鋁-鋅-矽基合金鍍層產品及製備此鍍層產品的方法

2023-11-11 19:42:47 2

專利名稱：鋁-鋅-矽基合金鍍層產品及製備此鍍層產品的方法
技術領域：
本發明涉及一種鍍有鋁-鋅-矽基合金鍍層，包括Al-Zn-Fe-Si合金層的合金鍍層產品以及製備該鍍層產品的方法。
鍍鋅通常用來提供鐵基材料的抗腐蝕性。然而，在惡劣的腐蝕環境下，例如，象海濱那樣的鹽危害的區域，降有酸雨的區域，使用的鐵基材料需要更高的抗腐蝕性。從這個觀點出發，開發了許多種類Al-Zn合金鍍層。由於這些Al-Zn合金鍍層比Zn鍍層具有更好的耐蝕性，Al-Zn合金鍍層的需求正在增加。日本專利公布[KOKOKU]No.63-63626闡述了用含有3至10重量%Al的Al-Zn合金鍍覆過的鋼絲。Suzuki等人在日本專利的早期公布[公開]No.1-263255中也描述了Al-Zn合金的鍍覆方法，該方法由好幾步驟組成，即先將製品浸入到熔池溫度在480至560℃的Zn熔池中以在制品上形成打底鍍層，然後再將其浸入到熔池溫度在390至460℃並至少含有1重量%Al的合金熔池中使在打底鍍層上形成Zn-Al合金鍍層。合金熔池最好含有0.1至10重量%的Al。在Al的含量少於0.1%的情況下，則Al不起大量提高合金鍍層耐蝕性的有效作用。另一方面，在合金熔池含有超過10重量%的Al時，會使一般的鐵金屬熔池容器和製品產生來自合金熔池的熔融金屬的有害浸蝕。但是，當我們考慮到今後在更惡劣的腐蝕條件下所採用的防腐鍍層時，就將需要具有較之Zn-Al合金鍍層更佳的抗腐蝕性的合金鍍層。
本發明涉及一種在制品上提供包含Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層，它具有相當高的抗腐蝕性，並且本發明還涉及製備這種合金鍍層的方法。製品是由鐵基材料構成的，以便為合金鍍層提供鐵。合金鍍層基本上由三層組成，也就是內界面層，中間層和外層。本發明的Al-Zn-Si-Fe合金層為中間層，它包含約55至65重量%Al，約5至10重量%Fe，約2至4重量%Si和約25至35重量%Zn且形成為粗粒狀結構或細粒和帶狀結構。中間層的斷面面積約佔有本發明的整個合金鍍層斷面面積的15至90%。
因此，本發明的一個目的是為了提供一種具有極佳耐蝕性的、包含Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層。
製備本發明鍍層的方法包括將製品浸入到鋅熔池中，以便在制品中的Fe和熔池中的Zn之間獲得在制品上形成一層作為反應層的打底鍍層，然後，再將這個具有打底鍍層的製品浸入到Al、Zn和Si的合金熔池中，使得在打底鍍層上再形成合金層。
本發明另一個目的是為了提供一種製備具有極佳抗腐蝕性、包含Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層的特有的和可重現的方法。
最好將合金鍍層在最適宜的冷卻速率下加以冷卻，以便從合金熔池中取出後獲得表面光滑和均勻的合金鍍層。
本發明的合金鍍層和製作這種合金鍍層的方法將在下面詳細描述。
一種具有極佳抗腐蝕性、包括Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層是根據本發明的方法所實現的。
