一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板，其包括钢板和锌铝镁镀层，锌铝镁镀层从外到内依次包括：表层，其具有Al、Mg的氧化物；次表层，其具有Zn/MgZn2二元共晶相和Zn/Al/MgZn2三元共晶相；母层，其紧邻钢板；其中，表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的1.5倍，次表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的0.5倍。此外，本发明专利技术还公开了上述的锌铝镁镀层钢板的制造方法，其包括步骤：(1)钢板预处理；(2)热浸镀；(3)镀后冷却：冷却至40-200℃进行下述步骤(4)；(4)镀层表面处理：采用碱性水溶液对镀层表面进行碱性活化处理。性活化处理。性活化处理。

Zinc aluminum magnesium coated steel plate with excellent adhesive property and its manufacturing method

The invention discloses a zinc aluminum magnesium coating steel plate with excellent adhesive performance, which comprises a steel plate and a zinc aluminum magnesium coating. The zinc aluminum magnesium coating from outside to inside successively comprises: a surface layer with Al and Mg oxides; The subsurface layer has Zn / mgzn2 binary eutectic phase and Zn / Al / mgzn2 ternary eutectic phase; A base layer adjacent to the steel plate; The content of Al and Mg in the surface layer is not higher than 1.5 times of that in the parent layer, and the content of Al and Mg in the subsurface layer is not higher than 0.5 times of that in the parent layer. In addition, the invention also discloses the manufacturing method of the zinc aluminum magnesium coated steel plate, which comprises the following steps: (1) steel plate pretreatment\uff08 2) Hot dip coating\uff08 3) Cooling after plating: cooling to 40-200 \u2103 to carry out the following steps (4)\uff08 4) Coating surface treatment: alkaline activation treatment was carried out on the coating surface with alkaline aqueous solution. Activation treatment was used. Activation treatment was used< br/>

