[发明专利]处理Al/Zn基合金涂覆产品的方法及所得到的产品

说明书

技术领域

本发明一般涉及具有以铝和锌为合金主要成分的合金涂层的产品(下文中称作“Al/Zn基合金涂覆产品”)的生产。

术语“Al/Zn基合金涂覆产品”在本文中被理解为包括例如带材、管材和型材等产品，该产品在其至少一部分表面上具有Al/Zn基合金涂层。

本发明更具体地涉及Al/Zn基合金涂覆钢带产品和由Al/Zn基合金涂覆钢带制成的产品，但不限于此。

Al/Zn基合金涂覆钢带可以是还被涂覆了用于保护的、美感的或其他原因的无机和/或有机化合物的钢带。

本发明更具体地涉及这样的Al/Zn基合金涂覆钢带，该钢带的合金涂层中，除了Al和Zn外，还含有一种以上超过痕量的其它元素，但不限于此。

本发明更具体地涉及这样的Al/Zn基合金涂覆钢带，该Al/Zn基合金涂层包含20-95％Al、0-5％Si、余量的Zn和不可避免的杂质。该涂层也可包含0-10％Mg和少量的其他元素。但本发明的合金涂层不限于此。

本发明还涉及一种处理产品的涂层Al/Zn基合金的方法，以提供改善的晶体微观结构，该结构基于该合金涂层组分元素的更均匀的混合物。

背景技术

薄的Al/Zn基合金涂层(2-100μm)经常被用于钢带表面以提供抵抗大气腐蚀的保护。

这些合金涂层主要是元素Al、Zn、Mg、Si、Fe、Mn、Ni、Sn和少量其他元素如V、Sr、Ca、Sb的合金涂层，但并不局限于此。

这些合金涂层主要但不仅仅应用于钢带上，其通过将钢带穿过熔融合金浴来热浸镀涂覆钢带。钢带一般但并不必然地在浸镀之前加热以促进合金和带基体间的结合。合金随后凝固在带上并随着带从熔融浴中露出而形成凝固的合金涂层。

一般来说，合金涂层的冷却速度是相当低的，通常小于100℃/s。冷却速度受限于带的热量和通过冷却介质时热、软涂层的碰撞损伤。

低的冷却速度意味着Al/Zn基合金涂层是相对粗大的枝状和/或薄片状的微观结构，该结构包含不同组分的相的混合物。

其他已知的在钢带上形成Al/Zn基合金涂层的方法产生熔融合金涂层，该涂层以不同于热浸镀涂层的方式凝固。然而，涂层的Al/Zn基合金仍然以不同组分的相的相对粗大的混合物形态存在。

发明内容

申请人发现，通过快速加热和其后快速冷却合金涂层，能够既在结构上又在化学上改善钢带上的Al/Zn基合金涂层的微观结构，使其不同于上面所述的粗大而多相的微观结构。

具体来说，申请人发现，快速高强度加热Al/Zn基合金涂覆带和快速冷却该带会改善微观结构，一般会得到由细小结构构成的微观结构，其中较大微观结构特征的尺寸被减小，此外还被均质化。

作为理论或解释，申请人发现，快速加热Al/Zn基合金涂覆带可以将加热限制为加热合金涂层而不是加热基体带，这就使基体带充当了促进合金涂层快速冷却的散热器，结果造成：(a)保存了在更高温度下产生的涂层合金的均质化的微观结构；(b)涂层合金转化成非常细小的枝状微观结构或(c)涂层合金转化成其他的相的细小分散混合物。

根据本发明，提供了一种处理Al/Zn基合金涂覆产品的方法，该产品包括基体上的Al/Zn基合金涂层，该方法包括步骤：

(a)在非常短的时间内快速高强度加热合金涂层，和

(b)快速冷却合金涂层，

从而形成合金涂层的改善的晶体微观结构。

根据本发明，还提供了一种处理Al/Zn基合金涂覆产品的方法，该产品包括基体上的Al/Zn基合金涂层，该方法包括步骤：

(a)加热合金涂层而不明显地加热基体，和

(b)通过使用基体作为散热器来快速冷却合金涂层，

从而形成合金涂层的改善的晶体微观结构。

上述方法避免或最小化了在常规的以一般小于100℃/sec(秒)的冷却速度凝固Al/Zn基合金涂层时所发生的元素的正常再分配。

改善的晶体微观结构可在步骤(a)中形成为合金涂层的原始微观结构的固态变化。

或者，步骤(a)可引起至少部分Al/Zn基合金涂层的熔化，和更优选地完全熔化，由此，当合金涂层在步骤(b)中凝固时就形成了改善的晶体微观结构。

优选地，步骤(a)包括将Al/Zn基涂层的温度升至足够高，以使通常以小于100℃/s的冷却速度凝固的合金涂层中的元素或元素化合物的细小和粗大颗粒都熔化。尽管该方法的加热时间很短，但即使对于高熔点化合物也会发生这种再融化。

Al/Zn基合金涂层的改善的晶体微观结构可以是单相。