一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法与流程

文档序号:15656442发布日期:2018-10-12 23:56

本发明涉及轧钢技术领域,特别涉及一种改善锌铝镁合金镀层表面色差 缺陷的方法。



背景技术:

锌铝镁镀层钢板是一种具有高耐蚀性合金镀层的钢板,被认为是新一代 镀层钢板,其耐腐蚀性能是纯锌镀层的2倍以上,而且具有切口保护作用。 锌铝镁镀层是在纯锌镀层的成分基础上,在镀层中添加1%以上的镁元素以及 1%以上的铝元素,可以采用热浸镀、电镀、蒸镀、离子溅射等多种方式获得。

锌铝镁镀层中含有较多的镁元素,镁容易与空气中的氧、水蒸气、二氧 化碳等氧化性气体反应,生成较厚的含镁化合物层,这种含镁化合物层属于 镁的氧化物或/和氢氧化物或/和碱式碳酸盐的混合物,在形成初期不稳定,呈 现出灰黑色,严重影响镀层外观质量。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法,提 高了锌铝镁镀层的外观质量。

为实现上述目的,本发明提供了一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷 的方法,所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素: 硼、硅、铜、镍、锰。

进一步地,在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素。

进一步地,所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰中任意一种或几 种合金元素。

优选的,铜元素和镍元素的总含量为0.2%-2%。

优选的,硼元素的添加量为0.0005%-0.002%。

优选的,硅元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素含量满 足以下关系:1≥Si%/(Mg%/2+Al%)≥0.05。

优选的,锰元素添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素的含量有 关:若镀层中铝元素和镁元素的含量均在3%以下,则锰元素添加量在 0.05%-0.6%范围内;若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3%,则锰元素添加 量在0.05%-0.4%范围内。

优选的,合金元素硼、和/或硅、和/或铜、和/或镍、和/或锰的添加总量 在2%以下。

优选的,所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均在1%以 上,铝和镁两种元素的总含量在20%以下。

本申请实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请实施例提供的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法,所述方 法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、 镍、锰。通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素,提高了镀层在大气环 境中的稳定性,克服了镀层表面色差的缺陷,达到了提高锌铝镁镀层外观质 量的效果。

具体实施方式

本申请实施例提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法,提高 了锌铝镁镀层的外观质量,满足产品综合性能要求。

为解决上述技术问题,本申请实施例总体思路如下:

本申请提供了一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法,所述方法 是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、 锰。

上述技术方案,通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素,改善镁和 镁的化合物在空气中的稳定性,在不降低镀层耐蚀特性的同时,提高了镀层 在大气环境中的稳定性,克服了镀层表面色差的缺陷,达到了提高锌铝镁镀 层外观质量的效果。

为了更好的理解上述技术方案,下面通过具体实施例对本申请技术方案 做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请 技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况 下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存 在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B, 单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一 种“或”的关系。

锌铝镁镀层钢板出现表面色差缺陷,主要原因是镀层中的镁和镁的化合 物与空气中的氧化气氛如氧气、水蒸气、二氧化碳等反应,形成镁的氧化物 或/和氢氧化物或/和碱式碳酸盐的混合物,在形成初期不稳定,呈现出灰黑色。 本申请的思路是通过合金化改善镁和镁的化合物在空气中的稳定性。

为此,本申请实施例提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法, 所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、 铜、镍、锰。

根据一种实施方式,在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素。

进一步,所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰中任意一种或几种 合金元素。

本申请实施例中,硼元素的添加量为0.0005%-0.002%。硼和铝都是三价 元素,添加0.0005%以上的硼元素可以起到稳定铝-镁结合键的作用;但是硼 本身很容易在锌中析出,恶化耐腐蚀性能,因此添加量必须严格控制在0.002% 以下。

本申请实施例中,铜元素和镍元素的总含量为0.2%-2%。铜和镍都是空 气中的稳定性元素,能够稳定形成致密氧化物。因此添加2%以下的铜和镍可 以明显改善镀层的色差,但是如果添加量少于0.2%则没有显著效果。

