板具有超强的抗腐蚀性、耐磨性、耐涂装性和良好的焊接加工性能，可适应各种恶劣环境，是一种新型的环保节能型钢板；其切口及打孔位置具有自愈功能，无需后处理，这一特殊性能克服了传统镀层板的先天缺陷，综合性价比高，可代替普通镀锌板、彩钢、不锈钢及铝板等材料。例如，在申请公布号为CN108441796A的专利中公开了一种热镀锌铝镁合金钢板及其生产工艺，其包括：钢板及其表面的镀层，所述镀层包括以下组分：铝、镁、铈、镧、锑和锌，将锌锭放入锌锅中进行加热融化；放入镁锌合金锭、铝锌合金锭和稀土，融化后取样，对样品进行光谱分析，测定各化学成分，然后根据各成分的实际含量进行锌锭、镁锌合金锭、铝锌合金锭和稀土的继续添加，搅拌均匀，然后进行样品的光谱分析，直到符合组分的含量要求；对钢板进行光整，然后正面进行钝化处理；进行钢板的镀锌，入锅前进行钢板的预热，镀锌后进行退火。通过上述方式，可提升热镀锌铝镁合金钢板的耐腐蚀性，而且不易发生镀层剥落。但其存在如下未解决的问题：热浸镀锌铝镁镀层的生产难度比纯锌镀层大，其主要表现在镀液表面氧化增加、镀层表面缺陷增多等；且浸镀过程中，镀液中不可避免的存在的锌渣会粘附在钢板表面形成夹渣，严重影响钢板表面质量。锌渣的产生是因为镀液中的铁含量超过了其饱和溶解度。要减少锌渣的生成，控制锌锅中的铁含量是一种思路，另一种思路是让更多的铁溶解在锌液中，从而不会生成锌渣对钢板质量产生影响。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题在于提供一种中铝热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法，其能够缓解镀液表面氧化增加、镀层表面缺陷增多等问题，有效降低热浸镀锌铝镁镀层的生产难度；且在浸镀过程中可有效防止锌渣贴附在钢板表面上，从而可保障钢板的表面质量。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案：一种中铝热镀锌铝镁合金钢板，包括基板和镀覆在基板上的镀层，所述镀层包括如下质量百分比的化学成分：Al10％～15％；Mg1％～6％；Sr0.0015％～0.003％，余量为Zn和其他不可避免的杂质；上述热镀锌铝镁合金钢板的生产方法包括如下步骤：S1、基板预处理：对基板进行退火处理，退火处理的保护气氛为N2和H2，其中H2的体积百分比为5％～30％；S2、浸镀：将锌锭放入锌锅中加热融化，再加入铝锌合金锭、镁锌合金锭及锶锌合金锭，待其融化形成镀液后，在锌锅顶部输入惰性气体，营造绝氧环境并加热升温；在将步骤S1中处理后的基板入锅前先对其进行预热，预热温度控制为480～520℃，待锌锅的温度达到440～480℃时，将预热后的基板放入锌锅中，浸镀1～10秒后取出，得到钢板半成品；S3、钢板处理：对步骤S2中所得的钢板半成品进行退火处理，最终得到热镀锌铝镁合金钢板。进一步地，所述镀层在厚度方向上包括相互衔接的母层和抑制层，所述抑制层与基板接触，所述抑制层中的Sr含量低于母层中的Sr含量，所述热镀锌铝镁合金钢板在生产时先在一个锌锅中通过浸镀的方式镀上抑制层，经过退火处理后，再在另一个锌锅中通过浸镀的方式镀上母层。更进一步地，所述抑制层的厚度小于或等于1.0μm。上述热镀锌铝镁合金钢板的生产方法的步骤S2中采用了一种新型锌锅，其具体结构为：所述锌锅包括呈圆筒形的锅体及设于锅体内并延伸至锅体外的耐高温的铁渣送出机构，所述锅体底部固定有水平设置的转盘，所述转盘下方设有支撑架，所述转盘的底面中心处固定连接有穿过支撑架并竖直向下延伸的驱动轴，所述驱动轴的下端连接驱动电机一；所述铁渣送出机构包括沿锅体内周侧等间距分布的至少两个传送带结构及与传送带结构一一对应并分别位于单个传送带结构上部一侧的铁渣承接组件，所述带传动结构包括竖直设置的传送带及分别位于传送带上、下端部的滚筒，所述传送带的宽度方向位于锅体的径向上，所述传送带的内侧面上沿其长度方向等间距固定有条形磁铁，所述滚筒中心轴上设有横向设置的固定轴，位于上方的固定轴背向锅体中心处的一端连接驱动电机二，所述支撑架顶面上对应传送带结构的位置均固定有一块竖直向上延伸的固定板，所述固定板上