一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板及生产方法技术

本发明专利技术提供的一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板及生产方法，镀液成分：Al1.0‑3.0％、Mg1.0‑3.0％、Cu0.005‑0.055％，Ti0.005‑0.035％，Si0.05％‑1.0％，余量为Zn和不可避免的杂质。镀液温度为410℃‑460℃，带钢入锅温度为400℃‑480℃。镀后冷速10‑30℃/s，板温冷却至不高于200℃；入淬水槽前板温不高于80℃，进入淬水槽冷却至不高于40℃。与现有技术相比，本发明专利技术在镀液中添加Si、Ti和Cu，配合浸镀、镀后冷却、光整等工艺，产品锌渣较少，镀层晶粒尺寸细化，具有优异的耐黑变性能和耐蚀性能，同时具有优异的表面质量和加工成型性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板及生产方法
本专利技术属于金属材料领域，涉及一种钢板的热浸镀领域，具体地说是一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板及生产方法。
技术介绍
随着汽车、家电及结构件等关键零部件在节能、环保和安全性等方面要求的不断提高，必须保证其在服役期内钢铁材料不被严重腐蚀，传统的钢板表面镀锌处理已经不能满足耐蚀性要求。在纯锌镀层中添加适量金属镁和铝可以使镀层耐蚀性提高，大大延长镀层的使用寿命，又能通过降低镀层重量减少锌的消耗，具有较高的社会效益和推广应用价值。锌铝镁钢板具有超强的抗腐蚀性、耐磨性、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，主要应用于光能光伏产业、装备制造业、家电制造、高铁、大型变电站及汽车制造等多种领域。专利号为CN100363526C的《耐蚀性好的锌铝镁镀层钢材生产方法及锌铝镁镀层钢板》公开了一种锌铝镁镀层的成分及生产方法。镀液的化学成分为Al：2.5％-20％，Mg：1.5％-4.5％，Re：0.01％-0.3％，在镀液中加入适量的Si及V，其余为Zn。带钢入锌锅温度为480℃-520℃，镀液的温度控制在470℃-520℃。该专利中Al含量范围较宽，对应的生产工艺参数及产品性能变化较大，Al、Mg含量较高，表面质量不佳。专利号为CN103361588Ti《低铝镁系锌铝镁镀层钢板生产方法及镀层钢板》公开了一种低铝镁镀层的生产工艺。镀液的成分为Al：1.0％-2.4％，Mg：1.0％-2.0％，Fe≤1％；镀层由富锌相、富铝相、MgZn2及共晶组织组成。该专利主要为提高产品的耐蚀性，韧性及焊接性，耐黑变性能偏差。专利号为CN104060209A的《一种热镀锌铝镁钢板及制造方法》公开了一种低铝镁成分体系锌铝镁成分的生产方法。镀液成分为Al：1.9％-3.9％，Mg：1.9％-3.9％，余量为Zn和不可避免的杂质。该专利Mg含量偏高，浮渣较多，表面质量偏差，主要为提高产品耐蚀性，浸镀时间较长，产品耐黑变性能偏差。专利号为CN121286A的《耐腐蚀性和表面外观良好的熔融Zn-Al-Mg电镀钢板和制备方法》，公开了一种锌铝镁产品的生产。镀液成分为Al：4.0-10％，Mg：1.0-4.0％，余量为Zn和不可避免的杂质，该专利针对为电镀锌铝镁产品，与热镀锌产品生产工艺及产品性能存在明显区别。国内外锌铝镁镀层的专利较多，主要为铝、镁含量的不同及添加不同的微量合金元素。主要存在：Al、Mg含量范围较宽，对应的生产工艺参数及产品性能变化较大；添加微量合金元素较多，成本较高，控制较复杂。耐黑变性能、耐腐蚀性能及高表面质量不能兼得。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，具有优异的表面质量和耐蚀性能，同时具有优异的加工性能和耐黑变性能。本专利技术另一目的在于提供一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板的生产方法，通过合理的镀液成分设计、配合合适的浸镀、镀后冷却、光整等工艺，生产出一种低铝镁含量Zn-(1％-3％)Al-(1％-3％)Mg的锌铝镁镀层产品。按此方法生产的锌铝镁镀层产品锌渣较少，镀层晶粒尺寸细化，具有优异的耐黑变性能和耐蚀性能，同时具有优异的表面质量和加工成型性能。本专利技术具体技术方案如下：一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，包括基板和镀层，所述镀层含有以下质量百分含量的化学成分：Al1.0-3.0％、Mg1.0-3.0％、Cu0.005-0.055％，Ti0.005-0.035％，Si0.05％-1.0％，余量为Zn和不可避免的杂质。