一种热浸镀锌钢板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热浸镀锌钢板，包括钢板基体、界面层和镀层，其中所述镀层包含：Mg 0.5～4％、Al 1～4％、微量合金元素≤1％，余量为锌和不可避免的杂质；所述镀层包括镀锌层和氧化层；所述界面层位于所述钢板基体和所述镀锌层之间；所述氧化层位于所述镀锌层的表面；所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。本发明专利技术提供的热浸镀锌钢板具有良好的高温使用性能、耐腐蚀性能和力学性能，不易发生锌挥发现象，并且镀层中的锌难以渗入钢板。板。板。

【技术实现步骤摘要】
一种热浸镀锌钢板及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢材制备
，具体涉及一种热浸镀锌钢板及其制备方法。

技术介绍

[0002]镀锌钢板是指使熔融的锌、合金与钢板基体反应，从而形成牢固的冶金结合镀层钢板。镀锌钢板具有镀层结合力强、耐蚀性能好、使用寿命长、制造工艺简单、产品价格低等优点。在不同的工业例如汽车工业、电器工业和建筑工业中的需求日益增加。其中，在汽车工业中，为了降低车身重量，高强钢板的使用范围越来越广泛。热成形钢由于其成形难度较低，得到了广泛使用。然而，热成形钢是在高温下经冲压成形，成形温度超过800℃，成形时间通常不超过5分钟。该成形温度远远超过了一般镀锌层的熔点温度，而且也超过了锌
‑
铁合金的熔点温度。因此，使用镀锌钢板进行热成形时，容易出现镀层的熔化、挥发等问题，特别是容易使得镀层中的锌渗入钢板。如此，一方面会造成镀层的耐腐蚀性能降低，另一方面存在于镀层与钢板基体之间的液态锌会导致镀锌钢板被锌腐蚀和侵蚀，从而使得力学性能显著下降，即俗称为LME问题。
[0003]此外，热成形钢板还可以使用铝硅镀层。然而，铝硅镀层的耐蚀性较差，尤其是缺乏阴极保护能力，一旦钢板出现裂纹，更难以控制腐蚀现象的恶化。
[0004]在电器工业中，通常需要对镀锌钢板进行高温处理。例如，用火焰焊接的方式将镀锌钢板与铜管进行连接等。在这种情况下，镀锌钢板的表面将承受超过800℃的高温，而高温时间通常都不超过1分钟。这个温度已经远远超过一般镀锌钢板镀层的熔点温度，而且也超过了锌
‑/>铁合金的熔点温度，极易容易出现镀层熔化、挥发等问题，同时造成镀层的耐腐蚀性能降低。
[0005]因此，亟需一种热浸镀锌钢板及其制备方法，以克服镀锌钢板高温使用性能不佳、镀层表面易发生锌挥发现象以及镀层中的锌易渗入至钢板等缺陷。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本专利技术提供一种热浸镀锌钢板及其制备方法。本专利技术提供的热浸镀锌钢板具有良好的高温使用性能、耐腐蚀性能和力学性能，不易发生锌挥发的现象，并且镀层中的锌难以渗入至钢板。
[0007]用于实现上述目的的技术方案如下：
[0008]在本专利技术的一个方面，提供一种热浸镀锌钢板，包括钢板基体、界面层和镀层，其中：
[0009]按质量百分比计，所述镀层包含：Mg 0.5～4％、Al 1～4％、微量合金元素≤1％，余量为锌和不可避免的杂质；
[0010]其中，所述镀层包括镀锌层和氧化层；
[0011]所述界面层位于所述钢板基体和所述镀锌层之间；
[0012]所述氧化层位于所述镀锌层的表面；
[0013]所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。
[0014]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板中，按质量百分比计，所述镀层包含Ti 0.01
‑
0.1％、B 0.005
‑
0.02％、Ca 0.002
‑
0.02％、Si 0.01
‑
0.5％、Ni 0.02
‑
0.2％中的一种或两种以上。
[0015]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板中，按质量百分比计，所述界面层包含：Al 40～65％，Zn 0～10％，余量为铁；
[0016]所述界面层的厚度为1～2微米。
[0017]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板中，按质量百分比计，所述镀锌层包含：Al 0.4～1％，Mg 0.2～2％、微量合金元素≤1％，余量为锌；
[0018]所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板中，按质量百分比计，所述氧化层由以下成分组成：氧化铝0～10％、氧化锌30～50％，余量为氧化镁；
[0020]所述氧化层的厚度为0.01～0.5微米。
[0021]在本专利技术的另一个方面，还提供了根据本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法，包括以下步骤：
[0022]制备镀液；
[0023]将所述镀液加热，获得预热镀液；
[0024]制备钢板；
