一种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板，钢板经连续退火和热浸镀后，以10℃/s～50℃/s冷却速度冷却到室温，然后进行二次冷轧，镀层钢板的变形率为5%～50%，镀层变形率为7%～40%；热浸镀前钢板厚度应为0.3mm～2.0mm，热浸镀后锌铝镁镀层厚度为15μm～30μm，经二次冷轧后镀层厚度为10μm～29μm。镀层钢板厚度为0.3mm～2.0mm，镀层厚度为10μm～29μm，镀层硬度为Hv120～Hv200，提高了镀层的抗划伤能力，可同时满足了硬质钢板的使用范围，适用于表面机械加工的需要。
【专利说明】一种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢板
【技术领域】
[0001] 本发明属于热浸镀锌领域，特别涉及一种表面硬度高的热浸镀锌铝镁镀层钢板生 产方法及其镀层钢板。
【背景技术】
[0002] 随着汽车、家电和建材等行业对所使用钢板低成本、高耐蚀性的要求进一步提高， 各大钢厂及研究机构不断开发出成本低廉、性能优异的新型镀层钢板。锌铝镁镀层钢板以 其优异的耐蚀性目前得到国内外大型钢铁厂商及家电、汽车制造商的重视，锌铝镁镀层钢 板的品种开发也日趋成熟。目前，韩国浦项、日本新日铁及欧美大型钢铁公司已陆续开发出 ZM、Z6A3M、Z10A3M等产品。专利CN101812653A、US6235410B1等开发了含铝、镁的锌基镀 层，大大提高了耐蚀性。
[0003] 镀层的表面硬度是镀层质量及镀层钢板使用效果的重要指标之一。镀层钢板在后 期使用中无法避免的要经过运输、搬运、剪裁及加工等过程，而这些过程中经常对镀层表面 产生不同程度的划伤，镀层的硬度直接影响着镀层抗划伤的能力，即镀层硬度越高，镀层的 抗划伤能力越强。目前常用硬质镀层如TiN、WC等受镀层制备中设备的限制(离子溅射仪 器、爆炸喷涂仪等）均在尺寸较小的成品件上使用，不易于连续生产且成品较高，而针对大 型成品件尚无法生产。
[0004] 在建材及家电等领域内，为使钢板更具美观性，经常需对钢板表面进行不同程度 的机械加工，传统使用的不锈钢、铝板、钛板等造价较高，使生产厂商的制造成本提升，相比 以上品种，热浸镀层钢板制造成本较低，越来越受到钢板加工生产厂商的青睐。因此，热浸 镀层钢板除应具有和不锈钢等品种相媲美的耐蚀性能外，还应具有优良的表面加工性能。 提高镀层硬度是改善镀层钢板表面加工性能的较好方法。目前较为成熟的表面加工用钢多 为不锈钢，其显微硬度一般为HvlSO?HV220,而国内外生产的热浸镀锌层的显微硬度仅为 Hv70?HvlOO,锌铝镁镀层由于镀层内含有八1、1%、51、稀土元素等合金元素，其硬度值较纯 锌层有所提高，一般在HvllO?Hvl50,但较不锈钢还有一定差距，因此若想提高锌铝镁镀 层钢板的表面加工性能还需使镀层硬度进一步提高。
[0005] 在涂镀层领域里，镀层硬度与镀层组成元素和制备工艺有关，目前的热浸镀领域 中，镀层成分由镀液决定，成分一般均为固定，以锌铝镁为例，其镀层成分的组成在耐蚀性 能上已经得到广泛公认，加大锌液中的Mg、Al合金含量会使镀层的耐蚀性有所下降，并增 加锌铝镁镀层钢板的生产成本，因此为扩大锌铝镁镀层的应用范围，提高镀层表面硬度，应 重点着手于镀层制备的工艺手段。
[0006] 尽管国内外热浸镀锌铝镁镀层钢板的专利、文献较多，但还未有涉及到提高锌铝 镁镀层硬度的资料可寻。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板生产方法及其镀层钢 板，采用冷轧带钢在连续热镀锌机组经连续退火和热浸镀后，提高镀层的镀后冷却速度， 并在镀层冷却后增加一次冷轧机组对镀层施加一定量的塑性变形，从而提高镀层的表面硬 度，以适应表面机械加工的需要。
