[发明专利]一种基于双镀法制备锌铝镁合金镀层的方法

说明书

本发明公开了一种基于双镀法制备锌铝镁合金镀层的方法，属于金属材料表面热处理技术领域。本发明先将金属基体进行修整、脱脂除油、酸洗、水洗等预处理，然后将预处理后的金属基体在助镀剂存在下先进行纯锌热浸镀处理，再在锌铝镁合金溶液中进行热浸镀处理，即在金属基体表面制备出锌铝镁合金镀层。本发明具有工艺时间短、低铝、低镁含量的优点，并采取精炼剂造渣及风冷的冷却方式，形成稳定均匀、厚度适中、表面光亮、整洁、抗弯折性好的锌铝镁合金镀层。本发明制备方法成本低，易工业化生产。

技术领域

本发明涉及金属材料表面热处理领域，特别涉及一种基于双镀法制备锌铝镁合金镀层的工艺。

背景技术

在金属表面渗锌、渗铝或锌铝合金是重要的金属材料表面热处理技术。合金镀层在许多环境中具有比渗锌、渗铝更好的耐腐蚀性能，钢铁作为主要的结构材料广泛地应用于汽车、建筑和家电行业，但是在大多数的环境中其耐蚀性都比较低。热镀锌能延长钢铁的使用寿命，并具有生产成本低的优势。许多研究成果表明合金元素如Al、Mg、Si能提高锌镀层的耐蚀性和机械性能，多种锌合金镀层已经开始了商业化，比如Zn-55A-1.6Si、Zn-5Al-0.1RE、Zn-4.5Al-0.1Mg、Zn-1lAl-3Mg-0.2Si、Zn-0.5Mg和Zn-6Al-3Mg等。其中ZAM(Zn-6Al-3Mg)镀锌板是由日新制钢公司在上世纪九十年代研制成功的，它在大气和加速腐蚀的环境中都表现出了良好的耐蚀性。在钢缆镀锌领域得到普遍推广，但常见的单浸镀过程中普遍出现漏镀、表面发暗、褶皱、细小龟裂纹以及在缠绕过程中出现开裂等现象，影响其使用性能。

Li Shiwei等[Study on RE，Mg and Si in the modification ofZAM andGalvalume coatings]研究了锌铝镁合金层耐腐蚀性的影响，提出Al、Mg、RE、Si等元素对镀层组织微观结构和镀层整体的耐蚀性能均起到良好的作用；S. Schilrz等[Chemistry ofcorrosion products on Zn-Al-Mg alloy coated steel. Corrosion Science. 2010,52 (10) ,3271-3279]制备的高 Al、Mg配比锌铝镁层，具有优异的耐蚀性能。

发明内容

为了解决现有技术中锌铝共渗工艺要求高、镀层表面不均匀、出现褶皱、发暗，镀层组织缠绕开裂等无法形成锌铝镁共镀层等不足与问题，本发明提供了一种适用于工艺时间短，金属材料的铝、镁含量适中、厚度适中、镀层形表面光亮整洁、结合强度高，适用于工业化推广生产，且基于双镀法制备的锌铝镁镀层及工艺。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种基于双镀法制备锌铝镁合金镀层的方法：将金属基体进行预处理，然后将预处理后的金属基体在助镀剂存在的条件下进行纯锌热浸镀处理，再在锌铝镁合金溶液中进行热浸镀处理，从而在金属基体表面制备出锌铝镁合金镀层。

一种基于双镀法制备锌铝镁合金镀层的方法，包括以下步骤：

A1、对金属基体进行修整、脱脂除油；

A2、将步骤A1处理后的金属基体进行酸洗、水洗；优选的，酸洗采用酸浓度为10%～13%的HCl溶液，用于除去预镀件表面氧化皮；

A3、将步骤A2处理后的金属基体置于助镀剂溶液中进行助镀，助镀60-120s后，将金属基体加热50s-100s，加热温度为 60℃ -140℃，直至助镀剂烤干；

A4、将步骤A3处理后的金属基体置于纯锌液中进行浸镀，浸镀时间60s-120s，浸镀温度为440℃ -460°C，冷却后在金属基体表面得到纯锌层；

A5、将步骤A4处理后的金属基体置于锌铝镁合金液中进行浸镀，浸镀时间60s-120s，浸镀温度为390℃ -470°C；

A6、将步骤A5浸镀后的金属基体进行冷却，即在金属基体表面得到锌铝镁合金镀层。