一种锌铝镁合金镀层、热浸镀锌铝镁镀层钢板及制备方法与流程

本申请涉及涂镀，尤其涉及一种锌铝镁合金镀层、热浸镀锌铝镁镀层钢板及制备方法。

背景技术：

1、近年来，在建筑领域为了提高钢结构的耐腐蚀性能，兴起了使用热浸镀镀层钢板的浪潮。常用的热浸镀镀层钢板包括热浸镀锌钢板、热浸镀铝锌镀层钢板等。

2、热浸镀铝锌镀层钢板的制造过程中，熔融的铝锌镀层在凝固过程中，会首先形成树枝状的富铝相。这种树枝状的富铝相之间，会形成最后凝固的富锌的共晶组织。由于富铝相生长形貌呈现复杂的树枝状，使得腐蚀难以扩展，从而腐蚀速度下降，提高了镀层的耐蚀性。但是，这种铝锌镀层中包含了大量粗大的富铝的树枝晶体，使得镀层加工性能较差。进行加工后，镀层容易出现肉眼可见的裂纹。同时镀层表面也呈现肉眼可见的纹理，在很多场合不利于进行表面美化。

3、为了在保持镀层耐蚀性的同时提高镀层的加工成形能力，可以减少镀层中的铝，同时加入适量的镁元素，达到提高耐蚀性同时提高加工成形能力的作用。然而，添加镁元素之后依然可能形成初始凝固的al相，如果al相过于粗大，还是会导致加工效果变差以及表面质量较差。

技术实现思路

1、本申请提供了一种锌铝镁合金镀层，以解决如下技术问题：如何在保持镀层耐蚀性的同时提高镀层的加工成形能力。

2、第一方面，本申请提供了一种锌铝镁合金镀层，以质量分数计，所述锌铝镁合金镀层的化学成分包括：mg：2％～7％，al：5％～20％，si：0.05％～1％，b：0.001％～0.1％，zn。

3、可选的，所述锌铝镁合金镀层的mg为3％～5％，所述锌铝镁合金镀层的al为8％～15％。

4、可选的，所述锌铝镁合金镀层的化学成分满足：

5、[mg]＝1617-1630/(exp(([al]-320)/69)+1)-x，

6、式中，[mg]表示mg的质量分数，[al]表示al的质量分数，x为0～1.5。

7、可选的，所述锌铝镁合金镀层的微观组织满足如下至少一种：

8、α-al枝晶的面积百分数≤30％；

9、α-al枝晶的一次枝晶臂长度≤100微米；

10、块状二元共晶组织的面积百分数≤10％；

11、块状二元共晶组织的当量直径≤100微米。

12、第二方面，本申请提供了一种热浸镀锌铝镁镀层钢板，所述钢板包括钢基体和附着于所述钢基体至少部分表面的镀层；所述镀层包括第一方面中任意一项实施例所述的锌铝镁合金镀层。

13、可选的，所述锌铝镁镀层与所述钢基体之间含有合金层。

14、可选的，所述合金层的由al-fe体系化合物和mg-si体系化合物构成。

15、可选的，所述合金层的平均厚度为0.03μm～1μm。

16、第三方面，本申请提供了一种热浸镀锌铝镁镀层钢板的制备方法，所述方法包括：

17、将钢基体进行加热；

18、将加热后的所述钢基体浸入到含有所述锌铝镁合金镀层的化学成分的镀液中，以形成镀层，得到热浸镀锌铝镁镀层钢板；

19、将所述热浸镀锌铝镁镀层钢板以设定冷却速度冷却到300℃以下。

20、可选的，所述设定冷却速度为＞10k/s。

21、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

22、本申请提供了一种锌铝镁合金镀层，以质量分数计，所述锌铝镁合金镀层的成分包括：mg：2％～7％，al：5％～20％，si：0.05％～1％，b：0.001％～0.1％，zn。通过合理设计锌铝镁合金镀层的成分，使得镀层在形成过程中α-al枝晶被细化，α-al枝晶的一次枝晶臂长度明显减小，大块二元共晶组织减少，从而使镀层在保持耐蚀性的同时加工成形能力得到提高，表面质量得到改善。

技术特征：

1.一种锌铝镁合金镀层，其特征在于，以质量分数计，所述锌铝镁合金镀层的化学成分包括：mg：2％～7％，al：5％～20％，si：0.05％～1％，b：0.001％～0.1％，zn。

2.根据权利要求1所述的锌铝镁合金镀层，其特征在于，所述锌铝镁合金镀层的mg为3％～5％，所述锌铝镁合金镀层的al为8％～15％。

3.根据权利要求1所述的锌铝镁合金镀层，其特征在于，所述锌铝镁合金镀层的化学成分满足：[mg]＝1617-1630/(exp(([al]-320)/69)+1)-x，

4.根据权利要求1-3任一项所述的锌铝镁合金镀层，其特征在于，所述锌铝镁合金镀层的微观组织满足如下至少一种：

5.一种热浸镀锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述钢板包括钢基体和附着于所述钢基体至少部分表面的镀层；所述镀层包括权利要求1～4任意一项所述的锌铝镁合金镀层。

6.根据权利要求5所述的一种热浸镀锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述锌铝镁镀层与所述钢基体之间含有合金层。

7.根据权利要求6所述的一种热浸镀锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述合金层的由al-fe体系化合物和mg-si体系化合物构成。

8.根据权利要求6或7所述的一种热浸镀锌铝镁镀层钢板，其特征在于，所述合金层的平均厚度为0.03μm～1μm。

9.一种权利要求5～8任意一项所述的热浸镀锌铝镁镀层钢板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的制备，其特征在于，所述设定冷却速度为＞10k/s。

技术总结
本申请涉及一种锌铝镁合金镀层、热浸镀锌铝镁镀层钢板及制备方法，属于涂镀技术领域。以质量分数计，所述锌铝镁合金镀层的成分包括：Mg：2％～7％，Al：5％～20％，Si：0.05％～1％，B：0.001％～0.1％，Zn。通过合理设计锌铝镁合金镀层的成分，使得镀层在形成过程中α‑Al枝晶被细化，α‑Al枝晶的一次枝晶臂长度明显减小，大块二元共晶组织减少，从而使镀层在保持耐蚀性的同时加工成形能力得到提高，表面质量得到改善。

技术研发人员：蒋光锐,王松涛,余威,李研,王海全,崔桂彬,刘广会,刘再旺,滕华湘,韩赟
受保护的技术使用者：首钢集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5