端固定有用来安装驱动电机二的托板，所述托板背向固定板的一侧固定有竖直向下伸入锅体内下部的安装板，位于下方的固定轴的一端连接在安装板上，所述滚筒外表面上开设有环绕滚筒一周的凹槽，所述凹槽的宽度不小于条形磁铁的长度，且凹槽的深度不小于条形磁铁的厚度，所述滚筒之间设有竖直固定在安装板上的隔磁板；所述铁渣承接组件包括安装在固定板上的储料盒、设于储料盒上方的折形滑道及固定于折形滑道上端的刮刀，所述刮刀抵接在传送带上部一侧外表面上，且刮刀的宽度大于条形磁铁的长度，所述折形滑道由连接刮刀的一侧向另一侧渐低并逐渐延伸至锅体外侧，所述折形滑道的下端位于储料盒的正上方，且折形滑道的下端侧底部固定连接到储料盒的顶部上。进一步地，所述支撑架包括水平设置的平面板及支撑于平面板底面周侧的支撑腿，所述平面板上表面开设有刚好供转盘卡入的限位槽，所述限位槽的底部中心处开设有足以供驱动轴穿过的通孔。这样设置能为转盘提供支撑作用的同时提供限位作用，且便于驱动电机一的安装。进一步地，所述锅体内上部设有水平设置的限位环，所述限位环的中轴线与锅体的中轴线重合，所述铁渣送出机构位于限位环外侧，所述基板的进出活动范围均位于限位环的内侧，所述限位环的底面沿其周圈等间距固定有至少三根向下延伸至连接到锅体内底面上的连杆。限位环可分隔其所在高度的基板活动区和铁渣送出机构作用区，从而为基板的浸镀操作提供便利，限位环通过连杆连接于锅体内底部，可避免阻碍铁渣、锌渣等在离心力作用下向周侧移动的过程。进一步地，所述连杆的下部共同固定连接一块水平设置的滤板，所述滤板上的滤孔小于锌渣的粒径。滤板可较好的阻止已沉淀的锌渣上浮，从而可避免该部分锌渣接触并贴附在钢板表面上，有利于提高钢板的表面质量。3.有益效果(1)本专利技术的镀层中含有Al、Mg、Sr及Zn，其中Al的质量百分数为10％～15％，Al与钢板中的铁可生成化合物中间层，该中间层能提高镀层与钢板表面的粘附力，且Al有良好的耐腐蚀性能和耐热氧化性能；添加Mg可使钢板具有超强抗腐蚀性和端口耐蚀保护特点；添加Sr可细化晶粒，避免冷却过程中由于Mg2Zn11的产生造成钢板表面出现黑点和钢板耐腐蚀性下降的问题。本专利技术成功进行了“中铝”锌铝镁镀层的生产；制得的热镀锌铝镁合金钢板的组织在不同位置含有两种镁化合物，能够使镀层表面的Zn-Al氧化层更加稳定和致密，能够缓解镀液表面氧化增加、镀层表面缺陷增多等问题，有效降低热浸镀锌铝镁镀层的生产难度，并能提高热镀锌铝镁合金钢板的耐蚀性。本专利技术提供的生产方法中的锌锅底部连接由驱动电机一驱动转动的转盘，可带动锌锅转动，使得锅体内的镀液受到离心力的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中铝热镀锌铝镁合金钢板，包括基板和镀覆在基板上的镀层；其特征在于，所述镀层包括如下质量百分比的化学成分：Al 10％～15％；Mg 1％～6％；Sr 0.0015％～0.003％，余量为Zn和其他不可避免的杂质；上述热镀锌铝镁合金钢板的生产方法包括如下步骤：S1、基板预处理：对基板进行退火处理，退火处理的保护气氛为N2和H2，其中H2的体积百分比为5％～30％；S2、浸镀：将锌锭放入锌锅中加热融化，再加入铝锌合金锭、镁锌合金锭及锶锌合金锭，待其融化形成镀液后，在锌锅顶部输入惰性气体，营造绝氧环境，并加热升温；在将步骤S1中处理后的基板入锅前先对其进行预热，预热温度控制为480～520℃，待锌锅的温度达到440～480℃时，将预热后的基板放入锌锅中，浸镀1～10秒后取出，得到钢板半成品；S3、钢板处理：对步骤S2中所得的钢板半成品进行退火处理，最终得到热镀锌铝镁合金钢板；上述步骤S2中所述锌锅的具体结构为：所述锌锅包括呈圆筒形的锅体(1)及设于锅体(1)内并延伸至锅体(1)外的耐高温的铁渣送出机构，所述锅体(1)底部固定有水平设置的转盘(2)，所述转盘(2)下方设有支撑架，所述转盘(2)的底面中心处固定连接有穿过支撑架并竖直向下延伸的驱动轴(3)，所述驱动轴(3)的下端连接驱动电机一(4)；所述铁渣送出机构包括沿锅体(1)内周侧等间距分布的至少两个传送带结构及与传送带结构一一对应并分别位于单个传送带结构上部一侧