金属镀覆钢带的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属带材、特别是钢带的制造，所述金属带材具有耐腐蚀金属合金 镀层，该镀层含有作为合金中的主要元素的铝-锌-硅-镁，并据此在下文中被称为 "Al-Zn-Si-Mg 合金"。
[0002] 特别地，本发明涉及在带材上形成Al-Zn-Si-Mg合金镀层的热浸金属镀覆法， 该镀覆法包括将未镀覆过的带材浸入熔融Al-Zn-Si-Mg合金浴中并且在带材上形成 Al-Zn-Si-Mg合金镀层。
[0003] 典型地，本发明的Al-Zn-Si-Mg合金包括具有以重量％计的如下范围的Al、Zn、Si 和Mg元素：
[0004] Zn: 30 至 60%
[0005] Si :0.3 至 3%
[0006] Mg :0.3 至 10%
[0007] 余量：Al和不可避免的杂质。
[0008] 更加典型地，本发明的Al-Zn-Si-Mg合金包括具有以重量％计的如下范围的A1、 Zn、Si和Mg元素：
[0009] Zn: 35 至 50%
[0010] Si :1· 2 至 2. 5%
[0011] Mg :1.0 至 3.0%
[0012] 余量：Al和不可避免的杂质。
[0013] Al-Zn-Si-Mg合金可以含有作为有意添加的合金添加剂或作为不可避免的杂质而 存在于合金内的其它元素。因此，词组"Al-Zn-Si-Mg合金"在这里应当被理解为涵盖含有 这类其它元素（作为有意添加的合金添加剂或作为不可避免的杂质）的合金。举例来说， 上述其它元素可以包括Fe、Sr、Cr和V中的任何一种或多种。
[0014] 应注意，由于诸如在镀覆过程中金属带材部分地溶解到镀层中等因素，成为固化 镀层的Al-Zn-Si-Mg合金的组成可能在一定程度上不同于被用来形成镀层的Al-Zn-Si-Mg 合金的组成。
[0015] 根据最终用途，可在金属镀覆带材的一个或两个表面上涂覆例如聚合物涂料。在 这方面，金属镀覆带材本身可以作为最终制品来出售或可以将涂料层涂覆在一个或两个表 面并作为经涂覆的最终制品来出售。
【背景技术】
[0016] 在澳大利亚和其它地方广泛用于建筑产品（尤其是异形壁和屋顶板）的一种耐腐 蚀金属合金镀层是Al-Zn合金镀层，更加特别地，是由合金中还含有Si的55% Al-Zn合金 形成的镀层。通常通过经涂覆的金属合金镀覆带材的冷成型来制造压型板材。典型地，通 过对经涂覆的带材进行轧制成型来制造压型板材。
[0017] 在这种已知的55% Al-Zn合金中添加 Mg已经于多年前就在专利文献中提出过， 例如，参见以新日本制铁株式会社（Nippon Steel Corporation)名义申请的美国专利US 6635359。
[0018] 已经证实：当55% Al-Zn合金镀层中含有Mg时，Mg会给产品性能带来某些有益效 果，例如改善了切边保护（cut-edge protection)等。
[0019] 申请人已经实施了与诸如钢带等带材上的Al-Zn-Si-Mg合金镀层相关的广泛的 研发工作。本发明是该研发工作的成果的一部分。
[0020] 上面的讨论不应被视为在澳大利亚和其它地方所承认的公知常识。
【发明内容】
[0021] 与本发明有关的研发工作包括在申请人的金属镀覆作业线上的一系列工厂试 验，以此来研宄在这些金属镀覆作业线上将Al-Zn-Si-Mg合金镀层形成在钢带上的可行 性。工厂试验发现：与相比，Al-Zn-Si-Mg合金镀层远比传统的Al-Zn镀层更容易与淬火水 (quench water)发生反应，所述淬火水在镀覆钢带离开恪融合金浴后被用来冷却金属合金 镀层。更加具体地，申请人发现：与传统的Al-Zn镀层的情况相比，Al-Zn-Si-Mg合金镀层 更多地溶解入淬火水中，这样的溶解导致了淬火水中的沉淀物，在金属镀覆作业线上的淬 火水回路中，这样的沉淀物造成了冷却水回路换热器的迅速劣化并且造成在冷却水贮藏箱 表面上形成不期望的覆层。沉淀问题是潜在的严重维护问题。
[0022] 在认识到沉淀问题且实施进一步的研发工作后，申请人发现：冷却水的pH控制和 较小程度的冷却水温度控制能够减小沉淀物形成的程度且使冷却水换热器能够以实用的 方式运行。更加具体地，申请人发现可以通过下述方式来解决沉淀问题：经由冷却水的PH 控制和较小程度的冷却水温度控制（低温操作）来抑制冷却水的碱性，从而降低冷却水对 Al-Zn-Si-Mg合金镀层的腐蚀性。