【技术实现步骤摘要】
一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种镀层钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]锌铝镁镀层是一种比纯锌镀层耐蚀性更高的镀层，其镀层中除了Zn之外，还含有一定量的Al和Mg元素，因而，锌铝镁镀层钢板不仅在建筑行业有广泛的应用，而且近年来在汽车行业的应用也逐渐增多。由于锌铝镁镀层钢板具有高耐蚀的特性，不仅能提高汽车整车的耐腐蚀性能，而且相比纯锌镀层钢板还可以实现镀层减薄，对汽车轻量化也有贡献。除此之外，锌铝镁镀层钢板的硬度比纯锌镀层钢板高，因此在冲压汽车零件时，镀层磨损少，所以也大大提高了汽车零件冲压的效率并减少了零件拉毛缺陷。
[0003]在汽车制造中，胶粘是一种必不可少的连接技术，且与焊接、铆接、螺栓连接等相比，胶粘不仅能连接不同的材料，如金属和非金属、复合材料，还可以提高结构的韧性、耐疲劳性、抗冲击性、密封性和耐蚀性等。因此，汽车上使用的胶粘剂的种类众多，其中车身用胶就包括折边胶、点焊密封胶、减震胶、结构胶等。因此钢板的胶粘性能和焊接性能一样，都是汽车用户关注的重要性能。
[0004]通常要求胶粘后的材料在拉伸、剪切或剥离等应力状态下达到一定的强度，同时对胶粘位置的失效模式有一定的要求。评价钢板的胶粘性能时，要求失效模式为“内聚剥离”，即失效发生在胶的内部，如果出现“界面剥离”，即失效发生在胶和钢板表面的结合位置则判断钢板的胶粘性能不符合要求。
[0005]而相比锌铝镁镀层钢板优异的耐蚀性、成形性等优点，现有技术中的锌铝镁镀层钢板的胶粘性是一个缺点。目前，现有技术中的锌铝镁镀层钢板，都会不同程度的出现锌铝镁镀层胶粘性能不符的情况，具体表现为锌铝镁镀层钢板的胶粘失效模式以“界面剥离”为主，而相同条件下的纯锌镀层钢板的胶粘失效模式以“内聚剥离”为主。
[0006]为了解决锌铝镁镀层钢板胶粘性能较差的问题，目前公开的解决方法主要是针对锌铝镁镀层钢板的镀层表面进行处理。
[0007]例如：公开号为CN103384729A，公开日为2013年11月6日，名称为“用于对经保护涂层的基体进行表面处理的方法”的中国专利文献公开了一种用于对经保护涂层的基体进行表面处理的方法。在该专利文献所公开的技术方案中，其用于改善与粘接剂的粘接强度，其通过使保护层经受利用酸性的酸洗液、尤其是酸的酸洗处理，该酸洗处理主要针对所述保护层的至少一个金属间锌镁相。
[0008]又例如：公开号为CN105492646A，公开日为2016年4月13日，名称为“用于改善附着性的方法”的中国专利文献公开了一种用于对涂有保护层的钢板材上的附着性进行改善的方法。在该专利文献所公开的技术方案中，对在连续工艺中施布在钢板材上的基于Zn-Al-Mg的保护涂层进行表面处理，其中，保护涂层表面的自生氧化物层与含氟的水性组合物进行反应从而减少MgO份额，以便因此使所述的自生氧化物层改性。然而，需要指出的是，该技术方案中使用的含氟的水性组合物由NaF或NaHF2制备，上述两种物质对环境有巨大危害。
[0009]基于此，期望获得一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板，其可以很好地解决现有技术中锌铝镁镀层钢板胶粘性能较差的问题，对加速锌铝镁镀层钢板在汽车行业的应用，进一步提高汽车整车的耐蚀性能具有重要与积极的影响。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的之一在于提供一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板，该锌铝镁镀层钢板具有高耐蚀、高成形性以及粘胶性能优异的特点。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板，其包括钢板和锌铝镁镀层，其中，锌铝镁镀层从外到内依次包括：
[0012]表层，其具有Al、Mg的氧化物；
[0013]次表层，其具有Zn/MgZn2二元共晶相和Zn/Al/MgZn2三元共晶相；
[0014]母层，其紧邻所述钢板的表面；
[0015]其中，表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层中的Al、Mg元素含量的1.5倍，次表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层中的Al、Mg元素含量的0.5倍。
[0016]需要说明的是，“表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层中的Al、Mg元素含量的1.5倍”是指表层中的Al元素含量不高于母层中的Al含量的1.5倍，并且表层中的Mg元素含量不高于母层中的Mg含量的1.5倍。同样地，“次表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层中的Al、Mg元素含量的0.5倍”是指次表层中的Al元素含量不高于母层中的Al含量的0.5倍，并且次表层中的Mg元素含量也不高于母层中的Mg含量的0.5倍。
[0017]在本专利技术所述的胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板中，本案专利技术人通过大量的实验研究发现，导致现有技术中的钢板胶粘性能较差的原因是与其表面状态有关，具体来说，由于现有技术中的锌铝镁镀层钢板中添加了一定量Al和Mg元素，使得其镀层的显微组织发生了明显的变化，锌铝镁镀层中除了纯锌相，还出现了Zn/MgZn2二元共晶相和Zn/Al/MgZn2三元共晶相，且各相在镀层厚度方向上的分布并不均匀，并且在锌铝镁镀层表面还出现了Al、Mg的氧化物，其主要组成为Al2O3和MgO。虽然锌铝镁镀层表面氧化物层的厚度仅有几到几十纳米，但和纯锌镀层表面氧化物的程度和种类已明显不同，而影响锌铝镁镀层胶粘性能的原因就是镀层表面的Al、Mg氧化物及二元和三元共晶相。
[0018]而本案专利技术人经过大量实验研究发现，通过减少锌铝镁镀层表面的Al、Mg氧化物、Zn/MgZn2二元共晶相、Zn/Al/MgZn2三元共晶相，可以明显的提高锌铝镁镀层的胶粘性能，从而达到优异的粘胶性能。尤其是：当控制表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的1.5倍，次表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的0.5倍时，本专利技术所述的锌铝镁镀层钢板可以获得优异的胶粘性能。具体来说，当控制表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的1.5倍，次表层的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的0.5倍时，此时次表层中的Zn/MgZn2二元共晶相和Zn/Al/MgZn2三元共晶相中的MgZn2相和Al相的比例减少，Zn相的比例增加，不仅减少了二元共晶相和三元共晶相对胶粘性能的不利影响，而且由于二元共晶相、三元共晶相中MgZn2相和Al相的减少，可以相应地增加了结构胶与镀层表面的结合面积，进而提高了锌铝镁镀层的胶粘性能。而当次表层的Al、Mg含量分别高于镀层母层的Al、Mg含量的0.5倍时，会使得次表层MgZn2相和Al相依然较高，对提高胶粘性能有不利影响。
[0019]另外需要说明的是，本技术方案旨在控制表层中的Al、Mg元素含量和次表层中的Al、Mg元素含量分别与母层中的Al、Mg元素含量的比值的上限，只要低于该上限值就可以实现本技术方案的技术效果，因此对该比值的下限不做特别地限定。
[0020]进一步地，在本专利技术所述的锌铝镁镀层钢板中，表层中的O元素质量百分含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶粘性能优异的锌铝镁镀层钢板，其包括钢板和锌铝镁镀层，其特征在于，所述的锌铝镁镀层从外到内依次包括：表层，其具有Al、Mg的氧化物；次表层，其具有Zn/MgZn2二元共晶相和Zn/Al/MgZn2三元共晶相；母层，其紧邻所述钢板表面；其中，所述表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的1.5倍，所述次表层中的Al、Mg元素含量分别不高于母层Al、Mg元素含量的0.5倍。2.如权利要求1所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述表层中的O元素质量百分含量不高于所述表层质量的2％。3.如权利要求1所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层钢板的厚度为0.5-2.0mm。4.如权利要求3所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层钢板的厚度为0.5-1.2mm。5.如权利要求1所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述表层的范围为从镀层表面至不大于30nm的深度。6.如权利要求1所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述次表层的范围为所述镀层表层以下100nm-500nm的深度。7.如权利要求1所述的锌铝镁镀层钢板，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫焱，王凯，程国平，强少明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：