具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板及生产方法技术

具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板及生产方法，属于金属镀层技术领域。所述锌铝镁镀层钢板镀层的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质。其生产方法包括（1）对冷轧钢板预处理；（2）浸镀处理，以使镀液镀覆在钢板两个表面中的至少一个表面上以形成镀液层；（3）利用气刀来控制钢板表面上的镀液层的厚度；（4）冷却处理。本发明专利技术在镀层中添加Nb元素并创新生产工艺，保证镀层组织的细小，生产的中铝系列锌铝镁镀层钢板具有优良的镀层塑性与耐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板及生产方法
本专利技术属于金属镀层
，具体涉及一种具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板及生产方法。
技术介绍
锌由于具有优良的耐腐蚀性，特别是具有牺牲阳极保护作用，可以极大的延长钢板的使用寿命。因此，热镀锌是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。近年来，开发出了耐蚀性更高的锌铝镁镀层钢板，其耐蚀性可以达到镀锌钢板的3～18倍以上。申请号为201911346137.1，专利技术名称为“包括锌铝镁镀层的钢板及其制造方法”的专利申请中公开了一种低铝系锌铝镁产品的制造方法，但是由于低铝系锌铝镁产品镀层塑性好，其工艺控制方案中未考虑镀层塑性问题。而对于中铝成分（铝含量一般为3-11%）的锌铝镁镀层钢板，由于其较高的铝含量，镀层耐蚀性提高明显，在建筑等领域具有良好的应用前景。日本的日本制铁、日新制钢等公司开发了SD、ZAM等锌铝镁镀层钢板，但是该镀层中由于Al含量都较高，镀层的脆性较高，镀层钢板在成形后容易形成数量多且宽度大的裂纹，影响了产品的外观及使用性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板及生产方法。本专利技术采用如下技术方案：一种具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板，其镀层的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质。所述镀层单面的厚度为4～43μm。上述具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板的生产方法，包括如下步骤：（1）对冷轧钢板进行预处理；（2）将经过预处理的钢板浸入镀液中进行浸镀处理，以使所述镀液镀覆在钢板两个表面中的至少一个表面上以形成镀液层，所述镀液的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质；（3）利用气刀来控制钢板的所述至少一个表面上的镀液层的厚度；（4）对镀有镀液层的钢板进行冷却处理。所述步骤（1）包括如下步骤：对冷轧钢板进行化学脱脂处理，脱脂时间10～15s，脱脂溶液中固碱的质量百分比为1～2%，溶液温度为70～90℃；将化学脱脂处理后的钢板进行电解脱脂处理，脱脂时间为4～8s，电解液中固碱的质量百分比为2～3%，电解液温度为70～90℃；对电解脱脂处理后的钢板进行热处理，其中，所述热处理的步骤包括：对经电解脱脂处理后的钢板进行退火处理，退火温度为680～850℃，退火时间30～90s。所述步骤（2）浸镀时间为2～5s。所述步骤（3）将钢板的所述至少一个表面上的镀液层的质量控制为30～300g/m2，厚度控制为4～43μm。所述步骤（4）以10～30℃/s的冷却速度进行冷却。所述生产方法还包括以下步骤：利用光整机对经冷却处理后的钢板进行光整处理；利用拉矫机对经光整后的钢板进行拉矫处理；利用钝化涂覆机对经拉矫后的钢板进行钝化处理；以及对经过钝化处理的钢板进行烘干处理，从而得到所述具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板。本专利技术锌铝镁镀层钢板镀层中各化学元素的作用如下：本专利技术控制镀层中铝元素含量在3.5～6%之间，可降低镀层中铝含量引起的镀层硬度增加。同时镀层中添加0.01～0.05%的Nb，根据Nb的细化晶粒作用，镀层中的组织均匀性可大幅提高，改善中铝锌铝镁镀层中共晶组织的结构与均匀性，从而改善中铝系列锌铝镁镀层的成形性能；利用Nb的化合物的析出，阻碍组织中富锌相的过度生长，以更多的得到共析组织，从而增加镀层的塑性。