[0008] -种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板的生产方法，其特征在于：钢板经连续退火和 热浸镀后，以10°c /s?50°C /s冷却速度冷却到室温，然后进行二次冷轧，镀层钢板的变形 率为5%?50%，镀层变形率为7%?40% ;热浸镀前钢板厚度应为0· 3mm?2. 0臟，热浸镀后 锌铝镁镀层厚度为15 μ m?30 μ m，经二次冷轧后镀层厚度为10 μ m?29 μ m。
[0009] -种利用上述方法生产的高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板，其特征在于镀层钢板厚 度为0. 3mm?2. Omm,镀层厚度为10 μ m?29 μ m，镀层硬度为Hvl20?Hv200。
[0010] 传统的热浸镀连续生产线在板带热镀锌后进入光整机，一般光整机的下压率在 0. 2%?0. 5%，该压下率下一般只能满足修复镀层最外表面的粗糙度，不足以使镀层产生加 工硬化效应，因此需要附加冷轧机组以使镀层产生加工硬化效应。
[0011] 锌铝镁镀层钢板的基板不易过厚，基板过厚，镀后的冷轧塑变过程中，基板易产生 较大变形，对镀层表面受力有卸载作用，使镀层变形不明显，无法达到理想的加工硬化效 果。
[0012] 热浸镀锌铝镁镀层过薄，由薄膜力学理论可知，薄镀层的抗表面压力能力较强，冷 轧压力难以使镀层产生塑性变形，而且，通常表面机械加工过程中镀层往往会被抛光掉或 磨损掉一部分，因此加工前的镀层应具有一定的厚度，以保证镀层加工中不至过薄甚至暴 露基板而影响耐蚀性。但镀层过厚，在冷轧塑变时易使镀层表面开裂，尤其在表面MgZn 2的 脆性相周围易生成裂纹。
[0013] 冷轧压下率过小（〈5%)难以达到镀层塑变产生加工硬化的效果，压下率过大 (>50%)，易对镀层表面产生破坏，并极大的恶化镀层钢板的延展率。
[0014] 加大气刀流量、提高镀后冷却速度易于镀层自身的硬度提高，并有利于控制表面 MgZn2颗粒尺寸，MgZn2为脆性相，若尺寸较大冷轧过程中易开裂，影响镀层表面质量。
[0015] 镀层硬度控制在HV120?Hv200,以使镀层的抗划伤能力提高，并适用于一定的表 面机械加工工艺；二次冷轧后镀层厚度保证在IOym以上，以满足镀层钢板的耐蚀性。
[0016] 本发明提供的一种表面硬度高的锌铝镁镀层钢板及其制造方法。镀层经热浸镀并 快速冷却后通过二次冷轧机组，镀层钢板产生5%?50%的塑性变形。镀层表面硬度值较高 (>Hvl20)，提高了镀层的抗划伤能力，并适用于需要表面机械加工的镀层钢板，经二次冷轧 后，钢板的整体强度有所提高，可同时满足硬质钢板的使用范围。
【具体实施方式】
[0017] 实施例I :Z6A3M (Al:6%wt Mg:3%wt余量Zn)镀层原始厚度30μπι，硬度测量载荷 (IOg)
[0018]
【权利要求】
1. 一种高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板的生产方法，其特征在于：钢板经连续退火和热 浸镀后，以10°c /s?50°C /s冷却速度冷却到室温，然后进行二次冷轧，镀层钢板的变形率 为5%?50%，镀层变形率为7%?40% ;热浸镀前钢板厚度应为0? 3mm?2. 0臟，热浸镀后锌 铝镁镀层厚度为15 y m?30 y m，经二次冷轧后镀层厚度为10 y m?29 y m。
2. -种利用权利要求1所述方法生产的高镀层硬度的锌铝镁镀层钢板，其特征在于镀 层钢板厚度为〇? 3mm?2. 0mm，镀层厚度为10 y m?29 y m，镀层硬度为Hvl20?Hv200。
【文档编号】B32B15/01GK104419887SQ201310399088
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】杨洪刚, 李锋, 吕家舜, 周芳 申请人:鞍钢股份有限公司