锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法与流程

1.本发明属于锌铝镁合金镀层钢板技术领域，具体涉及锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法。


背景技术：

2.zn-al-mg合金镀层是目前热浸镀锌及锌合金镀层专业领域的研究重点。从国内研究结果看，在镀层zn、al含量同等水平条件下，添加mg的热浸镀zn-al-mg合金镀层钢板具有更优的耐蚀性，且材料的加工应用性能(成形性、焊接性及涂装性)优良，可替代现行相应的热浸镀锌或锌合金镀层钢板。
3.专利文献cn109536864a公开了一种高耐蚀锌铝镁热浸镀钢板及其生产方法，该钢板包括基板和镀覆于基板上的镀层，镀层化学成分的质量百分含量为：al 1.8～2.3％，mg 1.2～1.8％，re 0.01～0.08％，cu 0.003～0.008％，余量为zn和其他不可避免的杂质。
4.随着al和mg含量的增多，镀层的耐蚀性升高，但成形性能和焊接性能下降。在家电、汽车应用领域，为保证zn-al-mg合金镀层钢板满足用户的冲压成型要求，要具有良好的成形性，需采用低铝的成分体系。但低铝的zn-al-mg合金镀层钢板尚不能达到一些用户的空调外板等家电部件的高耐蚀性要求，需进一步提高镀层的耐蚀性。
5.目前高耐蚀性的热浸镀zn-al-mg合金镀层钢板主要提高al含量来提高镀层的耐蚀性，对镀层中al和mg的协调性和微量元素作用的研究较少，不能完全满足成形性和耐蚀性双高的使用要求。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良耐蚀性、成形性及焊接性能的锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法。
7.本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：本发明的锌铝镁合金镀层钢板，其镀层的主要成分(重量份)为：铝0.8％～2.5％，镁0.9％～2.0％，锆0.001％～0.20％，其余为锌及不可避免的杂质。
8.本发明的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板，其镀层的主要成分(重量份)可优选为：铝1.0～2.0％，镁1.0～2.0％，锆0.05～0.20％。
9.本发明的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板的镀层成分中不可避免的杂质总和≤0.006％，其中硅≤0.002％，硼≤0.002％，铬≤0.002％，镉≤0.002％，铅≤0.002％，锑≤0.002％，锡≤0.001％，砷≤0.001％，碲≤0.001％。
10.本发明的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板镀层重量为20～400g/m2(双面)。
11.本发明的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板/带，其钢基是可以是低碳铝镇静钢、if钢、烘烤硬化钢、spcc、seddq、qp钢、dp钢、trip钢等其中的一种。
12.本发明还提供了一种上述焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板的热浸镀方法，包括以下步骤：脱脂清洗、连续退火、热浸镀、气刀吹扫、冷却，其中脱脂清洗是脱脂处理后漂洗
干净，连续退火过程以体积百分含量计控制炉内氢气≥2.5％，可进一步优选为4.0％～8.0％；钢板入锌锅温度为410～500℃，热浸镀过程镀液温度为400～500℃，入锌锅温度与锌锅温度的温差控制在
±
15℃；气刀吹扫的空气介质为n2、惰性气体中的一种或多种；镀后必须快冷，带钢到达顶部转向辊的温度≤260℃，可进一步优选为150～220℃。
13.本发明所述的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板的热浸镀方法中的气刀吹扫的其他介质中的o2≤10ppm，co2≤10ppm。
14.本发明的有益效果是：通过镀层中mg、al含量优化和si、b、pb、sb、sn、se、as、cr等元素的严格控制，增强了镀液成分的纯净性，确保镀层结构的一致性，改善了镀层的焊接性；锆分布在镀层的晶界处，改善了镀层晶间组织，提升了镀层的焊接性能，从而满足用户的耐蚀性、成形性和优异焊接的使用要求。
具体实施方式
15.下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
16.实施例1
