[发明专利]金属镀覆钢带

说明书

技术领域

本发明涉及金属带材、特别是钢带的生产，其具有耐腐蚀金属合金镀层，该镀层含有铝、锌、硅和镁作为合金中的主要元素，在此基础上，下面称之为“Al-Zn-Si-Mg合金”。

特别地，本发明涉及在带材上形成Al-Zn-Si-Mg合金镀层的热浸镀金属镀覆方法，该方法包含将未镀覆的带材浸入到熔融Al-Zn-Si-Mg合金浴中，并在带材上形成合金镀层。

通常而言，本发明所述Al-Zn-Si-Mg合金包含以下wt％范围的Al、Zn、Si和Mg元素：

更通常而言，本发明所述Al-Zn-Si-Mg合金包含以下wt％范围的Al、Zn、Si和Mg元素：

所述Al-Zn-Si-Mg合金镀层可包含其它元素作为有意加入的合金添加元素或作为不可避免的杂质。因此在本文中，短语“Al-Zn-Si-Mg合金”理解为涵盖了下述合金，该合金包含此类其它元素作为有意加入的合金添加元素或作为不可避免的杂质。所述其它元素可包括例如Ca、Ti、Fe、Sr、Cr和V中的任何一种或多种。

根据最终用途，可以在带材的一个或两个表面上，例如使用聚合物涂料对金属镀覆钢带进行涂覆。在这方面，金属镀覆带材本身可以作为最终产品出售，或者可以具有施用到一个或两个表面上的涂层产并作为涂覆的最终产品出售。

具体而言(但并不唯一)，本发明涉及镀覆有上述Al-Zn-Si-Mg合金的钢带，该钢带可任选涂覆有涂层，随后进行冷成型(例如通过轧制成型)得到最终产品、例如建筑产品(例如型材壁或屋面板(profiledwallandroofingsheet))。

背景技术

在澳大利亚和其它地区广泛应用于建筑产品(特别是型材壁和屋面板)的一种耐腐蚀金属镀层组合物为55wt％Al-Zn镀层组合物，该组合物还包含Si。应当注意的是，除非另有说明，所有对百分数的引用均指重量百分数。

通常，通过将涂覆的金属合金镀覆带材冷成型来制造型材板。通常，通过将涂覆带材轧制成型来制造型材板。

在型材板上，镀层组合物的镀层微观结构通常包括富Al枝晶和富Zn枝晶间通道。

在专利文献中，数年来已经提出向55％Al-Zn-Si镀层组合物的这种已知组成中添加Mg，参见例如以新日本制铁株式会社(NipponSteelCorporation)名义申请的美国专利6,635,359，但是钢带上的Al-Zn-Si-Mg镀层在澳大利亚不是市售的。

已经确定的是，当在55％Al-Zn-Si镀层组合物中包含Mg时，Mg对产品性能带来一定的有益效果，例如改善了割边防护(cut-edgeprotection)。

关于带材(例如包括工厂试验的钢带)上的Al-Zn-Si-Mg合金镀层，申请人进行了广泛的研发工作。本发明是此研发工作的一部分成果。

在工厂试验的过程中，申请人注意到Al-Zn-Si-Mg合金镀覆钢带表面上具有缺陷。使用具有以下组成的Al-Zn-Si-Mg合金(以wt％计)进行工厂试验：53Al-43Zn-2Mg-1.5Si-0.45Fe和不可避免的杂质。申请人惊异于该缺陷的发生。申请人并没有在Al-Zn-Si-Mg合金镀层的大量实验室工作中发现缺陷。此外，自从注意到在工厂试验中存在缺陷，申请人一直未能在实验室中重现该缺陷。申请人没有观察到在标准的55％Al-Zn合金镀覆钢带上的缺陷，该钢带已在澳大利亚和其它地区市售多年。

申请人已经发现该缺陷有许多不同的形式，包括条纹(streaks)、斑块(patches)和木纹图案(woodgrainpattern)。申请人在内部将该缺陷描述为“灰”迹。

图1中示出了缺陷严重的实例，该实例为在室外观察条件-低角度阳光直射进行拍摄的情况下，来自工厂试验的Al-Zn-Si-Mg合金镀覆钢带的部分表面的照片。在图1中，缺陷本身显示为具有多种形状的较暗区域。在此实例中，灰迹缺陷表现为(a)斑块(一律比周围区域更暗的清楚界定的区域)、(b)条纹(沿带材长度方向延伸的窄的区域，该区域比周围区域更暗)和(c)在“最佳”光照下以低视角观察时在镀覆钢带表面上的木纹图案(沿带材长度方向延伸的区域，该区域在较暗线之间具有清楚的较暗线和较亮线，即类似于木纹)。申请人发现，随着视角向垂直方向增加，缺陷的视觉差别迅速减小直到无法看到，在表面没有明显的镀层伪迹(artefacts)，例如金属点、浮渣或闪光(spangle)变化。

申请人发现该缺陷并不局限于图1所示的形态，可以是较暗区域的其它构造。