控制镁元素含量在1.5～3%之间，同时利用一定含量的Cu和Cr可增加镀层耐蚀性能的特点，在降低镀液中铝含量的同时可保证镀层的耐蚀性能；为了体现Nb、Cu、Cr元素的作用，添加量要大于0.01%，为减少合金元素添加过多对镀液性能的影响，控制元素的含量小于0.1%。本专利技术是中铝系锌铝镁产品，随着铝含量的增高，镀层脆性会显著增高，因此如何保证中铝系产品的塑性是行业内的难点，本专利技术基于镀层组织控制，创新生产工艺并添加Nb元素，保证镀层组织的细小，从而提高其塑性。本专利技术在确保锌铝镁镀层钢板耐腐蚀性的同时，还可以避免由于Al含量较高引起的镀层脆性增大和成形后镀层中形成裂纹等问题。按此方法生产的中铝系列锌铝镁镀层钢板具有优良的镀层塑性与耐蚀性。附图说明图1是本专利技术实施例5中铝系锌铝镁镀层钢板的表面形貌图；图2是本专利技术实施例5中铝系锌铝镁镀层钢板的剖面形貌图；图3是本专利技术实施例5中铝系锌铝镁镀层钢板0T弯曲部位形貌图；图4是本专利技术实施例5中铝系锌铝镁镀层钢板10%变形量拉伸形貌图；图5是对比例4中铝系锌铝镁镀层钢板0T弯曲部位形貌图；图6是对比例4中铝系锌铝镁镀层钢板10%变形量拉伸形貌图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板的生产方法包括如下步骤：（1）预处理：首先，将冷轧钢板放置于溶液槽内，以利用溶液槽中的溶液对冷轧钢板进行化学脱脂处理，脱脂时间10～15s，脱脂溶液中固碱的质量百分比为1～2%，溶液温度为70～90℃；接着，将上述化学脱脂处理后的钢板放置在电解槽内，利用电解槽中的电解液对钢板进行电解脱脂处理，脱脂时间为4～8s，电解液中固碱的质量百分比为2～3%，电解液温度为70～90℃；然后，利用连续退火炉对上述经电解脱脂处理后的钢板进行退火处理，其中，退火温度为680～850℃，退火时间30～90s。（2）浸镀处理：将经过上述预处理的钢板浸入镀液中进行浸镀处理，以使所述镀液镀覆在钢板两个表面中的至少一个表面上以形成镀液层，浸镀时间为2～5s，镀液的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质。（3）利用气刀来控制钢板的所述至少一个表面上的镀液层的质量均为30～300g/m2（对应厚度为：4-43μm），其中，气刀压力为0.1～0.5MPa。（4）冷却处理：利用风机对上述热浸镀有镀液层的钢板进行镀后冷却处理，对镀有镀液层的钢板进行冷却处理，冷却速度10～30℃/s。（5）上述生产方法还包括光整、拉矫、钝化、烘干处理步骤，具体为：诸如利用光整机对上述经冷却处理后的中铝系锌铝镁镀层钢板进行光整处理，其中，光整压力为100～200t；接着，利用拉矫机对上述经光整后的中铝系锌铝镁镀层钢板进行拉矫处理，其中，张力为10～15t；然后，利用钝化涂覆机对上述经拉矫后的中铝系锌铝镁镀层钢板进行钝化处理；最后，对上述经过钝化处理的中铝系锌铝镁镀层钢板进行烘干处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层钢板镀层的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层钢板镀层的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板，其特征在于，镀层单面的厚度为4～43μm。


3.具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：
（1）对冷轧钢板进行预处理；
（2）将经过预处理的钢板浸入镀液中进行浸镀处理，以使所述镀液镀覆在钢板两个表面中的至少一个表面上以形成镀液层，所述镀液的化学成分及质量百分含量为Al：3.5～6%，Mg：1.5～3%，Nb：0.01～0.05%，Cr：0.01～0.05%和/或Cu：0.01～0.05%，余量为Zn和其他不可避免的杂质；
（3）利用气刀来控制钢板的所述至少一个表面上的镀液层的厚度；
（4）对镀有镀液层的钢板进行冷却处理。


4.根据权利要求3所述的具有优良镀层塑性的中铝系锌铝镁镀层钢板的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）包括如下步骤：
对冷轧钢板进行化学脱脂处理，脱脂时间10～15s，脱脂溶液中固碱的质量百分比为1～2%，溶液温度为7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，孙力，梅淑文，张杰，弓俊杰，张启富，王学慧，江社明，曹宏玮，刘需，杨士弘，潘进，白丽娟，杨丽芳，杨婷，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13