鋼或鑄鐵被用來作製品。鋼製品在浸入到Zn熔池之前，依照下面的順序，即鹼洗，水洗，酸洗，水洗和助熔處理(熔劑處理)對製品的表面進行預處理。每一預處理的方法與通常的熱浸鍍鋅的方法一樣。例如，製品是在含有NaOH或NaOH+Na2O2SiO2nH2O的鹼性溶液池中，在溫度70至80℃下清洗的。水洗是在環境溫度下進行的，然後將製品放在含鹽酸的水溶液中，在環境溫度下進行清洗。繼之，助熔處理系在含氯化鋅和氯化銨的水溶液中，在80°至90℃的溫度下進行。
本發明的熱浸鍍覆基本上由第一和第二熱浸工序組成。採用兩個熱浸鍍覆工序的最重要的理由是為了防止不良的合金鍍層的外觀，而且也為了穩定地獲得光滑表面和均勻的合金鍍層。第一熱浸工序是在下列條件下進行的。在完成上面所述的預處理之後，將製品浸入到鋅熔池中，製品上就形成打底鍍層，打底鍍層的組成對獲得光滑表面和均勻的合金鍍層來說是很重要的。因為合金鍍層基本上是由打底鍍層與合金熔池中的熔融金屬之間的取代反應所形成的。另外，鋅熔池包含至少一種選自由Al，Si，Mg，Ti，In，Tl，Sb，Nb，Co，Bi，Mn，Na，Ca，Ba，Ni和Cr組成的組的金屬。當鋅熔池含有0.1至5.0重量%的Al時，由於製品中的Fe和Zn熔池中的鋅之間的反應可適當地通過Zn熔池中的Al加以控制，從而在制品上形成均勻的打底鍍層。為獲得均勻的打底鍍層，Zn熔池中最好還含有0.03至2.0重量%的Ni。為獲得均勻的打底鍍層，在Zn熔池中加入0.01至0.5重量%的鎂將更有效。此外，最好加入少量的Ti、Ni、Al和Si，例如0.1至2.0重量%的Ti，0.1至1.6重量%的Ni，0.1至1.6重量%的Al和0.01至0.03重量%的Si，以便獲得均勻的打底鍍層。Zn熔池是在溫度430至560℃下，最好在440至460℃下使用。當池溫高於560℃時，很難獲得均勻的打底鍍層。將製品浸入到Zn熔池中的時間為10至600秒，最好15至60秒。當製品浸入到Zn熔池中的時間超過600秒時，所形成的打底鍍層，在第二熱浸工序時，就不能在其上面得到表面光滑的合金鍍層。鍍有打底鍍層的製品從Zn熔池中取出的取出速度應是1.0至10米/分，最好是2至4米/分，如取出速度低於1.0米/分時，則在第二熱浸工序中，就不能在打底鍍層上形成表面光滑的合金鍍層。也可將鍍有打底鍍層的製品從Zn熔池中轉移到合金熔池中，轉移時間為90秒或更少，最好是10至30秒。當製品從Zn熔池中移送到合金熔池的時間超過90秒時，則在第二熱浸工序中，不能獲得表面光滑且均勻的合金鍍層。
本發明的第二熱浸工序是在下述的條件下進行的。鍍有打底鍍層的製品被浸入到合金熔池中，合金熔池基本上含有20至70重量%的Al，最好是30至60重量%的Al，0.5至4.0重量%的Si，最好是2.0至3.5重量%的Si，其餘為Zn。這樣可在打底鍍層上形成合金鍍層。若合金熔池中的Si含量小於0.5重量%，或大於4重量%，則在打底鍍層上難以形成具有很高抗腐蝕性的合金鍍層。合金熔池在溫度570至670℃下使用，最好在580至610℃下使用。在池溫低於570℃的情況下，在合金熔池中會產生大量的浮渣。當第二熱浸工序中採用的池溫高於670℃時，在打底鍍層上會形成表面粗糙的合金鍍層。鍍有打底鍍層的製品浸入到合金熔池中的時間為5至600秒，最好是15至45秒。在鍍有打底鍍層的製品浸入到合金熔池中的時間超過600秒，則在打底鍍層上形成表面粗糙的合金鍍層。