一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法及锌铝镁型钢技术

本申请涉及钢铁表面防腐领域，具体公开了一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理；S2、助镀；S3、热浸镀锌镁铝：将助镀型钢放入热镀浴池中，热镀浴池内容纳有锌合金浴，按质量百分比计，所述锌合金浴包括：0.01%

【技术实现步骤摘要】
一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法及锌铝镁型钢


[0001]本申请涉及钢铁表面防腐领域，更具体地说，它涉及一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法及锌铝镁型钢。

技术介绍

[0002]热浸镀锌技术是一种有效提高钢材耐大气腐蚀的方法之一。连续热镀锌铝型钢是众多热镀锌产品中的一种，其生产工艺是连续的将型钢输送到锌铝浴中，浸锌一定时间后，采用自动或者手动的方式将型钢从锌铝浴中提出，经气刀吹抹、冷却和钝化后形成产品。根据《T/CMAT 2
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2018 连续热浸镀锌铝合金镀层型钢和棒材》标准，产品的质量等级根据所制备的锌铝合金镀层的厚度可分为三个等级，质量等级A级、B级和C级的产品的镀层平均厚度分别不小于42微米、28微米、和15微米。而镀层的耐腐蚀性与锌层的厚度成正比关系，锌层越厚，其耐腐蚀性越好，同等环境下可使用的寿命也越长。标准《GB/T 19292.8
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2018 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 第2部分：腐蚀等级的指导值》对锌层在C1~CX腐蚀环境下的腐蚀速率进行了说明。按常规锌铝型钢的日常使用所处的环境为C3，则质量等级为A等级、B等级和C等级的型钢可使用的年限分别约为25年、15年以及10年，耐腐蚀寿命相对较短。尤其是质量等级为C等级的型钢，其使用寿命与涂漆层差不多。这样就带来了后期维护成本的增加。提高锌铝型钢的耐腐蚀性，延长其使用寿命，降低维护成本及周期使用成本，以符合当下节能减排及“双碳”政策是迫在眉睫的事情。
[0003]研究表明，锌铝浴中含一定量的Mg后，Mg元素抑制碱式碳酸锌和氧化锌的生成并向碱式氯化锌转化，从而提高镀层的耐蚀性。20世纪末，热浸镀Zn
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Al
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Mg镀层先后在新日铁、日新制钢、蒂森克虏伯等钢铁公司得到工业化生产和应用，比较典型的有ZAM（Zn
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6%Al
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3%Mg）、SuperZinc（Zn
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4.5%Al
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0.1%Mg）等镀层。其中ZAM镀层具有超强的耐蚀性，其耐蚀性能是纯Zn镀层的10倍~20倍，是Galfan镀层（Zn
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5%Al
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稀土元素）的5倍~8倍，可达到不锈钢的耐蚀性能。另外，锌铝镀层含有一定量的Mg后还具有良好的耐磨性、切口自愈性、可涂装性和良好的焊接加工成型性能。
[0004]相关技术中，采用锌铝镁镀锌工艺多在连续热镀锌板带生产线上应用，而锌铝浴中添加Mg后，Mg易氧化而上浮过快，导致浮渣增多和锌铝镁浴成分变化快速，影响锌铝镁型钢的耐腐蚀性能，若对钢材和锌铝镁浴采取气体保护的方式来减少Mg的氧化，则会产生工艺较为复杂的问题，因其工艺复杂性不适用于连续热镀锌铝镁型钢；且由于锌浴中的铝含量和镁含量较高，易产生漏镀问题，降低型钢的耐腐蚀性能，因此有待提供一种工艺简单的高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法及锌铝镁型钢。

