一种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：Al4.5％～8％，Mg 1％～6％；Ca 0.05％～0.4％；Sr0.0005％～0.003％；RE 0.01％～0.15％，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。本发明专利技术所提供的热镀锌铝镁合金钢板的耐腐蚀性能较强，且在浸镀过程中可有效防止锌渣贴附在钢板表面上，保障钢板的表面质量。

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

【技术实现步骤摘要】
一种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
，具体的涉及一种热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法。
技术介绍
根据相关资料载明，20世纪90年代，日本日新制钢和新日铁在热镀锌铝镁合金镀层钢板研发上做了大量工作，并取得了重大进展，首先开始了锌铝镁合金镀层钢板商品化生产，先后开发了商品名为ZAM、SuperDyma和Dymazinc等锌铝镁合金镀层钢板。近年来，欧洲各大钢铁公司，如：安赛乐米塔尔、蒂森克虏伯、塔塔钢铁也陆续开发了商品名为ZMEcoProtect、MagiZinc、Magnelis等镀层钢板，澳大利亚博思格也在55％铝锌合金镀层基础上开发了新一代ZINCALUME的含镁镀层钢板。与热镀锌、热镀铝锌等传统镀层相比，热镀锌铝镁合金镀层具有优异的耐腐蚀性能，镀层较薄，组织致密，不易发生镀层剥落，镀层表面硬度高，耐刮擦性较好，对切口和缺陷处保护性能更好，在苛刻的腐蚀环境下也具有良好的耐腐蚀性。但是由于技术壁垒，国产热镀锌铝镁合金钢板的生产技术相对落后，制得的热镀锌铝镁合金钢板的耐腐蚀性能相对较差，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热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法，其提供的热镀锌铝镁合金钢板的耐腐蚀性能较强，且在浸镀过程中可有效防止锌渣贴附在钢板表面上，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：一种热镀锌铝镁合金钢板及其生产方法，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：Al4.5％～8％；Mg1％～6％；Ca0.05％～0.4％；Sr0.0005％～0.003％；RE0.01％～0.15％，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：将锌锭置于锌锅中加热融化，然后加入铝锌合金锭、镁锌合金锭、钙锌合金锭、锶锌合金锭和稀土，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390～430℃，待锌锅的温度达到470℃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后，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。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块升降磁板及与升降磁板一一对应并分别位于升降磁板一侧的铁渣承接组件，所述升降磁板竖直设置且升降磁板的宽度方向位于锅体的径向上，所述升降磁板内置有片状永磁铁，所述升降磁板的顶部固定有纵向设置的电动多级伸缩杆，所述支撑架顶面上对应升降磁板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电动多级伸缩杆的连架板；所述铁渣承接组件包括两个位于锅体上方且分别位于升降磁板两侧的滑道及固定于固定板上的储料箱，所述滑道的长度方向平行于升降磁板的宽度方向，所述滑道的一端正对升降磁板，且滑道该端顶部朝向升降磁板的一侧固定有正对升降磁板的刮刀，所述刮刀的宽度大于升降磁板的宽度，所述储料箱上端面敞口，所述滑道由其连接刮刀的一端向下延伸至储料箱的正上方，所述储料箱的顶部朝向锅体的一侧固定有供滑道左右滑动的滑轨，所述滑道背向升降磁板的一侧设有固定连接到固定板上的支板，所述支板与滑道之间连接有弹簧，所述弹簧内侧穿设有连接支板和滑道的伸缩套筒，所述支板与滑道内分别内置有磁性相斥的电磁铁，所述电动多级伸缩杆的外壳底部固定有控制电磁铁通电的碰触开关，所述升降磁板顶部固定有正对碰触开关的触板，在电磁铁不通电时，弹簧处于自然状态，两个刮刀之间的距离大于升降磁板的厚度。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)本专利技术所提供的热镀锌铝镁合金钢板的镀层中含有Al、Mg、Ca、Sr、RE及Zn，其中Al的质量百分数为4.5％～8％，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“低铝”锌铝镁镀层的生产。在腐蚀环境中，镀层表面的镁化合物受腐蚀的影响会在端面形成保护层，避免钢板基体受到腐蚀，并激活铝的耐腐蚀功能，减少镀层的损耗，能够满足建筑方面要求，而且与优耐板相比，在距海边100～200m的位置，依然能够保证建筑屋顶10a耐腐蚀要求，该钢板的耐腐蚀性能达到普通镀锌板的10～18倍。(2)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而转动，镀液中的铁渣和锌渣均在离心力的作用下向锅体内周侧移动并随镀液转动；锅体内周侧设有延伸至锅体外的铁渣送出机构，铁渣送出机构包括沿锅体内周侧等间距分布的至少两块升降磁板及与升降磁板一一对应并分别位于升降磁板一侧的铁渣承接组件，升降磁板内置有片状永磁铁，铁渣承接组件包括两个位于锅体上方且分别位于升降磁板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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：Al4.5％～8％；Mg1％～6％；Ca0.05％～0.4％；Sr0.0005％～0.003％；RE0.01％～0.15％，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：将锌锭置于锌锅中加热融化，然后加入铝锌合金锭、镁锌合金锭、钙锌合金锭、锶锌合金锭和稀土，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390～430℃，待锌锅的温度达到470℃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后，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块升降磁板(5)及与升降磁板(5)一一对应并分别位于升降磁板(5)一侧的铁渣承接组件，所述升降磁板(5)竖直设置且升降磁板(5)的宽度方向位于锅体(1)的径向上，所述升降磁板(5)内置有片状永磁铁(6)，所述升降磁板(5)的顶部固定有纵向设置的电动多级伸缩杆(7)，所述支撑架顶面上对应升降磁板(5)的位置均固定有一块竖直向上延伸的固定板(8)，所述固定板(8)上端固定有用来安装电动多级伸缩杆(7)的连架板(9)；所述铁渣承接组件包括两个位于锅体(1)上方且分别位于升降磁板(5)两侧的滑道(10)及固定于固定板(8)上的储料箱(11)，所述滑道(10)的长度方向平行于升降磁板(5)的宽度方向，所述滑道(10)的一端正对升降磁板(5)，且滑道(10)该端顶部朝向升降磁板(5)的一侧固定有正对升降磁板(5)的刮刀(12)，所述刮刀(12)的宽度大于升降磁板(5)的宽度，所述储料箱(11)上端面敞口，所述滑道(10)由其连接刮刀(12)的一端向下延伸至储料箱(11)的正上方，所述储料箱(11)的顶部朝向锅体(1)的一侧固定有供滑道(10)左右滑动的滑轨(13)，所述滑道(10)背向升降磁板(5)的一侧设有固定连接到固定板(8)上的支板(14)，所述支板(14)与滑道(10)之间连接有弹簧(15)，所述弹簧(15)内侧穿设有连接支板(14)和滑道(10)的伸缩套筒(16)，所述支板(14)与滑道(10)内分别内置有磁性相斥的电磁铁(17)，所述电动多级伸缩杆(7)的外壳底部固定有控制电磁铁(17)通电的碰触开关(18)，所述升降磁板(5)顶部固定有正对碰触开关(18)的触板(19)，在电磁铁(17)不通电时，弹簧(15)处于自然状态，两个刮刀(12)之间的距离大于升降磁板(5)的厚度。...

