含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材及其制备方法，属于钢铁冶金生产技术领域。本发明专利技术提供了含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材，镀层的化学成分按质量百分比计为：铝0～5％，镁0.5～10％，钒0.01～0.50％，钛0～0.5％，铌0.001％～0.5％，其它微量合金元素≤0.3％，其余为锌及不可避免的杂质；其中Al/Mg为0～1.5，钒+钛+铌总量≤1.0％，所述的其它微量合金元素选自硅、钙、锰、镧、铈、铬、锆、铋中至少一种。本发明专利技术提供的锌铝镁合金镀层钢材能够满足用户对于钢材耐蚀性和成形性双高的要求，尤其适用于家电和汽车领域，具有良好的推广应用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材及其制备方法，属于钢铁冶金生产


技术介绍

[0002]Zn
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Al
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Mg合金镀层于20世纪80年代在国外引起广泛关注，成为热浸镀锌及锌合金镀层专业领域的研究重点。从国内外同行的研究结果来看，在镀层Zn、Al含量同等水平条件下，添加Mg的热浸镀Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板具有更优的耐蚀性，且材料的加工应用性能(成形性、焊接性及涂装性)优良，可替代现行相应的热浸镀锌或锌合金镀层钢板，市场需求前景十分广阔。
[0003]热浸镀Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板于21世纪初期先后在新日铁、日新制钢、蒂森克虏伯等钢铁公司实现了工业化生产及应用，目前主要应用领域在建筑行业，正逐步在向家电、汽车制造等行业推广应用。我国对Zn
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Al
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Mg合金镀层的研究较晚，目前仅宝钢、首钢、酒钢、攀钢等企业推出了热浸镀Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板。
[0004]现有热浸镀Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板可分为“低铝”(WAl＜5％)、“中铝”(5％≤WAl＜13％)和“高铝”(47％≤WAl≤57％)三种类型。对于不同品种的Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板，其镀层中的Al、Mg含量不同，镀层组织结构和质量性能存在差异，因而应用领域也有所不同。CN105063532A公开了一种高耐蚀性单镀型锌铝镁稀土防护镀层及制备工艺，该单镀型锌铝镁稀土防护镀层工艺利用单次热浸镀方法在金属表面获得锌铝镁合金镀层。镀层与金属基体各自保持原有的性能，但是拥有99.9％以上冶金结合界面，同时镀层结构致密、成分稳定、无漏镀，耐蚀性能优异，盐雾腐蚀达2060h。合金镀层耐蚀性能较普通热浸镀纯锌层好，提高了使用寿命。该单镀型工艺，可重复使用和工业化生产，克服了金属与锌铝镁合金液助镀困难、两者之间难形成优异结合界面、易产生漏镀等不足，能广泛适用于金属表面制备5％
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12％Al、1％
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6％Mg含量的锌铝镁合金镀液，所制备的共渗层形成Zn/Al/MgZn2三元共晶以及多种类型的二元共晶体，是共渗层具有高耐蚀性能的主要原因。上述高耐蚀性单镀型锌铝镁稀土防护镀层采用的是中铝成分体系。
[0005]CN109402547A提供了一种抗腐蚀性能优良的热浸镀层钢板及其制造方法，所述热浸镀层钢板包括基板和镀覆于基板上的Al
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Zn
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Si
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Mg镀层，所述镀层的化学成分质量百分比为：Al：45％～65％，Si：0.1％～3％，Mg：0.2％～5％，Zr：0.001％～0.15％，Cr：0.001％～0.5％，余量为Zn和不可避免的杂质。其制造方法包括步骤：(1)钢板预处理；(2)将钢板浸入镀液池热浸镀，所述镀液池的温度为560～595℃；(3)将钢板从镀液取出，进行分段冷却。该热浸镀层钢板抗腐蚀性能优良，对白锈发生及红锈的发展、对抗源自切口的处理膜失效蔓延的抑制效果显著。上述抗腐蚀性能优良的热浸镀层钢板采用的是高铝成分体系镀层。
[0006]可以看出，高耐蚀性的锌铝镁钢板主要为中高铝成分体系的锌铝镁钢板，随着Al和Mg含量的增多，镀层的耐蚀性升高，但同时会导致成形性能和焊接性能下降。在家电、汽车应用领域，为保证Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板满足用户的冲压成型要求，要具有良好的成形