另外，最好連續地擺動合金熔池以避免在第二熱浸工序中浮渣粘附到合金鍍層上面。當鍍有合金鍍層的製品以1.0至10米/分的取出速度，最好以6至9米/秒的速度從合金熔融池中取出，沒有觀察到粘附在合金鍍層上的浮渣。合金鍍層以670℃至370℃之間的特定的冷卻速率，最好以610℃至370℃之間的冷卻率下加以冷卻。特定的冷卻速率是-15℃/秒或更小，最好是-3至-7℃/秒的範圍內，以便獲得表面光滑和均勻的合金鍍層。若鍍有合金鍍層的製品以更快的冷卻速率冷卻，例如，超過-30℃/秒的速率，製品則由於合金鍍層的脫色而受到損害。
這樣，本發明所獲得的合金鍍層實質上由內界面層，中間層和外層所構成，如

圖1和2所示。由於合金鍍層基本上是由打底鍍層與合金熔池中熔融金屬之間的取代反應所形成，因此在第二熱浸工序完成之後，製品上就看不見打底鍍層。中間層是具有很高耐蝕性的Al-Zn-Si-Fe合金層。也就是說，中間層基本上由25-35重量%Zn，55-65重量%Al，5-10重量%Fe和2-4重量%Si組成，其斷面面積佔整個合金鍍層斷面面積的15至90%。中間層還具有圖1所示的粗粒狀結構，或圖2所示的細粒和帶狀結構。例如，當合金熔池中的Si含量為1.8-2.1重量%時，中間層形成粗粒狀結構。另一方面，合金熔池中的Si含量為2.1-2.8重量%時，中間層則形成細粒和帶狀結構。中間層的細粒和帶狀結構還可以在合金鍍層從合金熔池中取出以後，以最佳的冷卻速率加以冷卻時形成。中間層的硬度用維氏顯微硬度測試儀加以測量，其值約為150-200Hv。另一方面，內界面層是Al-Zn-Fe-si合金層，其組成與中間層不同，而與中間層比較內界面層含有大量的Fe和Si以及少量的Zn。硬度約為450-500Hv的內界面層比中間層要硬得多。外合金層主要是由Al，Zn和Si組成的固化層，然而，按照本發明，外層不一定都要有極佳的耐蝕性。例如，在製備本發明鍍覆合金的螺栓時，合金鍍層的外層通過離心方法而被剝離，以使螺栓保持容許公差。通過這種處理，該合金鍍層基本上是由內界面層和中間層所構成。
在下面的實施例1-24將進一步詳述本發明。但是，實施例是本發明的例證，而不能解釋為以任何方式即制其保護範圍。
圖1表示具有本發明粗粒狀結構的中間層的合金鍍層的斷面示意圖;
圖2表示具有本發明細粒和帶狀結構的中間層的合金鍍層的斷面示意圖;
圖3是用電子顯微鏡的觀察到的本發明實施例1的合金鍍層的斷面圖;
圖4是用電子顯微鏡所觀察到的實施例2的合金鍍層的斷面圖;
圖5是用電子顯微鏡所觀察到的實施例3的合金鍍層的斷面圖;
圖6是用電子顯微鏡所觀察到的實施例4的合金鍍層的斷面圖;
圖7是用電子顯微鏡所觀察到的實施例5的合金鍍層的斷面圖;
圖8是用電子顯微鏡所觀察到的實施例6的合金鍍層的斷面圖;
圖9是用電子顯微鏡所觀察到的實施例7的合金鍍層的斷面圖;
圖10是用電子顯微鏡所觀察到的實施例8的合金鍍層的斷面圖;
圖11是用電子顯微鏡所觀察到的實施例9的合金鍍層的斷面圖;
圖12是用電子顯微鏡所觀察到的實施例10的合金鍍層的斷面圖;
圖13是用電子顯微鏡所觀察到的實施例11的合金鍍層的斷面圖;
圖14是用電子顯微鏡所觀察到的實施例12的合金鍍層的斷面圖;
圖15是用電子顯微鏡所觀察到的實施例13的合金鍍層的斷面圖;
圖16是用電子顯微鏡所觀察到的實施例14的合金鍍層的斷面圖;
