[发明专利]涂覆有基于铝的金属涂层的钢板

说明书

本发明涉及涂覆有金属涂层的钢板，涉及涂覆有基于铝的金属涂层的钢板，所述金属涂层包含2.0重量％至24.0重量％的锌，7.1重量％至12.0重量％的硅，任选的1.1重量％至8.0重量％的镁和任选的选自Pb、Ni、Zr或Hf的另外的元素，每种另外的元素以重量计的含量小于0.3重量％，余量为铝和任选地不可避免的杂质和残留元素，其中比率Al/Zn大于2.9。

本申请是名为“涂覆有基于铝的金属涂层的钢板”、申请号为201680044116.2的中国专利申请的分案申请，专利申请201680044116.2是根据专利合作条约于2016年7月8日提交的国际申请(PCT/IB2016/000977)进入中国国家阶段的国家申请，该申请的优先权日为2015年7月30日。

技术领域

本发明涉及涂覆有金属涂层的钢板。本发明特别适用于机动车辆的制造。

背景技术

通常使用基于锌的涂层，因为其由于阻挡层保护和阴极保护而允许抗腐蚀保护。屏障作用通过在钢表面上施加金属涂层而获得。因此，金属涂层防止钢与腐蚀性气氛之间的接触。屏障作用与涂层和基材的性质无关。相反，牺牲阴极保护是基于这样的事实，即锌与钢相比是较不贵重的金属。因此，如果发生腐蚀，则锌优先于钢被消耗。阴极保护在钢直接暴露于腐蚀性气氛的区域(例如其中在钢之前将消耗掉周围的锌的切割边缘)中是必需的。

然而，当例如通过热冲压对这种经锌涂覆的钢板进行压制硬化过程时，观察到钢中从涂层扩展出的微裂纹。另外，由于部件的表面存在不牢固的氧化物层，因而在磷酸盐化之前，一些涂覆有锌的硬化部件的上涂料步骤需要进行打磨操作。

通常用于生产机动车辆的其他金属涂层是基于铝和硅的涂层。由于存在金属间化合物层Al-Si-Fe，因而在进行压制硬化过程时，钢中没有微裂纹。此外，其具有良好的上涂料能力。其允许通过屏障作用进行保护，并且可以进行焊接。但是，其不允许阴极保护，或者其具有非常低的阴极保护。

专利申请EP1225246公开了一种Zn-Al-Mg-Si合金镀覆的材料，其中该涂层包含(按重量％计)：Al：至少45％且不大于70％；Mg：至少3％且小于10％；Si：至少3％且小于10％，剩余部分为Zn和不可避免的杂质，其中Al/Zn比为0.89至2.75，并且镀层包含大体积的Mg₂Si相。其还公开了一种Zn-Al-Mg-Si合金镀覆的钢材料，其中该涂层包含(按重量％计)：Al：至少45％且不大于70％；Mg：至少1％且小于5％；Si：至少0.5％且小于3％，剩余部分为Zn和不可避免的杂质，其中Al/Zn比为0.89至2.75，并且镀层包含鳞状Mg₂Si相。在上涂料之后这些特定涂层在切割边缘部分显示出未上涂料的耐腐蚀性和边缘抗蠕变性。

然而，制造特定的Mg₂Si相(鳞状或大体积)是复杂的。事实上，这取决于Mg₂Si相的短直径平均尺寸相对于长直径的比率和尺寸，如在5°抛光截面中观察到的。尺寸最主要受热浸镀之后冷却速率的影响。此外，Mg₂Si相的制造还取决于Mg和Si的量。

从工业角度来看，由于这些特定标准，Mg₂Si相可能难以获得。因此，存在得不到期望Mg₂Si相的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于成形的经涂覆的钢板，其在成形之前和之后均具有增强的抗腐蚀保护，即除了阻挡层保护之外的牺牲阴极保护。

就牺牲保护性腐蚀而言，电化学电位必须比钢的电位负至少50mV，即，相对于饱和甘汞电极(SCE)的最大电位为-0.78V。优选不使电位降低至-1.4V/SCE的值，甚至-1.25V/SCE的值，这会导致快速消耗，并将最终缩短钢的保护期。