17.锌铝镁合金镀层钢板的镀层重量40g/m2(双面)，镀层的主要成分为：铝1.0％，镁1.5％，锆0.01％，铅0.001％，硅0.001％，锑0.001％，铬0.001％，镉0.001％，锡0.001％，其余为锌；钢基为ti-if钢。
18.制备方法为：脱脂清洗、连续退火、热浸镀、气刀吹扫、冷却，其中脱脂清洗是脱脂处理后漂洗干净，连续退火过程以体积百分含量计控制炉内氢气3.0％，钢板入锌锅温度为425℃，热浸镀过程镀液温度为440℃，气刀吹扫介质为n2，其中o2和co2含量均为0.006％，镀后快冷，带钢到达顶部转向辊的温度240℃。
19.测试方法：
20.耐蚀性能：采用中性盐雾加速腐蚀试验，试验条件及方法按gb/t10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》执行，试验仪器为盐雾腐蚀试验箱，以浓度50g/l、ph值6.5的nacl去离子水溶液为腐蚀介质，试验温度为35
±
2℃；试样规格为75mm
×
150mm
×
0.8mm，且用透明胶带进行尺寸为5mm的封边，以防止端部锈蚀影响结果；试样采取与竖直方向呈15
°
～25
°
角放置。观测试样表面产生红色锈蚀的时间。
21.成形性：将试样进行0t折弯(180
°
折弯，弯心半径为0)，肉眼观测是否出现裂纹，并对弯曲部位在中性盐雾试验条件下测试出现红锈的时间，中性盐雾试验条件及方法按gb/t10125-2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》执行。
22.焊接性：采用点焊，电极材料为cr-zr-cu，端面直径7.0mm，接头抗剪力由电子万能材料试验机测得。
23.经检测，本实施例焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板/带表面质量良好，具有优良的耐蚀性、成形性和焊接性。
24.在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在600h以上，0t折弯后肉眼未见有明显裂纹且弯曲部位在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在500h以上，接头抗剪力达9.5kn，焊接性良好，满足用户要求。
25.实施例2
26.锌铝镁合金镀层钢板的镀层重量120g/m2(双面)，镀层的主要成分为：铝2.5％，镁
2.0％，锆0.05％，铬0.001％，铅0.002％，硼0.001％，镉0.001％，锡0.001％，其余为锌；钢基为低碳铝镇静钢。
27.制备方法为：脱脂清洗、连续退火、热浸镀、气刀吹扫、冷却，其中脱脂清洗是脱脂处理后漂洗干净，连续退火过程以体积百分含量计控制炉内氢气4.0％，钢板入锌锅温度为460℃，热浸镀过程镀液温度为475℃，气刀吹扫介质为n2和惰性气体的混合气体，其中n2为99％，o2和co2均为0.005％，镀后快冷，带钢到达顶部转向辊的温度160℃。
28.测试方法同实施例1。
29.经检测，本实施例的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板/带表面质量良好，具有优良的耐蚀性、焊接性和涂装性。
30.在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在1600h以上，0t折弯后肉眼未见有明显裂纹且弯曲部位在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在1500h以上，接头抗剪力达9.8kn，焊接性良好，满足用户要求。
31.实施例3
32.锌铝镁合金镀层钢板的镀层重量260g/m2(双面)，镀层的主要成分为：铝1.6％，镁1.6％，锆0.15％，镉0.001％，铅0.001％，镉0.001％，锡0.001％，碲0.001％，其余为锌；钢基为trip钢。
33.制备方法为：脱脂清洗、连续退火、热浸镀、气刀吹扫、冷却，其中脱脂清洗是脱脂处理后漂洗干净，连续退火过程以体积百分含量计控制炉内氢气5.0％，钢板入锌锅温度为440℃，热浸镀过程镀液温度为430℃，气刀吹扫介质为n2和惰性气体的混合气体，其中n2为90％，o2和co2均为0.008％，镀后快冷，带钢到达顶部转向辊的温度200℃。
34.测试方法同实施例1。
35.经检测，本实施例的焊接性优异的锌铝镁合金镀层钢板/带表面质量良好，具有优良的耐蚀性、焊接性和涂装性。
36.在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在3000h以上，0t折弯后肉眼未见有明显裂纹且弯曲部位在中性盐雾试验条件下出现红锈的时间在2800h以上，接头抗剪力达9.9kn，焊接性良好，满足用户要求。