的铁渣承接组件，所述带传动结构包括竖直设置的传送带(11)及分别位于传送带(11)上、下端部的滚筒(12)，所述传送带(11)的宽度方向位于锅体(1)的径向上，所述传送带(11)的内侧面上沿其长度方向等间距固定有条形磁铁(13)，所述滚筒(12)中心轴上设有横向设置的固定轴(14)，位于上方的固定轴(14)背向锅体(1)中心处的一端连接驱动电机二(15)，所述支撑架顶面上对应传送带结构的位置均固定有一块竖直向上延伸的固定板(16)，所述固定板(16)上端固定有用来安装驱动电机二(15)的托板(17)，所述托板(17)背向固定板(16)的一侧固定有竖直向下伸入锅体(1)内下部的安装板(18)，位于下方的固定轴(14)的一端连接在安装板(18)上，所述滚筒(12)外表面上开设有环绕滚筒(12)一周的凹槽(19)，所述凹槽(19)的宽度不小于条形磁铁(13)的长度，且凹槽(19)的深度不小于条形磁铁(13)的厚度，所述滚筒(12)之间设有竖直固定在安装板(18)上的隔磁板(20)；所述铁渣承接组件包括安装在固定板(16)上的储料盒(21)、设于储料盒(21)上方的折形滑道(22)及固定于折形滑道(22)上端的刮刀(23)，所述刮刀(23)抵接在传送带(11)上部一侧外表面上，且刮刀(23)的宽度大于条形磁铁(13)的长度，所述折形滑道(22)由连接刮刀(23)的一侧向另一侧渐低并逐渐延伸至锅体(1)外侧，所述折形滑道(22)的下端位于储料盒(21)的正上方，且折形滑道(22)的下端侧底部固定连接到储料盒(21)的顶部上。...

【技术特征摘要】
1.一种中铝热镀锌铝镁合金钢板，包括基板和镀覆在基板上的镀层；其特征在于，所述镀层包括如下质量百分比的化学成分：Al10％～15％；Mg1％～6％；Sr0.0015％～0.003％，余量为Zn和其他不可避免的杂质；上述热镀锌铝镁合金钢板的生产方法包括如下步骤：S1、基板预处理：对基板进行退火处理，退火处理的保护气氛为N2和H2，其中H2的体积百分比为5％～30％；S2、浸镀：将锌锭放入锌锅中加热融化，再加入铝锌合金锭、镁锌合金锭及锶锌合金锭，待其融化形成镀液后，在锌锅顶部输入惰性气体，营造绝氧环境，并加热升温；在将步骤S1中处理后的基板入锅前先对其进行预热，预热温度控制为480～520℃，待锌锅的温度达到440～480℃时，将预热后的基板放入锌锅中，浸镀1～10秒后取出，得到钢板半成品；S3、钢板处理：对步骤S2中所得的钢板半成品进行退火处理，最终得到热镀锌铝镁合金钢板；上述步骤S2中所述锌锅的具体结构为：所述锌锅包括呈圆筒形的锅体(1)及设于锅体(1)内并延伸至锅体(1)外的耐高温的铁渣送出机构，所述锅体(1)底部固定有水平设置的转盘(2)，所述转盘(2)下方设有支撑架，所述转盘(2)的底面中心处固定连接有穿过支撑架并竖直向下延伸的驱动轴(3)，所述驱动轴(3)的下端连接驱动电机一(4)；所述铁渣送出机构包括沿锅体(1)内周侧等间距分布的至少两个传送带结构及与传送带结构一一对应并分别位于单个传送带结构上部一侧的铁渣承接组件，所述带传动结构包括竖直设置的传送带(11)及分别位于传送带(11)上、下端部的滚筒(12)，所述传送带(11)的宽度方向位于锅体(1)的径向上，所述传送带(11)的内侧面上沿其长度方向等间距固定有条形磁铁(13)，所述滚筒(12)中心轴上设有横向设置的固定轴(14)，位于上方的固定轴(14)背向锅体(1)中心处的一端连接驱动电机二(15)，所述支撑架顶面上对应传送带结构的位置均固定有一块竖直向上延伸的固定板(16)，所述固定板(16)上端固定有用来安装驱动电机二(15)的托板(17)，所述托板(17)背向固定板(16)的一侧固定有竖直向下伸入锅体(1)内下部的安装板(18)，位于下方的固定轴(14)的一端连接在安装板(18)上，所述滚筒(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋章峰，郭丽涛，郭振胜，赵国涛，杨海翔，
申请(专利权)人：山东冠洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37