一种热镀锌钢板及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及一种热镀锌钢板及其制备方法，属于钢材制备技术领域。一种热镀锌钢板，包括钢板及钢板表面的镀层，镀层的晶粒粒径≤100μm；镀层表面的氧化膜厚度为100

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌钢板及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢材制备
，特别涉及一种热镀锌钢板及其制备方法。

技术介绍

[0002]热浸镀锌是传统保护钢材、提高钢材耐蚀性的主要方法，被广泛应用到各种钢材生产中，包括钢板、钢丝、钢管等。然而热浸镀锌存在表面锌层比较软的特点，在许多应用场合下容易出现问题，比如钢板在变形过程中，比较软的镀锌层容易和模具粘接，造成镀层剥落；比如钢管在焊接过程中，比较软的镀层会粘接到焊头上，造成焊头寿命下降；比如钢丝在拧成钢丝绳过程中，比较软的镀层容易互相剐蹭剥落。
[0003]热浸镀锌钢板是热镀锌钢材中应用最多的种类，其被广泛应用到汽车车身、电器、钢结构建筑、家电等领域，取得了良好的社会效益。热镀锌钢板在应用中，需要进行多种变形，比如冲压、折弯、胀型等。在变形加工中，镀层容易和模具粘接，造成镀层剥落，存在较大的腐蚀隐患，也对生产效率不利。
[0004]钢板成形时，镀层表面受到较大的剪切摩擦力，同时镀层还由于钢板变形而受到拉应力，在拉应力和剪切力的作用下，镀层与钢板之间存在较大的应力。如果耐磨性较差，会导致镀层直接从钢板表面剥落和撕裂，从而失去了镀层对钢板的保护效果，造成钢板容易在使用中发生腐蚀。
[0005]虽然目前也开发了很多锌合金镀层，比如锌铝镁合金镀层、锌铝合金镀层，但是通过合金化的方法提高镀层耐磨性也存在很多问题。合金镀层往往变形不够均匀，会出现局部变形过大而局部变形不足的问题，不能满足对表面质量要求更高的应用需求。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种热镀锌钢板及其制备方法，以解决现有技术中热镀锌钢板耐磨性普遍较差的技术问题。
[0007]本专利技术实施例提供了一种热镀锌钢板，包括钢板及钢板表面的镀层，
[0008]所述镀层的晶粒粒径≤100μm；
[0009]所述镀层表面的氧化膜厚度为100
‑
200nm；
[0010]所述镀层的表面粗糙度参数Rsk为
‑
0.2
‑
0.3。
[0011]可选的，所述镀层中，晶粒取向为<1000>的晶粒的数量为总晶粒数量的80
‑
90％。
[0012]可选的，所述镀层的晶粒粒径≤80μm。
[0013]可选的，所述钢板的表面粗糙度Ra为0.6
‑
1.4μm。
[0014]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种如上所述的热镀锌钢板的制备方法，包括如下步骤：
[0015]得到所述钢板，将所述钢板加热至第一温度，得到预热钢板；
[0016]得到所述镀层的镀液，将所述镀液加热至第二温度，得到预热镀液；
[0017]将所述预热钢板浸入所述预热镀液，得到热浸镀钢板；
[0018]于所述热浸镀钢板表面吹气，得到调厚钢板；
[0019]将所述调厚钢板冷却至室温后轧制，得到所述热镀锌钢板。
[0020]可选的，所述第一温度和第二温度均为450
‑
500℃。
[0021]可选的，所述吹气的气体中具有银的卤化物的粉末；所述粉末的粒径为0.1
‑
10μm；所述气体中，所述粉末的体积百分比为0.01
‑
1％。
[0022]可选的，所述冷却过程中，从400℃降至300℃的时间为20
‑
40s。
[0023]可选的，所述轧制的轧辊的表面粗糙度Ra为1.8
‑
3.2μm。
[0024]可选的，所述轧制的单位宽度轧制力为3000
‑
5000kN/m。
[0025]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0026]本专利技术实施例提供的热镀锌钢板，通过限制镀层的晶粒粒径，根据霍尔
‑
佩奇公式可知，多晶组织的晶粒粒径越小，则金属材料的强度越高、硬度越高、耐磨性即越强。进一步通过限制镀层表面氧化膜的厚度，使其增厚，较厚的氧化膜有利于降低摩擦副与镀层的直接接触，并且降低接触压力，起到缓冲和润滑的效果；同时控制其厚度上限，防止摩擦副与氧化膜之间摩擦时发生粘接，反而导致磨损加剧的情况。进一步通过限制镀层的表面粗糙参数，平衡镀层的耐磨性和氧化膜的成膜能力。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图；
[0030]图2是Ag
‑
Zn相图；
[0031]图3是晶粒在不同粗糙度的钢板表面形核的示意图。
具体实施方式
[0032]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0033]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
[0034]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0035]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0036]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供了一种热镀锌钢板，包括钢板及钢板表面的镀层，
[0037]所述镀层的晶粒粒径≤100μm；
[0038]所述镀层表面的氧化膜厚度为100
‑
200nm；
[0039]所述镀层的表面粗糙度参数Rsk为
‑
0.2
‑
0.3。
[0040]上述主要特征和限定范围详细说明如下：
[0041]控制镀层的晶粒粒径范围的原因在于：热镀锌镀层中的主要元素是锌，但其并不是单晶组织，而依然是多晶组织。根据霍尔
‑
佩奇公式，多晶组织的晶粒尺寸越小，则金属材料强度越高，硬度越高，相应耐磨性能越强。因此控制镀层的晶粒粒径≤100μm。
[0042]需要说明，热镀锌镀层表面的晶粒并不一定是等轴枝晶，也可能是胞晶组织或者定向凝固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌钢板，其特征在于，包括钢板及钢板表面的镀层，所述镀层的晶粒粒径≤100μm；所述镀层表面的氧化膜厚度为100
‑
200nm；所述镀层的表面粗糙度参数Rsk为
‑
0.2
‑
0.3。2.根据权利要求1所述的热镀锌钢板，其特征在于，所述镀层中，晶粒取向为<1000>的晶粒的数量为总晶粒数量的80
‑
90％。3.根据权利要求1或2所述的热镀锌钢板，其特征在于，所述镀层的晶粒粒径≤80μm。4.根据权利要求1或2所述的热镀锌钢板，其特征在于，所述钢板的表面粗糙度Ra为0.6
‑
1.4μm。5.一种如权利要求1
‑
4中任意一项所述的热镀锌钢板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：得到所述钢板，将所述钢板加热至第一温度，得到预热钢板；得到所述镀层的镀液，将所述镀液加热至第二温度，得到预热镀液；将所述预热钢板浸入所述预热镀液...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋光锐，李研，滕华湘，徐呈亮，刘广会，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：