Ａｌ／Ｚｎ镀覆钢带在“酸雨”或者“污染的”环境中产生的红锈着色可通过形成ＯＴ∶ＳＤＡＳ比率大于０．５∶１的Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ合金镀层来降至最低，其中ＯＴ是带材表面的覆盖厚度，ＳＤＡＳ是镀层中富Ａｌ的α相枝晶的二级枝晶臂的间隔的测量值。在“酸雨”或者“污染的”环境中的红锈着色以及在海水环境下的边缘钻蚀可通过对钢带上的Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ合金镀层进行成分选择（主要是Ｍｇ和Ｓｉ）、凝固控制（主要通过冷却速度）以及在枝晶间通道内形成特定形态的Ｍｇ２Ｓｉ相微粒来降至最低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及具有合金镀层的产品的制备，所述合金包含作为合金主要成分的铝和锌(下文中称作“Α /ai基合金镀层产品”)。术语“Al/ai基合金镀层产品”在这里应当理解为包括，例如，在产品的至少一部分表面上具有Ai/ai基合金镀层的带材、管材以及型材形式的产品。本专利技术更具体地，但绝非专门地，涉及金属带形式的Al/ai基合金镀层产品，例如在至少一部分表面上具有Α /ai基合金镀层的钢带，以及用Α /ai基合金镀层带材制造的女口广 PFt οAi/ai基合金镀层金属带材可以是出于防护、美观或者其它原因而同时涂覆无机和/或有机化合物的带材。本专利技术更具体地，但绝非专门地，涉及具有除了 Al和Si之外还含有多于一种元素的合金镀层的ΑΙ/ai基合金镀层钢带，所述多于一种元素例如Mg和Si，以多于痕量的形式存在。本专利技术更具体地，但绝非专门地，涉及具有包含Mg和Si的Al/ai基合金镀层的 Al/Zn基合金镀层钢带，其中以重量百分比计，包含20-95%的Al，不超过5%的Si，不超过 10%的Mg以及平衡量的Si和少量其它元素，一般每种其它元素少于0. 5%。应当注意，除非特别说明，本说明书中元素的百分比指的均是重量百分比。
技术介绍
通常在钢带的表面形成薄的(即2-100 μ m厚)ΑΙ/Si基合金镀层来提供防腐蚀防护。Al/ai基合金镀层通常，但不仅仅是，元素Al和Si的合金镀层，合金中还可以含有 Mg、Si、Fe、Mn、Ni、Sn中的一种或者多种，以及少量的其它元素例如V、Sr、Ca、釙。Al/Zn基合金镀层通常，但不仅仅是，通过将带材穿过熔融合金浴对带材进行热浸镀而在钢带上形成的。钢带通常，但不必然，在浸镀之前进行加热以促进合金与带材的结合。随着带材从熔融浴中被拉出，合金随后在带材上凝固，并且形成凝固的合金镀层。Al/Zn基合金镀层的显微组织一般主要由枝晶形式的富Al的α相以及位于枝晶间区域的富ai的共晶相混合物构成。当适当地控制熔融镀层的凝固速度时(例如，如美国专利US3，782，909中记载的，将其通过交叉参考并入本文)，富Al的α相凝固成枝晶，该枝晶足够细小，使得在枝晶间的区域形成通道的连续网络，并且富Si的共晶相混合物在该区域凝固。这些镀层的性能取决于如下因素的结合(a)最初通过富Si的枝晶间共晶相混合物提供的钢基体的牺牲性保护，以及(b)通过富Al的α相枝晶的支撑提供的屏障性保护。 富Si的枝晶间相混合物优先被腐蚀，以提供对钢基体的牺牲保护，并且，在特定的环境下， 一旦富Si的枝晶间相混合物被耗尽，富Al的α相在提供屏障保护的同时，也能继续为钢基体提供合适级别的牺牲保护。然而，在很多情况下由富Al的α相枝晶提供的屏障保护和牺牲保护的程度是不足的，镀层钢带的性能会遭受损害。下文中记载了三种这样的情况1.在含有高浓度的氮氧化物和硫氧化物的“酸雨”或者“污染的”环境中；2.在海水环境中漆膜的下面；3.在金属镀层被破坏的切割边缘或者其它部分露出钢基体的海水环境下。举例来说，申请人发现，当钢带上的ΑΙ/Si基合金镀层特别薄时(即每平方米镀层的总镀层质量小于200g，一般小于150g/m2，这相当于当钢带的两面具有相等的镀层厚度时，在钢带的每个表面上每平方米镀层小于100g，一般小于75g/m2)，若使用标准的冷却速度(通常从irC /s到100°C /s)，显微组织将更加趋向于从钢带向镀层表面延伸的柱状组织或者竹状组织。这种显微组织包含(a)富Al的α相枝晶以及(b)富Si的共晶相混合物所形成的一系列分离的柱状通道，所述通道直接从钢带延伸至镀层表面。申请人:还发现，当具有这样的包含柱状显微组织的薄Al/ai基合金镀层的钢带暴露在低PH值的环境(通常被称作“酸雨”环境)时，或者暴露在具有高浓度的硫氧化物或者氮氧化物的环境(通常被称作“污染的”环境)时，富Si的枝晶间的共晶相混合物被很快腐蚀，而且这种相混合物中的从钢带直接延伸到镀层表面的柱形通道成为了通往钢带的直接腐蚀通道。