本申请实施例中,硅元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元 素含量满足以下关系:1≥Si%/(Mg%/2+Al%)≥0.05。硅是铝和镁的强烈化合元 素,可以强烈稳定这两种元素的氧化反应过程,添加一定量的硅可以阻碍铝 和镁元素的氧化反应。按照硅与铝和镁的反应比例,当 Si%/(Mg%/2+Al%)≥0.05时硅可以起到阻止氧化的目的;但是硅添加太多就会 造成铝和镁的强烈析出,削弱了铝和镁在锌中的耐腐蚀性质,同时不利于表 面形成铝和镁的耐腐蚀覆盖层,因此规定1≥Si%/(Mg%/2+Al%)。

本申请实施例中,锰元素添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素 的含量有关:若镀层中铝元素和镁元素的含量均在3%以下,则锰元素添加量 在0.05%-0.6%范围内;若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3%,则锰元素添 加量在0.05%-0.4%范围内。锰是容易发生氧化的元素,但是在锌铝镁镀层中 能够起到稳定镁的作用,添加少量的锰有利于镁的缓慢释放。但是锰与铝和 镁又有排斥作用,难以同时使用,而锰对耐蚀性也有破坏作用。因此,当镀 层中的铝和镁含量均小于3%时,可以最多添加0.6%的锰,但是锰含量如果 少于0.05%则没有明显效果。如果镀层中的铝含量和镁含量均大于3%时,锰 含量不宜超过0.4%,同样不应少于0.05%。

由于添加较多的合金元素,可能会影响镀层的耐蚀性。因此,本申请实 施例中,合金元素硼、和/或硅、和/或铜、和/或镍、和/或锰的添加总量应在 2%以下。

本申请实施例中,所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均 在1%以上,铝和镁两种元素的总含量在20%以下。锌铝镁镀层中的铝和镁含 量通常没有规定,为了获得耐蚀性要求,一般认为铝和镁含量都应超过1%, 然而如果铝和镁含量太高,则带来一些不稳定的问题,包括焊接质量较差、 涂漆附着力较差、色差难以控制等,因此要求本申请锌铝镁合金镀层中铝和 镁含量总和在20%以下。

通过上述内容可以看出,本申请通过在锌铝镁合金镀层添加合金元素硼、 和/或硅、和/或铜、和/或镍、和/或锰,在不降低镀层耐蚀特性的同时,改善 了镁和镁的化合物在空气中的稳定性,进而提高了镀层在大气环境中的稳定 性,从而克服了镀层表面色差的缺陷,保证了锌铝镁镀层的外观质量。

为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本申请实施例的方案,下 面将基于本申请实施例所介绍的方案对其进行详细介绍。

实施例及对比例锌铝镁合金镀层中各元素添加量见表1。

表1锌铝镁合金镀层中各元素添加量及镀层表面色差

注:锌铝镁合金镀层中各元素添加量均为质量百分比,锌铝镁合金镀层中各元素质量百分比之和 为100%,余量为Al。

锌镁铝合金镀层表面色差采用光度计表征,纯黑色为0,纯白色为1,光 度计数值越接近1表明镀层外观质量越好,能够接受的数值为0.6。

由表1可以看出,与对比例1和对比例2相比,实施例添加硼、和/或硅、 和/或铜、和/或镍、和/或锰合金元素后,光度计数值增大,镀层表面质量得 到有效改善。由于对比例3中锰元素添加量过少,镀层表面质量改善不明显。 对比例4中铜+镍、锰元素添加量不足,镀层表面质量改善不明显。对比例5 中硅和锰元素添加量不足,镀层表面质量改善不明显。对比例6中硼元素添 加量不足,镀层表面质量改善没有显著效果。

本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

本申请实施例提供的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法,所述方 法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、 镍、锰。通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素,提高了镀层在大气环 境中的稳定性,克服了镀层表面色差的缺陷,达到了提高锌铝镁镀层外观质 量的效果。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而 非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应 当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明 技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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