【技术特征摘要】
1.一种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：Al4.5％～8％；Mg1％～6％；Ca0.05％～0.4％；Sr0.0005％～0.003％；RE0.01％～0.15％，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：将锌锭置于锌锅中加热融化，然后加入铝锌合金锭、镁锌合金锭、钙锌合金锭、锶锌合金锭和稀土，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390～430℃，待锌锅的温度达到470℃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后，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块升降磁板(5)及与升降磁板(5)一一对应并分别位于升降磁板(5)一侧的铁渣承接组件，所述升降磁板(5)竖直设置且升降磁板(5)的宽度方向位于锅体(1)的径向上，所述升降磁板(5)内置有片状永磁铁(6)，所述升降磁板(5)的顶部固定有纵向设置的电动多级伸缩杆(7)，所述支撑架顶面上对应升降磁板(5)的位置均固定有一块竖直向上延伸的固定板(8)，所述固定板(8)上端固定有用来安装电动多级伸缩杆(7)的连架板(9)；所述铁渣承接组件包括两个位于锅体(1)上方且分别位于升降磁板(5)两侧的滑道(10)及固定于固定板(8)上的储料箱(11)，所述滑道(10)的长度方向平行于升降磁板(5)的宽度方向，所述滑道(10)的一端正对升降磁板(5)，且滑道(10)该端顶部朝向升降磁板(5)的一侧固定有正对升降磁板(5)的刮刀(12)，所述刮刀(12)的宽度...

【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