[发明专利]可加工性和耐蚀性优良的锌-铝合金镀敷钢板的生产方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及可加工性及耐蚀性优良的锌-铝合金镀敷钢板的生产方法及装置。

背景技术

为了确保基体钢板的耐蚀性，镀锌钢板基于经济性和丰富的资源而被广为利用，且是最普遍使用的镀敷钢板。并且，为提高镀锌钢板的耐蚀性，进行了很多研究。特别是，在二十世纪六十年代后期提出了具有55%Al-Zn含量的镀铝钢板(又称为“镀铝锌板(Galvalume)”)，直到目前表现出优良的耐蚀性和美丽的外观。

这种镀铝钢板与镀锌钢板相比，耐蚀性和耐热性更优良，因而被广泛应用于汽车消音器、家用电器、耐热材料等。

例如，日本特开昭57-47861号公开了一种在铁中含有Ti的铝钢板，日本特开昭63-184043号公开了一种在铁中含有C、Si、Cu、Ni以及少量Cr的镀铝钢板，而日本特开昭60-243258号公开了一种含有0.01～4.0%的锰、0.001～1.5%的钛和3.0～15.0%的硅的镀铝钢板。

此外，为了抑制基于铝和铁的反应的Fe-Al合金层的生长或抑制铝金属急速向铁内扩散，向铝镀敷浴中添加10%以下的Si。由于通过该方法生产的镀敷钢板的可加工性及耐热性比较优良，因而被广泛用于汽车的消音器、热水器、供暖器、电饭锅内胆等耐热部件。

但是为了抑制合金层的形成而添加的硅可能经常损害镀敷钢板的表面外观并且不利地使表面外观不清晰。在这一点上，已知通过添加少量的镁可一定程度地解决这种由于添加硅而引起的表面外观的损伤(Sprowl的第3,055,771号美国专利)。

此外，在最近几年，用于汽车尾气系统的部件的寿命延长，带来了对通过将Cr导入到镀铝钢板而获得的钢板的开发。例如，日本特开昭63-18043号公开了一种含有1.8～3.0%的铬的镀敷钢板，日本特开昭63-47456号公开了一种含有2～3%的铬的钢板。

同时，Zn-Al合金镀敷钢板表现出加工切割部不能充分发挥耐蚀性的缺点。这种现象是由于锌-铝合金层的露出于切割剖面部的一面因防止铁的腐蚀的牺牲防蚀性锌的减少而导致耐蚀性下降而引起的。此外，Zn-Al合金镀敷钢板具有在加工后耐蚀性劣化的缺点，原因在于形成的是不具有异质合金相的镀敷层并且接口面在弯曲加工或拉制加工后使用时易损坏，所以加工后耐蚀性被劣化。

为了解决这种现象，韩国专利第0586437号公开了一种在镀敷浴中镀敷耐蚀性优良的Zn-Al-Mg-Si合金镀敷钢板材料的方法，该镀敷浴含有45～70重量%的铝、3～10重量%的镁、3～10重量%的硅、余量为锌和不可避免的杂质，并且在韩国专利第0928804号公开了一种耐蚀性及可加工性优良的Zn-Al-Mg合金镀敷钢板。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题做出的，且本发明的一个目的在于提供一种镀敷锌-铝基合金镀敷钢板的方法，其通过向常规锌-铝-硅镀敷浴中同时添加适当含量的铬、镁以及钛来进一步提高可加工性及耐蚀性。

本发明的另一个目的在于提供一种镀敷锌-铝基合金镀敷钢板的方法，其通过向镀敷浴中添加预定量的钙来抑制镀敷钢板的表面上MgO氧化膜的形成。

本发明的又另一个目的在于提供一种形成氮云(幕)的装置，其通过以氮气包围由镀敷浴的表面向上的镀敷钢板的周围，以进一步抑制镀敷钢板的表面上氧化膜的形成。

根据本发明，上述及其它目的可以通过提供一种具有优良可加工性和耐蚀性的锌-铝基合金镀敷钢板的生产方法来实现，该方法包含在含有35～55重量%的锌、0.5～3.0重量%的硅、0.005～1.0重量%的铬、0.01～3.0重量%的镁、0.001～0.1重量%的钛、余量为铝及不可避免的杂质的镀敷浴中对基底锌-铝基合金镀敷钢板进行镀敷处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种生产锌-铝基合金镀敷钢板的方法，其通过向镀敷浴中进一步添加基于镁的总重量为1～10重量%的钙，以抑制镀敷钢板的表面上MgO氧化膜的形成。

上述镀敷层可以在普通镀铝锌钢板的典型表面组织上形成Mg₂Si相、Al相、Zn相、MgZn₂相、Al-Zn-Mg-Ca混合相、Al-Zn-Si-Cr-Ca混合相和AlCr₂相的组合。

同时，优选地，考虑由低附着量的镀层以及由此不稳定生长的晶粒所致的耐蚀性的劣化和由高附着量所致的低经济效率，将镀敷附着量设定为20～100g/m²(基于一个表面)。

此外，镀敷浴的温度为550～650℃，并将镀敷后的冷却速度控制为15～30℃/秒。