[0023] 根据本发明，提出了一种在钢带上形成Al-Zn-Si-Mg合金的镀层以形成 Al-Zn-Mg-Si镀覆钢带的方法，所述方法包括以下步骤：将钢带浸入熔融Al-Zn-Si-Mg合金 浴中，在所述钢带的裸露表面上形成所述合金的镀层，并且使用冷却水对所述镀覆钢带进 行冷却，所述冷却的冷却步骤包括将所述冷却水的pH值控制在pH 5-9的范围内。
[0024] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的pH值控制为小于8。
[0025] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的pH值控制为小于7。
[0026] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的pH值控制为小于7. 5。
[0027] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的pH值控制为大于5. 5。
[0028] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的pH值控制为大于6。
[0029] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为在25_80°C的范围内。
[0030] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为小于70°C。
[0031] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为小于60°C。
[0032] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为小于55°C。
[0033] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为小于50°C。
[0034] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为小于45°C。
[0035] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为大于30 °C。
[0036] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为大于35°C。
[0037] 所述冷却步骤可以包括将所述冷却水的温度控制为大于40 °C。
[0038] 所述冷却步骤可以包括通过将酸添加至所述冷却水来控制所述pH值。
[0039] 所述冷却步骤可以包括通过添加酸和其它的盐、缓冲剂、湿润剂、表面活性剂和偶 联剂等来控制所述pH值。
[0040] 所述酸可以是任何适合的酸，举例来说，诸如磷酸和硝酸等。
[0041] 所述冷却步骤可以是水淬步骤。
[0042] 所述冷却步骤可以是这样的闭合环路：其中，水通过回路来循环，所述回路将水供 给至所述镀覆钢带，所述回路对水进行收集和冷却，并且使冷却过的水返回以用于对所述 镀覆钢带进行冷却。
[0043] 所述闭合环路可以包括：贮水箱；喷射系统，所述喷射系统用于将来自所述贮水 箱的水供给至所述但镀覆钢带；和换热器，所述换热器用于在水已经被喷射至所述钢带之 后对水进行冷却。
[0044] 所述冷却步骤可以是这样的开放环路：其中，在所述冷却步骤中冷却水不被循环 利用。
[0045] 所述冷却步骤可以包括：控制操作条件以将所述镀覆钢带冷却至28_55°C的温度 范围。
[0046] 所述冷却步骤可以包括：控制操作条件以将所述镀覆钢带冷却至30_55°C的温度 范围。
[0047] 所述方法可以包括其它步骤，所述其它步骤包括下述步骤中的任一个或多个：在 热浸镀覆步骤之前对钢带进行预处理以清洗所述钢带，在镀覆步骤后立即控制所述镀覆钢 带的厚度，乳制所述镀覆钢带，使用钝化液处理所述镀覆钢带并且卷取所述镀覆钢带。
[0048] 所述Al-Zn-Si-Mg合金可以含有大于0· 3重量％的Mg。
[0049] 所述Al-Zn-Si-Mg合金可以含有大于LO重量％的Mg。
[0050] 所述Al-Zn-Si-Mg合金可以含有大于1.3重量％的Mg。
[0051] 所述Al-Zn-Si-Mg合金可以含有大于1.5重量％的Mg。
[0052] 所述Al-Zn-Si-Mg合金可以含有小于3重量％的Mg。
[0053]