所述基板为IF钢、低碳钢、结构钢或高强钢；优选的，所述基板含有以下质量百分含量的化学成分：C：≤0.0030％；Si：≤0.030％；Mn：≤0.20％；P：≤0.015％；S：≤0.010％；Als：0.030％-0.055％；Nb：≤0.10％；Ti：≤0.10％；N：≤0.0040％，余量为Fe和不可避免的杂质。一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板的生产方法，包括热浸镀、冷却和光整；优选的，所述生产方法工艺流程为：钢水连铸、热轧、酸洗、冷轧、脱脂、热浸镀、冷却、钝化、光整。所述热浸镀，所用的镀液含有以下质量百分含量的化学成分：Al1.0-3.0％、Mg1.0-3.0％、Cu0.005-0.055％，Ti0.005-0.035％，Si0.05％-1.0％，余量为Zn和不可避免的杂质。镀液成分设计原理：Al含量控制为1.0-3.0％，铝含量偏低时，热镀后共晶组织过少，镀层耐蚀性能下降，镁易烧损，铝含量较高时，镀液中底渣量增加，镀层表面质量下降，镀层中铁含量增加，镀层脆性增加；Mg含量控制为1.0-3.0％，镁含量偏低时，热镀后共晶组织少，耐腐蚀性能不足，镁含量较高时，不仅浮渣较多，且镀层易氧化，镀层易失去金属光泽，影响外观质量。Cu、Ti元素的添加，可以起到异质核心的作用，作为第二相在晶界上生成时，会对晶界产生“钉扎”作用，阻碍位错的迁移和晶界的推进，从而减弱晶粒的长大趋势，可起到细化组织晶粒的作用；还能抑制导致斑点状的不良外观的Zn11Mg2相的生成的作用。添加Cu、Ti量少时，作用较差，添加量高时，易形成析出物，影响产品质量，控制Cu含量为0.005-0.055％，Ti含量为0.005-0.035％。镀液中含有Si时，可抑制Fe-Al合金层的成长，提高钢板的加工性。添加Si较多时热浸镀浴中的浮渣量变多且钢板表面颜色易变暗，将热浸镀的Si含量设为0.05％-1.0％的范围。所述热浸镀，控制镀液温度为410℃-460℃，带钢入锅温度为400℃-480℃。镀液温度及带钢入锅温度：温度较高，产生渣子较多，温度偏低，镀液的流动性变差，本专利技术控制镀液温度为410℃-460℃，带钢入锅温度为400℃-480℃。所述冷却，具体为：镀后冷却速度控制在10-30℃/s，将板温冷却至不高于200℃；进一步的，入淬水槽前板温不高于80℃，然后进入淬水槽冷却至板温不高于40℃。为获得良好的表面质量，提高镀层组织的致密度和组织，通过调整冷却风机，镀后冷速控制在10-30℃/s，将板温冷却至不高于200℃，为保证锌铝镁成品的表面光亮度，随后冷却板温保证入淬水槽前不高于80℃，然后进入淬水槽冷却至不高于40℃。所述光整，光整延伸率控制在0.5％-2.0％；进一步的，板型不良时投入微拉矫。与现有技术相比，本专利技术在镀液中添加微量合金元素Si、Cu和Ti，配合浸镀、镀后冷却、光整等工艺，生产出一种低铝镁含量Zn-(1％-3％)Al-(1％-3％)Mg的锌铝镁镀层产品。按此方法生产的锌铝镁镀层产品锌渣较少，镀层晶粒尺寸细化，具有优异的耐黑变性能和耐蚀性能，同时具有优异的表面质量和加工成型性能。附图说明图1为本专利技术冷却工艺；图2为实施例1锌铝镁钢板微观形貌；图3为实施例2锌铝镁钢板微观形貌；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，包括基板和镀层，其特征在于，所述镀层含有以下质量百分含量的化学成分：Al 1.0-3.0％、Mg 1.0-3.0％、Cu 0.005-0.055％，Ti 0.005-0.035％，Si 0.05％-1.0％，余量为Zn和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，包括基板和镀层，其特征在于，所述镀层含有以下质量百分含量的化学成分：Al1.0-3.0％、Mg1.0-3.0％、Cu0.005-0.055％，Ti0.005-0.035％，Si0.05％-1.0％，余量为Zn和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，其特征在于，所述基板为基板为IF钢、低碳钢、结构钢或高强钢。


3.根据权利要求1或2所述的耐黑变性能优异的高表面质量锌铝镁钢板，其特征在于，所述基板含有以下质量百分含量的化学成分：C：≤0.0030％；Si：≤0.030％；Mn：≤0.20％；P：≤0.015％；S：≤0.010％；Als：0.030％-0.055％；Nb：≤0.10％；T...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滕，柴立涛，杨平，杨兴亮，孙镕强，刘劼，李伟刚，李超，张百勇，王占业，孙霖，陈泓业，谢义康，左岳，何峰，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34