[发明专利]复合锌铝合金镀层材料及热浸镀方法

说明书

本发明公开了一种复合锌铝合金镀层材料及热浸镀方法，制备一种热浸镀用共析成分Zn‑Al‑Si‑Mg‑Ti合金镀层，其成份按照质量百分比计算，Al含量为10~30%，Si含量为0.1~1%，Ti含量为0.04~1%，Mg含量不高于5%，其余为Zn。镀液合金采用熔盐覆盖的方法进行熔炼；待电镀件在入锌锅在还原气氛为5~50%氢氮混合气中预还原，还原温度为500~680℃，预热时间为3～10min，锌锅温度控制在550~640℃，浸镀时间控制在3s~30min；板材出锌锅后，利用气刀控制镀层的厚度，同时冷却镀层，得到预期的热浸镀板材。本发明得到的镀层表面平整、镀液中底渣量少。

技术领域

本发明涉及一种金属材料及其镀层工艺，特别是涉及一种热浸镀层材料及其合金镀层制备方法，应用于热浸镀工艺技术领域。

背景技术

热浸镀锌铝镀层综合了铝的耐久保护性和锌的阳极保护性，不仅具有更长久的耐大气腐蚀性能，而且具有更优良的涂装性能及较好的抗高温氧化能力。

热浸镀铝锌广泛应用于桥梁、建筑钢结构、汽车、矿山机械及造船等行业，目前发展比较成熟的铝锌合金镀层主要有Bethlehem钢铁公司的Galvalume、世界铅锌协会的Galfan、Nippon钢铁公司的SuperZinc等，其中以高铝Galvalume最为常见，但在热浸镀铝锌过程中，钢板经预处理处理进入锌锅后，钢板与镀液接触的瞬间便发生铁的溶解，当镀液中的铁含量超过其溶解度时将生成FeAl₃、τ₅(Al₈Fe₂Si)、τ₆(Al₅FeSi)，从而产生面渣、悬浮渣和底渣，在镀锌过程中，通常可以通过外加电磁场或者特定装置去除锌渣，例如专利文献公开号为CN 101033532A和CN 101092666A的上海交通大学的专利、专利文献公开号为CN102912273A常州大学的专利、专利文献公开号为CN 102031472A的中国钢研科技集团有限公司专利。但这些方法只能去除面渣或者悬浮渣，对于较硬且重的底渣显得无能为力。随着渣量的逐渐增加，在后续生产过程中将必然会影响到镀层产品质量及生产效率，目前国内外还没有能够彻底解决该问题的方法。

镀铝锌过程中底渣产生的根本性原因是锌锅中的高铝含量和过饱和铁。已有研究结果表明，合理的降低锌锅中的铝含量可明显降低Fe-Al反应驱动力，从而降低底渣量的产生。同时，由于铝含量的降低、锌含量的提高，使得镀液密度升高，底渣密度相对变小，从而在锌锅中产生较强的自然浮力，会使部分底渣转变为面渣或者悬浮渣，从而降低底渣的危害。但铝含量的降低，同时会带来一系列负面影响，如涂镀产品耐蚀性降低、表面光亮度下降等，直接影响产品的使用性能，给产品的市场推广带来一定的压力。