申请/专利权人：首钢集团有限公司

申请日：2018-05-15

公开（公告）日：2021-02-19

公开（公告）号：CN108642493B

主分类号：C23C30/00(20060101)

分类号：C23C30/00(20060101);C22C18/00(20060101);C22C18/04(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.02.19#授权;2018.11.06#实质审查的生效;2018.10.12#公开

摘要：本发明公开了一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，属于轧钢技术领域。所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素：硼、硅、铜、镍、锰。本发明通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素，提高了镀层在大气环境中的稳定性，克服了镀层表面色差的缺陷，达到了提高锌铝镁镀层外观质量的效果。

主权项：1.一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素，所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰合金元素；铜元素和镍元素的总含量为0.2％-2％；硼元素的添加量为0.0005％-0.002％；硅元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素含量满足以下关系：1≥Si％Mg％2+Al％＞0.05；锰元素添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素的含量有关：若镀层中铝元素和镁元素的含量均在3％以下，则锰元素添加量在0.05％-0.6％范围内；若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3％，则锰元素添加量在0.05％-0.4％范围内；合金元素硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰的添加总量在2％以下；所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均在1％以上，铝和镁两种元素的总含量在20％以下。

全文数据：一种改善锌铝镆合金镀层表面色差缺陷的方法技术领域[0001]本发明涉及乳钢技术领域，特别涉及一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法。背景技术[0002]锌铝镁镀层钢板是一种具有高耐蚀性合金镀层的钢板，被认为是新一代镀层钢板，其耐腐蚀性能是纯锌镀层的2倍以上，而且具有切口保护作用。锌铝镁镀层是在纯锌镀层的成分基础上，在镀层中添加1%以上的镁元素以及1%以上的铝元素，可以采用热浸镀、电镀、蒸镀、离子溅射等多种方式获得。[0003]锌铝镁镀层中含有较多的镁元素，镁容易与空气中的氧、水蒸气、二氧化碳等氧化性气体反应，生成较厚的含镁化合物层，这种含镁化合物层属于镁的氧化物或和氢氧化物或和碱式碳酸盐的混合物，在形成初期不稳定，呈现出灰黑色，严重影响镀层外观质量。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，提高了锌铝镁镀层的外观质量。[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素：硼、硅、铜、镍、锰。[0006]进一步地，在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素。[0007]进一步地，所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰中任意一种或几种合金元素。[0008]优选的，铜元素和镍元素的总含量为0.2%-2%。[0009]优选的，硼元素的添加量为0.0005%-0.002%。[0010]优选的，娃元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素含量满足以下关系：1彡Si%AMg%2+Al%彡0.05。[0011]优选的，锰元素添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素的含量有关:若镀层中铝元素和镁元素的含量均在3%以下，则锰元素添加量在0.05%-0.6%范围内；若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3%，则锰元素添加量在0.05%-0.4%范围内。[0012]优选的，合金元素硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰的添加总量在2%以下。[0013]优选的，所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均在1%以上，铝和镁两种元素的总含量在20%以下。[0014]本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：[0015]本申请实施例提供的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、锰。通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素，提高了镀层在大气环境中的稳定性，克服了镀层表面色差的缺陷，达到了提高锌铝镁镀层外观质量的效果。具体实施方式[0016]本申请实施例提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，提高了锌铝镁镀层的外观质量，满足产品综合性能要求。[0017]为解决上述技术问题，本申请实施例总体思路如下：[0018]本申请提供了一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、锰。[0019]上述技术方案，通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素，改善镁和镁的化合物在空气中的稳定性，在不降低镀层耐蚀特性的同时，提高了镀层在大气环境中的稳定性，克服了镀层表面色差的缺陷，达到了提高锌铝镁镀层外观质量的效果。[0020]为了更好的理解上述技术方案，下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。[0021]本文中术语“和或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和或B，可以表示:单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符7”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。[0022]锌铝镁镀层钢板出现表面色差缺陷，主要原因是镀层中的镁和镁的化合物与空气中的氧化气氛如氧气、水蒸气、二氧化碳等反应，形成镁的氧化物或和氢氧化物或和碱式碳酸盐的混合物，在形成初期不稳定，呈现出灰黑色。本申请的思路是通过合金化改善镁和镁的化合物在空气中的稳定性。