圖17是用電子顯微鏡所觀察到的實施例15的合金鍍層的斷面圖;
圖18是用電子顯微鏡所觀察到的實施例16的合金鍍層的斷面圖；圖19是用電子顯微鏡所觀察到的實施例17的合金鍍層的斷面圖；圖20是用電子顯微微所觀察到的實施例18的合金鍍層的斷面圖；圖21是用電子顯微鏡所觀察到的實施例19的合金鍍層的斷面圖；圖22是用電子顯微鏡所觀察到的實施例20的合金鍍層的斷面圖；圖23是用電子顯微鏡所觀察到的實施例21的合金鍍層的斷面圖；圖24是用電子顯微鏡所觀察到的實施例22的合金鍍層的斷面圖；圖25是用電子顯微鏡所觀察到的實施例23的合金鍍層的斷面圖；圖26是用電子顯微鏡所觀察到的實施例24的合金鍍層的斷面圖；實施例1－6本發明實施例1至6的每一在鐵基製品上形成的合金鍍層，包括Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層。Al-Zn-Si基合金鍍層基本上由一內界面層，一具有極佳耐蝕性的中間層和一外層組成。因而，如實施例1至6所作的檢驗合金鍍層的耐蝕性相對於中間層的斷面面積對整個合金鍍層的斷面面積之比值而變化，中間層的斷面面積的比值可通過測量合金鍍層的斷面面積加以確定。例如，具有5％的中間層的斷面面積的比值實施例1的合金鍍層，可通過下列的方法製備。一塊寬100毫米，長450毫米，高3.2毫米的鋼板用來作為鐵基製品。在把此製品浸入鋅熔池中之前，對製品的表面進行如鹼洗，水洗，酸洗以及助溶處理那樣的預處理。這些處理一般是基於類似的熱浸鍍鋅的方法。接著，將製品浸入到含有0.005重量％鋁的鋅熔池中，且在熔池溫度為460℃下保持60秒鐘，從而，在制品上形成一層打底鍍層，該打底鍍層是由於製品的鐵和熔池中的鋅之間反應而形成的。鍍有打底鍍層的製品在30秒鐘之間從鋅熔池轉移到合金熔池中。然後，將鍍有打底鍍層的製品浸入由55重量％的Al,1.5重量％的Si，其餘Zn所構成的合金熔池中，且在池溫590℃下保持40秒鐘，使在打底鍍層上面形成包含Al-Zn-Fe-Si合金層的合金鍍層。鍍有合金層的製品從合金熔池中取出後，藉助空氣以每秒－10℃／秒的冷卻速率將該合金鍍層製品從590℃冷卻到370℃。同樣，實施例2－6的合金鍍層也各自通過控制熱浸鍍條件而得以製備，這些熱浸鍍條件諸如鋅熔池和／或合金熔池中的化學組成，浸入時間或冷卻速度等。將鍍有合金層的製品從合金熔池中取出後中間層的斷面面積的比值可以通過，以較低的冷卻速度冷卻合金鍍層而被提高。另一方面，通過下述方法形成的對照例對製品進行預處理，然後將其浸入到含有0.005重量％Al的鋅熔池中，在池溫480℃下保持90秒鐘。因此，對照例的製品僅鍍有基本上由Zn和Fe組成的打底鍍層。通常打底鍍層具有多種結晶相，例如由純Zn組成的η相和由Zn－Fe合金組成的δ相等等。關於製備實施例1－6和對照例的更詳細的熱浸鍍覆條件則示於表1。表2表示實施例1－6中，經電子探針顯微分析儀(EMPA)分析得出的每一鍍層的化學組成。EPMA分析的結果表明中間層的化學組分基本上由約55至65重量％的Al,25至35重量％的Zn,5至10重量％的Fe和2至4重量％的Si所組成。分析結果還表明內界面層為Al-Zn-Fe-Si層，其組成與中間層不同，即，內界面層與中間層比較，內界面層含有大量的Fe和Si和少量的Zn。