[发明专利]高性能锌铝镁镀层钢板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能锌铝镁镀层钢板，属于热浸镀技术领域，所述钢板包括基板和镀层，所述镀层的化学成分质量百分配比为：铝1～10％，镁0.1～3％，金属氧化物0.1～2％，其余为锌和不可避免的杂质；所述金属氧化物为ZnO、ZrO₂、TiO₂、CeO₂或V₂O₅中的一种或两种以上。本发明通过对锌铝镁合金改性，制备出具有优良综合性能的镀层钢板，例如优异的耐蚀性能、低摩擦性能、耐磨性能、抗污染性能及可涂装性能等。该新型涂镀层材料的改性方法，不仅可以降低镀层厚度，延长使用寿命和降低成本，而且赋予了锌铝镁镀层钢板独特的性能，工业应用前景可观。

技术领域

本发明属于热浸镀技术领域，具体涉及一种高性能锌铝镁镀层钢板及其制备方法。

背景技术

腐蚀是造成能源和材料损失的主要因素，全球每年有大约1/5的能源和4.2％的国民生产总值(GNP)因腐蚀而损失。热镀锌技术是一种简单、经济的材料防腐技术，其主要原因是热浸镀过程中形成Zn-Fe合金相。目前该领域的发展方向主要包括新的表面处理技术、新镀层产品开发、镀层改性及后处理技术，如磷化、钝化和涂装处理。与热镀锌、热镀铝锌等传统镀层相比，热镀锌铝镁合金镀层因具有优异的耐蚀性能、成形性能受到人们的广泛关注，但是其综合性能还有待提高。

CN108018513A公开了一种热浸镀锌铝镁镀层钢板及其制造方法，其镀层化学成分如下：Al 0.15％-6.5％，Mg 0.2％-7％，RE≤0.2％，Sr 0.002％-0.2％，余量为Zn和其他不可避免的杂质，并且所述镀层的化学成分还满足Mg/Al＞1.0。上述锌铝镁镀层钢板的耐蚀性较差，难以满足建筑用钢和家电用钢的高耐蚀性要求。

CN109112453A公开了一种锌铝镁镀层钢板及其制造方法、热成型方法和部件，其镀层化学成分如下：Al 1.5～9.0％，Mg 1.0～3％，Si≤0.50％，Ti≤0.50％，Sb≤0.50％，Cu≤2.00％，Re≤0.10％，Mn≤3.0％，Ca≤1.00％，Sn≤0.50％；其余为Zn，且Al/Mg＞1.0。上述锌铝镁镀层钢板的镀层中添加的Sn、RE、Sb、Ti、Ca等多种微量元素具有关联控制要求，实际冶炼控制难度大，且生产过程中的可操作性低，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有热镀锌铝镁合金镀层钢板综合性能较差的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：一种高性能锌铝镁镀层钢板，包括基板和镀层，所述镀层的化学成分质量百分配比为：铝1～10％，镁0.1～3％，金属氧化物0.1～2％，其余为锌和不可避免的杂质；所述金属氧化物为ZnO、ZrO₂、TiO₂、CeO₂或V₂O₅中的一种或两种以上。

其中，上述高性能锌铝镁镀层钢板，所述镀层的化学成分质量百分配比为：铝1～5％，镁1～2％，金属氧化物0.5～1％，其余为锌和不可避免的杂质。

其中，上述高性能锌铝镁镀层钢板的制备方法，包括以下步骤：脱脂清洗、助镀剂处理、干燥、退火、热浸镀、冷却。

其中，上述高性能锌铝镁镀层钢板的制备方法，所述脱脂清洗是指先用质量分数为5-10％NaOH溶液于60-80℃处理5-15min，再用清水冲洗。

其中，上述高性能锌铝镁镀层钢板的制备方法，所述助镀剂是质量分数为20-40％NH₄Cl的溶液，助镀时间为5-20min，助镀温度为50-80℃。

其中，上述高性能锌铝镁镀层钢板的制备方法，所述退火温度为600-900℃，时间为30-120s，退火的气氛为氮气-氢气或稀有气体，其中氮气-氢气中氢气的体积百分数5％。