技术实现思路

[0005]为了在提高连续热镀锌铝镁型钢耐腐蚀性能的同时简化工艺，本申请提供一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法及锌铝镁型钢。
[0006]第一方面，本申请提供一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，采用如下的
技术方案：一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将待镀型钢经脱脂处理、酸洗处理和漂洗处理后，得预处理型钢；S2、助镀：将预处理型钢浸入助镀剂中助镀，得助镀型钢；S3、热浸镀锌镁铝：将助镀型钢放入热镀浴池中，热镀浴池内容纳有锌合金浴，按质量百分比计，所述锌合金浴包括：0.01%
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1%Al、0.01%
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1%Mg、0.01%
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1%稀土元素、余量为Zn，所述Mg与Al的质量比为1:（0.2
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10）；所述热镀浴池上设置有合金添加装置，所述合金添加装置包括升降设置的合金篮，所需添加的所述Zn、Al、Mg和稀土元素通过放置于合金篮中压入热镀浴池内；使助镀型钢浸入熔融的锌合金浴中，并使助镀型钢于锌合金浴中移动，进行热镀处理，继而再从锌合金浴中移动出，得镀层型钢；S4、精制：将镀层型钢经气刀或电磁吹抹后，得锌镁铝型钢。
[0007]通过采用上述技术方案，首先，通过步骤S1预处理，将待镀型钢表面的大部分杂质除去。
[0008]由于预处理后型钢表面残留的酸、铁盐，而残留的酸和铁盐会和空气反应，在预处理型钢表面生成氧化膜，不易于热镀，因此采用步骤S2助镀，使预处理型钢表面的铁基体能够在短时间内与步骤S3中的锌合金浴反应，在预处理型钢表面的铁基体上生成一层Zn
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Fe合金相层，实现热镀。
[0009]在步骤S3中，将镁引入到镀层中，提高型钢的耐腐蚀性及使用寿命。其次，锌合金浴中添加了稀土元素，稀土元素会优先于铝和镁更被氧化，因此能够起到抑制铝、镁在锌合金浴表面被氧化的作用；另外，若Al和Mg的含量太低，则不益于型钢耐腐蚀性能的提高；若Al和Mg含量较高，则容易导致助镀剂失效产生漏镀问题，本申请优化了锌合金浴中各组分之间的配比，Al和Mg的质量百分比均为0.01%
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1%，有助于避免上述问题而提高型钢的耐腐蚀性能。
[0010]再者，本申请通过合金添加装置采取局部添加合金的方式，通过升降合金篮将需要添加的合金压入热镀浴池内的锌合金浴中，在合金篮的限制下，Mg等合金不易氧化而上浮过快，从而达到减少浮渣、减缓锌合金浴成分变化速度，提高锌铝镁型钢耐腐蚀性能的目的。相较于采取气体保护的方式来减少Mg的氧化，工艺简单，适用于连续热镀锌铝镁型钢。
[0011]最后通过步骤S4，去除镀层型钢上的残余物，最终制得的锌铝镁型钢耐腐蚀性是传统锌铝镀层型钢的1.5倍以上。
[0012]优选的，所述热镀浴池上设置有安装架，所述合金添加装置还包括升降组件，所述升降组件设置于安装架上，所述合金篮通过升降组件于热镀浴池内升降，根据所述待镀型钢所需镀层的厚度和锌合金浴的成分，调整所述合金篮中Al、Mg和稀土元素的用量以及合金篮升降的高度；所述升降组件包括转动电机、调节齿轮和调节齿条；所述转动电机设置于安装架上，所述转动电机用于驱动调节齿轮转动，所述安装架上开设有供调节齿条升降的滑槽，所述调节齿条与调节齿轮啮合，所述合金篮连接于调节齿条上。
[0013]通过采用上述技术方案，当合金篮需要升降时，启动转动电机，带动调节齿轮转动，继而带动调节齿条升降，从而通过滑块带动合金篮升降。可根据实际情况中，待镀型钢
所需镀层的厚度和锌合金浴的成分，调整合金篮中Al、Mg和稀土元素的用量以及合金篮升降的高度，操作便捷，添加用量、升降高度可控。
[0014]优选的，所述安装架上设置有自动报警装置，所述自动报警装置用于定期提醒向合金篮中添加合金。
[0015]通过采用上述技术方案，能够定期提醒添加合金，与升降组件配合，将合金补充入锌合金浴中。
[0016]优选的，所述安装架上设置有进料斗，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预处理：将待镀型钢经脱脂处理、酸洗处理和漂洗处理后，得预处理型钢；S2、助镀：将预处理型钢浸入助镀剂中助镀，得助镀型钢；S3、热浸镀锌镁铝：将助镀型钢放入热镀浴池(1)中，热镀浴池(1)内容纳有锌合金浴，按质量百分比计，所述锌合金浴包括：0.01%
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1%Al、0.01%
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1%Mg、0.01%
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1%稀土元素、余量为Zn，所述Mg与Al的质量比为1:（0.2
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10）；所述热镀浴池(1)上设置有合金添加装置(3)，所述合金添加装置(3)包括升降设置的合金篮(32)，所需添加的所述Zn、Al、Mg和稀土元素通过放置于合金篮(32)中压入热镀浴池(1)内；使助镀型钢浸入熔融的锌合金浴中，并使助镀型钢于锌合金浴中移动，进行热镀处理，继而再从锌合金浴中移动出，得镀层型钢；S4、精制：将镀层型钢经气刀或电磁吹抹后，得锌镁铝型钢。2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，其特征在于：所述热镀浴池(1)上设置有安装架(2)，所述合金添加装置(3)还包括升降组件(31)，所述升降组件(31)设置于安装架(2)上，所述合金篮(32)通过升降组件(31)于热镀浴池(1)内升降，根据所述待镀型钢所需镀层的厚度和锌合金浴的成分，调整所述合金篮(32)中Al、Mg和稀土元素的用量以及合金篮(32)升降的高度；所述升降组件(31)包括转动电机(311)、调节齿轮(313)和调节齿条(314)；所述转动电机(311)设置于安装架(2)上，所述转动电机(311)用于驱动调节齿轮(313)转动，所述安装架(2)上开设有供调节齿条(314)升降的滑槽(3141)，所述调节齿条(314)与调节齿轮(313)啮合，所述合金篮(32)连接于调节齿条(314)上。3.根据权利要求2所述的一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，其特征在于：所述安装架(2)上设置有自动报警装置(23)，所述自动报警装置(23)用于定期提醒向合金篮(32)中添加合金。4.根据权利要求2所述的一种高耐蚀连续热镀锌铝镁型钢的制备方法，其特征在于：所述安装架(2)上设置有进料斗(4)，所述调节齿条(314)沿进料斗(4)的轴向穿过进料斗(4)；所述进料斗(4)上设置有进料齿轮(42)、进料齿条(43)和进料挡板(44)；所述进料齿轮(42)转动连接在进料斗(4)的下部，所述进料齿条(43)连接于调节齿条(314)的顶部且与进料齿轮(42)啮合；所述进料斗(4)的内壁上开设有容纳槽(5)，所述进料挡板(44)转动设置在进料斗(4)内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冲，李志强，朱更友，蒋伟，张景文，孔纲，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：