因此，這表明了內界面層是由製品和打底鍍層中所含有的鐵與合金熔池的熔融金屬內所含有的鋁和矽之間的優先合金反應所形成的。另一方面，外層與中間層比較，包含了較少量的Fe和Si。這表明外層依靠合金熔池中熔融金屬的固化而不是佔優先的合金反應所形成的。通過電子顯微鏡觀察到的實施例1-6的合金鍍層的斷面也各自顯示在圖3-8中。觀察表明每一個合金鍍層都具有光滑的表面。在實施例1-6中已做了三個腐蝕試驗，是根據日本工業標準(JIS)做的。這些腐蝕試驗之中的一個是根據JISH8502測試法在硫酸氣體的環境中進行的。硫酸氣體的濃度是100ppm，周圍環境的溫度保持在40℃，相對溼度大於90%。另一個試驗是根據JISZ2371用5%鹽水的鹽噴試驗進行的，只最後一個是鹽噴(1)試驗，只是在鹽噴中加入了醋酸，使鹽噴的PH值為3.0至3.3。根據JISH8502進行的腐蝕試驗和加入醋酸進行鹽噴的試驗結果各自在表3和4中表示。這些結果表明本發明中合金鍍層的抗腐蝕性取決於中間層的斷面面積對整個合金鍍層的斷面面積的比值，也即當中間層的斷面面積的比值增加時，合金鍍層的耐蝕性更佳。這個結果也表明當中間層的斷面面積的比值超過40%，即使將合金鍍層曝置於硫酸氣體中1200小時，或曝置於加了醋酸的鹽噴中3000小時後，在合金鍍層中也不會產生赤鏽。另一方面，根據JLSZ2371進行的鹽噴試驗仍在發展中。然而，對所有1-6的實施例，甚至是合金鍍層在鹽噴中被曝置5000小時後，仍沒有觀察到赤鏽。
表2用電子探針顯微分析儀(EPMA)分析的實施例1-6的合金鍍層中的Al，Zn，Fe和Si的含量
表3根據JLSH8502測試法在硫酸氣體環境中進行的腐蝕試驗的結果
＊1CB/CA;中間層的斷面面積(CB)對整個合金鍍層的斷面面積(CA)的比值(%)○在合金鍍層上不產生赤鏽。;＝△在合金鍍層上產生少量斑點狀鏽蝕。
×在合金鍍層上所產生的赤鏽的表面積是整個合金鍍層表面積的5%或更少。
××在合金鍍層上所產生的赤鏽的表面積是大於整個合金鍍層表面積的5%。
表4根據JLSZ2371試測法在噴鹽中加入醋酸時進行的腐蝕試驗的結果
＊1CB/CA;中間層的斷面面積(CB)對整個合金鍍層的斷面面積(CA)的比值(%)○在合金鍍層上不產生赤鏽△在合金鍍層上產生少量斑點狀鏽蝕×在合金鍍層上所產生的赤鏽的表面積是整個合金鍍層表面積的5%或更少。
××在合金鍍層上所產生的赤鏽的表面積是大於整個合金鍍層表面積的5%。
實施例7-14合金鍍層的表面粗糙度通過應用含有少量添加元素的鋅熔池得以改善。因此，為改善合金鍍層表面粗糙度，加入到鋅熔池中的添加元素的效果在實施例7-14中作了檢測。在制品進行預處理之後，通過將物件浸入到鋅熔池中而在制品上各自形成實施例7-14的打底鍍層，這些熔池含有諸如Ni、Ti、Al和Mg等不同的添加元素。繼之，將每一個打底鍍層浸入到合金熔池中以在打底鍍層上形成合金鍍層。有關製備實施例7-14的熱浸鍍層條件的更詳細情況示於表5中。通過電子顯微鏡所觀察到的實施例7-14的合金鍍層的斷面則示於圖9-16中。觀察表明實施例8-14中的每一個合金鍍層都有光滑的表面，其光滑程度要比將製品浸入到實施例7的含0.01重量%Al的鋅熔池中所形成的合金鍍層來得好，或(至少)相等。如同實施例1-6一樣的進行實施例7-14的三個腐蝕試驗。實施例7-14的所有合金鍍層都顯示出極佳的抗腐蝕性，不產生赤鏽，即使被曝置在硫酸氣體中480小時，或噴鹽試驗中5000小時或用加入醋酸的鹽噴試驗中2500小時也不產生赤鏽。
