溶液助锻剂中对钢材进行助锻，助锻时间2min; (f)在溫度 120°C下对钢材进行烘干，时间3min。
[0062] (4)热浸锻锋:在步骤(2)所得的溫度450°C的合金锋浴中对钢材进行热浸锻锋，时 间Smin。
[0063] 亲1连驗巧钢的化举成分（质畳分#，％ )
[0064]
[00化]对比测试1
[0066] 将实施例1中含0.10 % Si钢板分别在450°C纯锋浴W及含儀0.1 %的合金锋浴中热 浸锻5min的试验。预处理步骤W及热浸锻锋工艺条件与实施例1相同。
[0067] 对实施例1W及对比测试1的锻锋钢板进行锻层厚度测试，从锻锋钢板上银出尺寸 规格为50mmX40mmX3mm样品，对其横截面进行磨制、抛光、腐蚀，在扫描电镜下测量样品中 的锻层厚度。=种锻锋结果如图1所示，可W看出在纯锋浴中加儀后，起到了减薄锻层的作 用，再加入错后，可W进一步降低锻层厚度。
[0068] 用盐雾腐蚀试验法评价锻层耐腐蚀性能，试验采用YWX/Q-150型盐雾箱，参照ISO-3768标准，腐蚀溶液为5 %化Cl水溶液，溶液的抑值为6.5~7.2，盐雾箱内溫度为35 ± 2 °C， 喷雾量的大小为1~2mL/(80cm2 ? h)。结果如图2所示，可W看出ai-0.1%Ni-0.06%Zr合金 锻层(实施例1)可W较大幅度延缓白诱的生成，耐腐蚀性能明显提高。
[0069] 电化学测试:将待测试样进行封蜡，在试样中间预留IOmmX IOmm的锻层表面。将待 测试样浸入质量分数为5%的化Cl溶液中，使用上海辰华仪器公司出品的CHI660E型电化学 工作站进行电化学测试，采用常规的=电极体系，工作电极为待测锻层，辅助电极为销电 极，参比电极为饱和甘隶电极，先测量开路电位，然后测量锻层的极化曲线，极化曲线的电 位扫描速度为O.lmV/s。锻层的电化学极化曲线的比较如图3所示，表2为相应的电化学极化 参数。从图3和表2可W看出，锋浴添加儀、错合金元素后使锻层表面的自腐蚀电位Ewrr提 高，极化电阻Rp增大，腐蚀电流密度Jcorr减小。其中化-0.1 %Ni-0.06 % Zr合金锻层的效果更 为显著。表明实施例1所得的化-0.1 %Ni-〇.06%化合金锻层在5%化Cl溶液中发生自发腐 蚀的倾向比纯锋锻层小，合金元素对锻锋层的电化学腐蚀具有抑制作用。
[0070] 表2热浸锻锋及锋合金锻层电化学极化参数
[0071]
[0072] 实施例2
[0073] 锻锋用钢为Q235含(0.22 % Si)钢板，尺寸规格为50mm X 40mm X 3mm，采用的方法包 括如下步骤和工艺条件：
[0074] (1)二元中间合金炼制：按重量比例称取儀和锋W及错和锋，将儀和锋置于一石墨 相蜗中，将错和锋置于另一石墨相蜗中，分别炼制。其中，锋儀二元中间合金中的儀含量为 2.4%，锋儀中间合金的烙炼溫度为610°C，保溫时间3.5小时;锋饥二元中间合金中的饥含 量为1%，锋错中间合金的烙炼溫度为710°C，保溫时间4小时。锋儀二元中间合金W及锋错 二元中间合金的合金液经保溫后，再经过揽拌、静置和去除合金液表面的灰渣，然后分别诱 注成锋儀中间合金锭和锋错中间合金锭。
[0075] (2)锋浴成分配制:将锋锅中的锋烙化并保持溫度在445°C，再加入步骤(1)所得锋 儀中间合金锭和锋错中间合金锭，获得含儀0.05%、含错0.1 %的锋浴。
[0076] (3)预处理:将钢材进行除油、除诱、助锻和烘干预处理;具体是(a)在5.5 %化OH水 溶液(65 °C )中对钢材进行碱洗除油；（b)用溫度55 °C清水对钢材进行水洗；（C)在17 % HCl (室溫25°C)中对钢材进行酸洗除诱；（d)用室溫25°C清水将钢材进行再水洗；（e)在溫度为 85 °C的70wt %NH4Cl+30wt %化C12水溶液助锻剂中对钢材进行助锻，助锻时间2min; (f)在溫 度11 (TC下对钢材进行烘干，时间2min。
[0077] (4)热浸锻锋:在溫度455°C的合金锋浴中对钢材进行热浸锻锋，时间5min。
[007引实施例3
[0079] 锻锋用钢为Q235 (含0.22 % Si)钢板，尺寸规格为50mm X 40mm X 3mm，采用的方法包 括如下步骤和工艺条件：
[0080] (1)二元中间合金炼制：按重量比例称取儀和锋W及错和锋，将儀和锋置于一石墨 相蜗中，将错和锋置于另一石墨相蜗中，分别炼制。其中：锋儀二元中间合金中的儀含量为 3%，锋儀中间合金的烙炼溫度为620°C，保溫时间4小时;锋错二元中间合金中的饥含量为 2%，锋错中间合金的烙炼溫度为730°C，保溫时间3小时。锋儀二元中间合金W及锋错二元 中间合金的合金液经保溫后，再经过揽拌、静置和去除合金液表面的灰渣，然后分别诱注成 锋儀中间合金锭和锋错中间合金锭。
[0081] (2)锋浴成分配制:将锋锅中的锋烙化并保持溫度在445°C，再加入步骤(1)所得锋 儀中间合金锭和锋错中间合金锭，获得含儀0.08%、含错0.03%的锋浴。
[0082] (3)预处理:将钢材进行除油、除诱、助锻和烘干预处理;具体是(a)在6 %化OH水溶 液(70°C )中对钢材进行碱洗除油；（b)用溫度60°C清水对钢材进行水洗；（C)在20%肥1 (室 溫25°C)中对钢材进行酸洗除诱；（d)用室溫25°C清水将钢材进行再水洗；（e)在溫度为90°C 的70wt %NH4Cl+30wt %ZnCl2水溶液助锻剂中对钢材进行助锻，助锻时间3min; (f)在溫度 125 °C下对钢材进行烘干，时间5min。