存在这样的从镀层表面通向钢带的直接腐蚀通道的情况下，钢带很可能被腐蚀，并且腐蚀的产物(铁的氧化物)能自由地转移到镀层表面，呈现熟知的“红锈着色”外观。红锈着色使镀覆的钢产品的外观美感降低，并且会使产品的性能降低。例如，红锈着色能够降低用作屋顶材料的镀覆钢产品的热效率。申请人:还发现，当薄的Al/ai基镀层以划伤、裂缝或者其它方式被破坏而露出钢带从而暴露在“酸雨”环境或者“污染的”环境中时，即使不存在柱状组织或者竹状组织，也会发生红锈着色。还已知，在“酸雨”环境或者“污染的”环境中，富Al的α相无法对钢带提供牺牲保护。这里的“酸雨”环境应当理解为雨和/或形成在镀覆钢带上的凝聚物具有小于5. 6 的PH值。举例来说，“污染的”环境可一般地，但绝非专门地，定义为IS09223中的Ρ2或者 Ρ3的类别。再例如，在海水环境中，通常认为富Al的α相枝晶可以为钢基体提供良好的牺牲保护，这种能力由于在金属镀覆钢带上面涂覆的漆膜下方微环境的改变而消退。上述内容在澳大利亚或者其它地方将不认为其属于公知常识承认的范畴。
技术实现思路
申请人:发现，ΑΙ/Si基合金镀覆的钢带在“酸雨”或者“污染的”环境中的红锈着色可通过下述方式来预防或者降至最低形成Al-Zn-Si-Mg合金镀层形式的镀层，以及保证镀层中OT SDAS比率大于0.5 1的值，其中OT是带材的表面上的覆盖厚度，SDAS是镀层中富Al的α相枝晶的二级枝晶臂的间隔的测量值。这里的术语“覆盖厚度”应当理解为带材上镀层的总厚度减去镀层金属间合金层的厚度，这里的金属间合金层指的是对带材进行镀覆时，由于熔融的镀层与钢基体反应而形成的紧邻钢基体的Al-Fe-Si-Zn四元金属间相的层(Al-Fe-Si-Zn quaternaryintermetallic phase layer)。根据本专利技术，提供了一种在金属带材上，一般在钢带上形成抗腐蚀的Al-Zn-Si-Mg 合金镀层的方法，所述金属带材适用于例如“酸雨”或者“污染的”环境中，该方法包括(a)使金属带材穿过Al-Zn-Si-Mg合金的熔融浴，并且在带材的一个或者两个表面上形成该合金的镀层；(b)将镀层在带材上凝固，并且形成具有如下显微组织的凝固镀层该显微组织包含从金属带材延伸的富Al的α相枝晶以及富Si的共晶相混合物的枝晶间通道，并且在枝晶间通道内具有相微粒；并且该方法包括控制步骤(a)和(b)以及形成OT SDAS比率大于0. 5 1的凝固镀层，其中OT是覆盖厚度，SDAS是镀层中富Al的α相枝晶的二级枝晶臂的间隔。这里的术语“富Si的共晶相混合物”应当理解为是共晶反应的产物的混合物，该混合物包含富Si的β相和Mg:Si化合物相，例如Mgav根据本专利技术，还提供了一种在带材的一个或者两个表面上具有Al-Zn-Si-Mg合金镀层的金属带材，其适用于例如“酸雨”或者“污染的”环境中，其镀层所具有的显微组织包含从金属带材上延伸的富Al的α相枝晶以及富Si的共晶相混合物的枝晶间通道，并且在枝晶间通道内具有Mg2Si微粒，并且该镀层的OT SDAS比率大于0.5 1，其中OT是覆盖厚度，SDAS是镀层中富Al的α相枝晶的二级枝晶臂的间隔。应当注意到本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在金属带材上，一般在钢带上形成抗腐蚀的Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ合金镀层的方法，所述金属带材适用于例如“酸雨”或者“污染的”环境中，所述方法包括：（ａ）使金属带材穿过所述Ａｌ－Ｚｎ－Ｓｉ－Ｍｇ合金熔融浴，在所述带材的一个或者两个表面上形成所述合金的镀层；（ｂ）将所述镀层在所述带材上凝固，形成具有如下显微组织的凝固镀层，所述显微组织包含从所述金属带材上延伸的富Ａｌ的α相枝晶以及富Ｚｎ的共晶相混合物的枝晶间通道，并且在所述枝晶间通道内具有Ｍｇ２Ｓｉ相微粒；并且所述方法包括控制步骤（ａ）和（ｂ），以及形成ＯＴ∶ＳＤＡＳ比率大于０．５∶１的所述凝固镀层，其中ＯＴ是覆盖厚度，而ＳＤＡＳ是所述镀层中富Ａｌ的α相枝晶的二级枝晶臂的间隔。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗斯·姆可道尔·史密斯，
申请(专利权)人：蓝野钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：AU
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