[0023]为此，本申请实施例提供一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、锰。[0024]根据一种实施方式，在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素。[0025]进一步，所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰中任意一种或几种合金元素。[0026]本申请实施例中，硼元素的添加量为0.0005%_0.002%。硼和铝都是三价元素，添加0.0005%以上的硼元素可以起到稳定铝-镁结合键的作用;但是硼本身很容易在锌中析出，恶化耐腐蚀性能，因此添加量必须严格控制在0.002%以下。[0027]本申请实施例中，铜元素和镍元素的总含量为0.2%_2%。铜和镍都是空气中的稳定性元素，能够稳定形成致密氧化物。因此添加2%以下的铜和镍可以明显改善镀层的色差，但是如果添加量少于〇.2%则没有显著效果。[0028]本申请实施例中，硅元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素含量满足以下关系彡Si%Mg%2+Al%彡0.05。硅是铝和镁的强烈化合元素，可以强烈稳定这两种元素的氧化反应过程，添加一定量的硅可以阻碍铝和镁元素的氧化反应。按照硅与铝和镁的反应比例，当Si%Mg%2+Al%彡0.05时硅可以起到阻止氧化的目的；但是硅添加太多就会造成铝和镁的强烈析出，削弱了铝和镁在锌中的耐腐蚀性质，同时不利于表面形成铝和镁的耐腐蚀覆盖层，因此规定1多Si%AMg%2+Al%。[0029]本申请实施例中，锰元素添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素的含量有关:若镀层中铝元素和镁元素的含量均在3%以下，则锰元素添加量在0.05%-0.6%范围内；若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3%，则锰元素添加量在0.05%-0.4%范围内。锰是容易发生氧化的元素，但是在锌铝镁镀层中能够起到稳定镁的作用，添加少量的锰有利于镁的缓慢释放。但是锰与铝和镁又有排斥作用，难以同时使用，而锰对耐蚀性也有破坏作用。因此，当镀层中的铝和镁含量均小于3%时，可以最多添加0.6%的锰，但是锰含量如果少于0.05%则没有明显效果。如果镀层中的铝含量和镁含量均大于3%时，锰含量不宜超过0.4%，同样不应少于0.05%。[0030]由于添加较多的合金元素，可能会影响镀层的耐蚀性。因此，本申请实施例中，合金元素硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰的添加总量应在2%以下。[0031]本申请实施例中，所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均在1%以上，铝和镁两种元素的总含量在20%以下。锌铝镁镀层中的铝和镁含量通常没有规定，为了获得耐蚀性要求，一般认为铝和镁含量都应超过1%，然而如果铝和镁含量太高，则带来一些不稳定的问题，包括焊接质量较差、涂漆附着力较差、色差难以控制等，因此要求本申请锌铝镁合金镀层中铝和镁含量总和在20%以下。[0032]通过上述内容可以看出，本申请通过在锌铝镁合金镀层添加合金元素硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰，在不降低镀层耐蚀特性的同时，改善了镁和镁的化合物在空气中的稳定性，进而提高了镀层在大气环境中的稳定性，从而克服了镀层表面色差的缺陷，保证了锌铝镁镀层的外观质量。[0033]为了使本领域所属技术人员能够进一步的了解本申请实施例的方案，下面将基于本申请实施例所介绍的方案对其进行详细介绍。[0034]实施例及对比例锌铝镁合金镀层中各元素添加量见表1。[0035]表1锌铝镁合金镀层中各元素添加量及镀层表面色差[0036][0038]注:锌铝镁合金镀层中各元素添加量均为质量百分比，锌铝镁合金镀层中各元素质量百分比之和为100%，余量为A1。[0039]锌镁铝合金镀层表面色差采用光度计表征，纯黑色为0，纯白色为1，光度计数值越接近1表明镀层外观质量越好，能够接受的数值为0.6。[0040]由表1可以看出，与对比例1和对比例2相比，实施例添加硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰合金元素后，光度计数值增大，镀层表面质量得到有效改善。由于对比例3中猛元素添加量过少，镀层表面质量改善不明显。对比例4中铜+镍、猛元素添加量不足，镀层表面质量改善不明显。对比例5中硅和锰元素添加量不足，镀层表面质量改善不明显。对比例6中硼元素添加量不足，镀层表面质量改善没有显著效果。[0041]本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：[0042]本申请实施例提供的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、锰。通过在锌铝镁合金镀层中添加其他合金元素，提高了镀层在大气环境中的稳定性，克服了镀层表面色差的缺陷，达到了提高锌铝镁镀层外观质量的效果。[0043]最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求：1.一种改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述方法是在锌铝镁合金镀层中添加以下任意一种或几种合金元素:硼、硅、铜、镍、锰。2.如权利要求1所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，在锌铝镁合金镀层中添加铜和镍合金元素。3.如权利要求2所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述锌铝镁合金镀层中还添加有硼、硅、锰中任意一种或几种合金元素。4.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，铜元素和镍元素的总含量为0.2%-2%。5.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，硼元素的添加量为0.0005%-0.002%。6.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，娃元素的添加量与锌铝镁合金镀层中的铝元素和镁元素含量满足以下关系：1多Si%Mg%2+Al%彡0.05〇7.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，猛元素添加量与锌错镁合金镀层中的错元素和镁元素的含量有关:若镀层中错元素和镁元素的含量均在3%以下，则锰元素添加量在0.05%-0.6%范围内；若镀层中铝元素和镁元素含量均大于3%，则猛元素添加量在0.05%-0.4%范围内。8.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，合金元素硼、和或硅、和或铜、和或镍、和或锰的添加总量在2%以下。9.如权利要求1-3之一所述的改善锌铝镁合金镀层表面色差缺陷的方法，其特征在于，所述锌铝镁合金镀层中的铝元素含量和镁元素含量均在1%以上，铝和镁两种元素的总含量在20%以下。

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