[0025]将所述钢板进行加热，后浸入所述预热镀液中，获得带有所述镀层的钢板；
[0026]将所述带有所述镀层的钢板在空气中进行热处理，后冷却至温度为18～31℃，获得所述热浸镀锌钢板；
[0027]其中，按质量百分比计，所述镀液包含：Mg 0.5～4％、Al 1～4％、微量合金元素≤1％，余量为锌和不可避免的杂质；
[0028]所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。
[0029]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，按质量百分比计，所述镀液包含有Ti 0.01
‑
0.1％、B 0.005
‑
0.02％、Ca 0.002
‑
0.02％、Si 0.01
‑
0.5％、Ni 0.02
‑
0.2％(即所述微量合金元素)中的一种或两种以上。
[0030]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，并不限定所述制备钢板的方法，可以使用的方法包括冷轧、热轧等。
[0031]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，所述预热镀液的温度≤500℃；
[0032]所述将所述钢板进行加热，包括：
[0033]将所述钢板加热至温度T；
[0034]其中，T≥所述预热镀液的温度，且(T
‑
所述预热镀液的温度)≤10℃。
[0035]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，所述预热镀液的温度为400～500℃；
[0036]所述将所述钢板进行加热，包括：
[0037]将所述钢板加热至温度T；
[0038]其中，T≥所述预热镀液的温度，且T
‑
所述预热镀液的温度＝(0～5)℃。
[0039]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，所述将所述带有所述镀层的钢板在空气中进行热处理，包括：
[0040]将所述带有所述镀层的钢板在空气中以加热速度为≥5℃/s加热至400～600℃，并保持5～60秒。
[0041]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，所述将所述带有所述镀层的钢板在空气中进行热处理，包括：
[0042]将所述带有所述镀层的钢板在空气中以加热速度为5～80℃/s加热至450～480℃，并保持10～45秒。
[0043]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的热浸镀锌钢板的制备方法中，所述将所述带有所述镀层的钢板在空气中进行热处理，包括：
[0044]将所述带有所述镀层的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热浸镀锌钢板，包括钢板基体、界面层和镀层，其特征在于：按质量百分比计，所述镀层包含：Mg 0.5～4％、Al 1～4％、微量合金元素≤1％，余量为锌和不可避免的杂质；其中，所述镀层包括镀锌层和氧化层；所述界面层位于所述钢板基体和所述镀锌层之间；所述氧化层位于所述镀锌层的表面；所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。2.根据权利要求1所述的热浸镀锌钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述镀层包含Ti 0.01
‑
0.1％、B 0.005
‑
0.02％、Ca 0.002
‑
0.02％、Si 0.01
‑
0.5％、Ni 0.02
‑
0.2％中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的热浸镀锌钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述界面层包含：Al 40～65％，Zn 0～10％，余量为铁；所述界面层的厚度为1～2微米。4.根据权利要求1所述的热浸镀锌钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述镀锌层包含：Al 0.4～1％，Mg 0.2～2％、微量合金元素≤1％，余量为锌；所述微量合金元素选自Ti、B、Ca、Si、Ni中的一种或两种以上。5.根据权利要求1所述的热浸镀锌钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述氧化层由以下成分组成：氧化铝0～10％、氧化锌30～50％，余量为氧化镁；所述氧化层的厚度为0.01～0.5微米。6.根据权利要求1至5中任一项所述的热浸镀锌钢板的制备方法，所述制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋光锐，刘广会，商婷，刘大滔，滕华湘，李研，王保勇，王松涛，章军，胡燕慧，徐呈亮，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：