解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法

2023-06-12 03:41:31 2

專利名稱：解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法
技術領域：
本發明涉及一種批量熱鍍鋅的方法，更具體的，本發明涉及一種解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法。
背景技術：
熱鍍鋅技術是一種有效防止鋼鐵大氣腐蝕的方法。鋼中的矽對熱鍍鋅層質量影響很大，當矽含量在0.09％(質量分數，下同)附近和大於0.3％時，鍍鋅層厚度明顯增加且表面灰暗，鍍層質量顯著降低。此類鋼在熱鍍鋅行業常稱為活性鋼。為了解決活性鋼的鍍層質量問題，發展了多種鍍鋅技術，如鋅鎳合金鍍鋅、高溫鍍鋅、鋅錫鎳合金鍍鋅(Galvaco)。鋅鎳合金鍍鋅技術能夠解決矽含量小於0.25％的活性鋼鍍鋅層過快生長問題，但這種方法對於矽含量大於0.3％的活性鋼(高矽鋼)鍍鋅層過快生長的抑制作用不明顯。高溫鍍鋅能夠解決所有活性鋼鍍鋅層過快生長問題，但是由於其鍍鋅溫度較高(大於530℃，而常規鍍鋅溫度為450℃)，對鋅鍋材料，加熱方法等的要求高，在鍍鋅行業未得到廣泛應用。由比利時優美科(Uminco)公司開發的Galvaco技術也能夠解決高矽活性鋼鍍層過快生長問題，但是這種方法成本高以及令鍍件變形甚至開裂的傾向嚴重，在熱鍍鋅行業也未得到廣泛應用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種有效解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長問題的方法。
為達上述目的，本發明採用的技術方案是將高矽鋼工件電鍍鎳層後再熱鍍鋅。
具體方法是將高矽鋼工件進行鹼洗、水洗、酸洗、再水洗，然後電鍍上鎳層，烘乾後，再進行熱鍍鋅。
所述的電鍍鎳層的優選配方為NiSO4·6H2O 200g/L，
NiCl2·6H2O 50g/L，NaCl 10g/L，表面活性劑 0.1-0.2g/L；鍍鎳反應在PH值4-5，溫度25-35℃，電流密度2.5A/dm2的條件下進行。
作為優選方案使用溫度為50℃、質量濃度為5％的氫氧化鈉溶液對所述高矽鋼工件進行鹼洗；使用溫度為50℃的熱水對高矽鋼工件進行首次水洗；在室溫(15～25℃)下使用質量濃度為10％的鹽酸對所述高矽鋼工件進行酸洗；在室溫下將高矽鋼工件進行再水洗；在溫度120℃下對所述工件進行烘乾。
本發明專利的有益效果是，可以有效解決活性鋼(特別是矽含量大於0.3％的高矽鋼)熱鍍鋅層過快生長問題，獲得厚度適宜，表面光亮的鍍鋅層。本發明無需常規熱鍍鋅的「助鍍」工藝。


下面結合附圖及具體實施方式
對本發明作進一步的描述。
圖1為5種電鍍鎳3μm的含矽鋼在450℃下，鍍鋅層厚度與鍍鋅時間的關係的折線圖。
圖2為5種未電鍍鎳的含矽鋼在450℃下，鍍鋅層厚度與鍍鋅時間的關係的折線圖。
圖3為Q345鋼在450℃下，鍍鋅層厚度與鍍鋅時間的關係的折線圖。
具體實施例方式
實施例1對5種自行煉製的含矽鋼板(化學成分見以下表1)進行了預電鍍一定厚度的鎳後再熱鍍鋅的試驗，具體包括以下步驟(1)將鋼板用溫度為50℃、5％氫氧化鈉溶液進行鹼洗；(2)將鋼板用溫度為50℃的熱水進行熱水洗；(3)在室溫下，將鋼板以10％的鹽酸進行酸洗；(4)在室溫下，將鋼板進行水洗後電鍍一定厚度(3μm)的鎳，經120℃的溫度烘乾後熱鍍鋅。上述電鍍鎳的配方為NiSO4·6H2O 200g/L，NiCl2·6H2O 50g/L，NaCl 10g/L，表面活性劑0.1-0.2g/L，PH值4-5，溫度25-35℃，電流密度2.5A/dm2。
結果如圖1所示，可以看出在預電鍍鎳後鍍層厚度明顯減薄，鍍鋅10min時，鍍層厚度均在100μm以下。預電鍍鎳後可以顯著抑制活性鋼熱浸鍍鋅層的過快生長，且對含矽量0.36％鋼鍍鋅層過快生長的抑制作用尤為明顯。
表1自行煉製鋼板的化學成分(wt％)