性，目前中高铝成分体系的Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板尚不能满足用户要求。因此，提供一种成形性和耐蚀性双高的Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板，具有重要意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种成形性和耐蚀性双高的含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材及其制备方法。
[0008]本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：首先提供了一种含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材，镀层的化学成分按质量百分比计为：铝0～5％，镁0.5～10％，钒0.01～0.50％，钛0～0.5％，铌0.001％～0.5％，其它微量合金元素≤0.3％，其余为锌及不可避免的杂质；其中Al/Mg为0～1.5，钒+钛+铌总量≤1.0％，所述的其它微量合金元素选自硅、钙、锰、镧、铈、铬、锆、铋中至少一种。
[0009]进一步的是：镀层的化学成分满足以下至少一项：
[0010]镀层中含有铝1.0～3.3％，镁0.8～2.6％，钒0.01～0.30％，钛0.05～0.20％，铌0.005％～0.05％；
[0011]其它微量合金元素的含量为0.006～0.03％；
[0012]Al/Mg为1～1.5；
[0013]钒+钛+铌总量为0.1～0.2％。
[0014]进一步的是：所述不可避免的杂质总和≤0.015％，其中铅≤0.003％，锑≤0.002％，锡≤0.002％，砷≤0.002％，碲≤0.002％、镉≤0.002％。
[0015]进一步的是：所述镀层的重量为50～400g/m2，以双面计；优选地，所述镀层的重量为60～300g/m2，以双面计。
[0016]进一步的是：所述钢材的钢基选自低碳铝镇静钢、IF钢、烘烤硬化钢、SPCC、SEDDQ、QP钢、DP钢、TRIP钢中至少一种；优选地，所述的IF钢为含P高强IF钢或含Ti的IF钢。
[0017]上述的锌铝镁合金镀层钢材的制作方法，包括以下步骤：钢基脱脂清洗，连续退火，热浸镀，气刀吹扫。
[0018]进一步的是：连续退火过程控制炉内氢气≥2.5％，以体积百分含量计；优选地，连续退火过程控制炉内氢气4.0～6.0％，以体积百分含量计。
[0019]进一步的是：钢基入锌锅温度控制在400～500℃，热浸镀过程镀液温度为390～500℃，入锌锅温度与镀液温度的温差控制在
±
20℃。
[0020]进一步的是：镀后快冷，控制带钢到达顶部转向辊的温度≤300℃；优选地，镀后快冷，控制带钢到达顶部转向辊的温度为220～290℃。
[0021]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的锌铝镁合金镀层钢材采用低铝成分体系，通过对镀层成分的控制生产出耐蚀性和成形性双高的Zn
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Al
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Mg合金镀层钢板。经检测，本专利技术锌铝镁合金镀层钢材在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间长达800h甚至4000h以上，0T折弯后肉眼未见有明显裂纹且弯曲部位在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在700h甚至3500h以上，喷涂后喷涂涂层的附着性优良。该锌铝镁合金镀层钢材尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含V、Ti、Nb的锌铝镁合金镀层钢材，其特征是：镀层的化学成分按质量百分比计为：铝0～5％，镁0.5～10％，钒0.01～0.50％，钛0～0.5％，铌0.001％～0.5％，其它微量合金元素≤0.3％，其余为锌及不可避免的杂质；其中Al/Mg为0～1.5，钒+钛+铌总量≤1.0％，所述的其它微量合金元素选自硅、钙、锰、镧、铈、铬、锆、铋中至少一种。2.如权利要求1所述的锌铝镁合金镀层钢材，其特征是：镀层的化学成分满足以下至少一项：镀层中含有铝1.0～3.3％，镁0.8～2.6％，钒0.01～0.30％，钛0.05～0.20％，铌0.005％～0.05％；其它微量合金元素的含量为0.006～0.03％；Al/Mg为1～1.5；钒+钛+铌总量为0.1～0.2％。3.如权利要求1所述的锌铝镁合金镀层钢材，其特征是：所述不可避免的杂质总和≤0.015％，其中铅≤0.003％，锑≤0.002％，锡≤0.002％，砷≤0.002％，碲≤0.002％、镉≤0.002％。4.如权利要求1所述的锌铝镁合金镀层钢材，其特征是：所述镀层的重量为50～400g/m2，以双面计；优选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董学强，郭太雄，高爱芳，徐接旺，朱宁芳，冉长荣，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：