[0083] (4)热浸锻锋:在溫度445°C的合金锋浴中对钢材进行热浸锻锋，时间5min。
[0084] 对比测试2~3
[0085] 对实施例2和实施例3的锻锋钢板进行锻层厚度测试，从锻锋钢板上银出尺寸规格 为50mm X 40mm X 3mm，对其横截面进行磨制、抛光、腐蚀，在扫描电镜下测量样品中的锻层厚 度。结果见表2所示。综合实施例1~3的锻层厚度测量值，可W看出，不同含娃量的钢在纯锋 浴中热浸锻时，锻层较厚，在锋浴中加入儀、错后，有效地降低了锻层厚度。
[0086] 用盐雾腐蚀试验法评价锻层耐腐蚀性能，试验采用YWX/Q-150型盐雾箱，参照ISO-3768标准，腐蚀溶液为5 %化Cl水溶液，溶液的抑值为6.5~7.2，盐雾箱内溫度为35 ± 2 °C， 喷雾量的大小为1~2mL/(80cm2-h)。各锻层的白诱的生成结果见表2,可W看出，在锋浴中 加入0.05-0.10 %儀、0.03 %~0.10 %错后，可W较大幅度延缓白诱的生成，耐腐蚀性能明 显提局。
[0087] 表2实施例1~3热浸锻锋层厚度及腐蚀数据 [008引
[00
【主权项】
1. 一种钢材热浸镀锌镍锆合金镀层的方法，其特征在于，包括： 分别提供第一合金和第二合金； 将锌、第一合金和第二合金混合熔融，得到锌浴;所述锌浴含有的成分按重量百分比包 括:镍0.05%~0.10%，锆0.03%~0.10%、余量为锌； 将预处理的钢材在所述锌浴中进行热浸镀锌。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别提供第一合金和第二合金具体为： 按重量比例称取锌、镍、锆，分别置于石墨坩埚中，加热熔融后保温，制成第一合金和第 二合金； 其中所述第一合金成分按重量百分比计包括，镍2 %~3 %，余量为锌； 所述第二合金成分按重量百分比计包括:锆1 %~2 %，余量为锌。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一合金的熔炼温度为600~620°C， 保温时间3~4小时； 所述第二合金的熔炼温度为710~730 °C，保温时间3~4小时。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第一合金和第二合金分别进行保温 后，再经过搅拌、静置和去除合金液表面的灰渣，然后分别浇注成第一合金和第二合金的合 金锭。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将锌、第一合金和第二合金混合熔融， 得到锌浴具体为： 将锌熔化并保持温度在445~455 °C，再加入第一合金和第二合金。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理具体为将钢材进行除油、除锈、 助镀和烘干。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于， 所述除油具体为：在60~70 °C温度条件下，5~6wt % NaOH水溶液中对钢材进行碱洗除 油； 所述除锈具体为：用温度50~60°C清水对钢材进行水洗;在温度为20~30°C条件下15 ~20wt%的HC1中对钢材进行酸洗除锈； 所述助镀具体为：用20~30°C的清水将钢材进行再水洗;在温度为80~90°C的70wt % 的NH4CI与30wt %的ZnCl2混合水溶液助镀剂中对钢材进行助镀，助镀时间2~3min; 所述烘干具体为:在温度为110~130 °C条件下对钢材进行烘干，时间为2~5min。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热浸镀锌具体为:在温度为445~455 °C的条件下，将钢材在所述锌浴中进行热浸镀锌3~lOmin。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述热浸镀锌后还包括： 检测所述锌浴的成分及含量，并根据所述检测结果，向所述锌浴中添加所述第一合金 和第二合金，满足所述锌浴中镍或锆含量不低于原含量的80%。
【专利摘要】本发明公开了一种钢材热浸镀锌镍锆合金镀层的方法，其特征是将钢材在由两种二元中间合金配制的锌合金镀浴中进行批量热浸镀锌。锌合金镀浴成分的配方为：含镍0.05％～0.10％、含锆0.03～0.10％，其余为锌。两种二元中间合金成分的配方为：锌镍二元中间合金中，镍含量为2％～3％，其余为锌；锌锆二元中间合金中，锆含量为1％～2％，其余为锌。该合金镀层工艺简单，合金锌浴成分容易控制，可以有效克服热浸镀锌用钢中硅对镀层的不利影响，有效地降低镀层厚度，同时进一步提高镀层耐腐蚀性能，无需改变原有热浸镀锌设备，有利于钢材批量热浸镀锌规模化生产。
【IPC分类】C23C2/06
【公开号】CN105714230
【申请号】CN201610226785
【发明人】周巍, 于航, 李昀瑧
【申请人】苏州大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年4月13日