對比例1對實施例一中的5種自行煉製的含矽鋼板進行了無電鍍鎳直接熱鍍鋅的對比試驗，具體包括以下步驟(1)將鋼板用溫度為50℃、5％氫氧化鈉溶液進行鹼洗；(2)將鋼板用溫度為50℃的熱水進行熱水洗；(3)在室溫下，將鋼板以10％的鹽酸進行酸洗；(4)在室溫下，將鋼板進行水洗後在70℃的氯化鋅銨溶液(120g/L氯化鋅+120g/L氯化銨)中助鍍，經120℃的溫度烘乾後熱鍍鋅。。
結果如圖2所示，可以看出鋼板中矽含量在0.09％和0.36％時鍍層顯著增厚，鍍鋅10min的鍍層厚度分別達到了188μm和457μm。
實施例2選用了工業用Q345鋼板(化學成分見以下表2)進行了試驗，使用了實施例1中的步驟，試驗結果見圖2。
從圖2可以看到，鋼基表面預鍍一薄層鎳後鍍鋅層厚度明顯減低，鍍鋅10min時，鍍層厚度100μm左右。
表2鋼板化學成分(wt％)

對比例2選用了實施例2中的鋼板，使用了對比例1中的步驟，試驗結果見圖2。
從圖2可以看到，無預鍍鎳時，鍍層在浸鋅時間僅3min時已明顯超厚，並隨浸鍍時間增加而繼續急劇增厚。
權利要求
1.一種解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法，其特徵是將高矽鋼工件電鍍鎳層後再熱鍍鋅。
2.如權利要求1所述的解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法，其特徵在於將高矽鋼工件進行鹼洗、水洗、酸洗、再水洗，然後電鍍上鎳層，烘乾後，再進行熱鍍鋅。
3.如權利要求2所述的解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法，其特徵是所述的電鍍鎳層的配方為NiSO4·6H2O 200g/L，NiCl2·6H2O 50g/L，NaCl 10g/L，表面活性劑 0.1-0.2g/L；鍍鎳反應在PH值4-5，溫度25-35℃，電流密度2.5A/dm2的條件下進行。
4.如權利要求2所述的解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法，其特徵是使用溫度為50℃、質量濃度為5％的氫氧化鈉溶液對所述高矽鋼工件進行鹼洗；使用溫度為50℃的熱水對高矽鋼工件進行首次水洗；在室溫(15～25℃)下使用質量濃度為10％的鹽酸對所述高矽鋼工件進行酸洗；在室溫下將高矽鋼工件進行再水洗；在溫度120℃下對所述工件進行烘乾。
全文摘要
本發明公開了一種解決高矽鋼熱鍍鋅層過快生長的方法，特徵是將高矽鋼工件電鍍鎳層後再熱鍍鋅。本發明可以包括以下順序的步驟(1)將高矽鋼工件進行鹼洗；(2)將高矽鋼工件進行熱水洗；(3)將高矽鋼工件進行酸洗；(4)將高矽鋼工件進行水洗後電鍍鎳層，經烘乾後熱鍍鋅。本發明專利的有益效果是，可以有效解決活性鋼(特別是矽含量大於0.3％的鋼)熱鍍鋅層過快生長問題，獲得厚度適宜，表面光亮的鍍鋅層。本發明無需常規熱鍍鋅的「助鍍」工藝。
文檔編號C25D3/02GK1974848SQ200610123999
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月1日 優先權日2006年12月1日
發明者車淳山, 孔綱, 盧錦堂, 許喬瑜 申請人:華南理工大學