實施例15-20合金鍍層的表面粗糙度也可通過改變熱浸鍍覆的條件得以改善。因此，在實施例15至20中對為改進合金鍍層的表面粗糙度的Zn熔池中的池溫和熔體成分作了檢測。在對製品作預處理以後，通過將製品浸入含有0.01重量%的Al的鋅熔池中，且在不同的池溫下，各自在制品上形成實施例15-17中的打底鍍層。繼之，通過將每一個打底鍍層製品浸入在由55重量%的Al，1.6重量%的Si，其餘為Zn所組成的合金熔池中，以在打底鍍層上形成了合金鍍層。有關製備實施例15-17熱浸鍍覆條件的更詳細情況示於表6中。通過電子顯微鏡觀察到分別示於圖17-19的實施例15-17中的合金鍍層斷面。從實施例15-17的觀察表明合金鍍層的表面粗糙度取決於鋅熔池的池溫，即熔池溫度越高，則合金鍍層的表面越粗糙(如圖18和19)。因此，當採用含有0.01重量%Al的鋁熔池來製備打底鍍層時，為使合金鍍層具有光滑的表面，鋅熔池的溫度最好採用450℃。另一方面，將製品浸入到含有0.5重量%Al和0.5重量%Ni的鋅熔池中，在不同溫度下各自形成實施例18-20中的鍍有打底鍍層的製品。然後，將每一個該打底鍍層的製品浸入到實施例15-17的合金熔池中，在打底鍍層上面形成了合金鍍層。關於製備實施例18-20的熱浸鍍覆條件的更詳細情況列於表6中。當含有0.5重量%Al和0.5重量%Ni的鋅熔池被用來形成打底鍍層時，採用的鋅熔池的溫度在450°至520°之間，對獲得合金鍍層的光滑的表面是有效的。因此，通過將少量最佳添加元素加入到鋅熔池中可使形成合金鍍層光滑表面的熔池溫度的實用範圍得以擴大。在實施例15-20中還做了實施例1-6中做過的三種腐蝕試驗。實施例15-20中的所有合金鍍層都顯示出極佳的抗腐蝕性能，即使曝露在硫酸氣氛中4800小時，或鹽噴試驗5000小時，或加入醋酸鹽噴試驗中2500小時，都不產生赤鏽。
實施例21-24合金鍍層中間層的微觀結構是通過改變合金鍍層的冷卻速率作調整的。因此;在實施例21-24中檢測了冷卻速率對中間層微觀結構的影響。在制品作了預處理以後，通過將製品浸入到含有0.3重量%Al的鋅熔池中，在480℃下保持60秒種，就在制品上形成了打底鍍層。實施例21-24中，在打底鍍層的合金鍍層是通過將打底鍍層浸入到含有55重量%的Al，2.3重量%的Si，其餘為Zn的合金熔池中，在590℃下保持30秒後而形成的，從合金熔池中取出鍍有合金鍍層製品後，各自以四種不同的冷卻速率冷卻之。有關製備實施例21-24的更詳細的熱浸鍍覆條件還列在表7中。通過電子顯微鏡觀察到的實施例21-24的合金鍍層的斷面各自示於圖23-26中。觀察表明當冷卻速度在-3到-7℃/秒的範圍內，中間層形成細粒和帶狀的結構，但當冷卻速率大於-7℃/秒時，中間層基本上形成粗粒狀的結構。因此，為形成細粒和帶狀的中間層結構，合金鍍層的冷卻速率最好是-7℃/秒或更小。在實施例21-24中也做了實施例1-6中做過的三種腐蝕試驗。實施例21-24中的所有鍍層都顯示極佳的耐蝕性，即使曝露於硫酸氣氛中480小時，或鹽噴試驗中曝露5000小時，或加入醋酸的鹽噴試驗中曝露2500小時，都不產生赤鏽。
附圖參考數碼錶1.鐵基製品2.中間層3.合金層4.內界面層5.外層
權利要求
1.一種在制品上鍍有鋁-鋅-矽基合金鍍層的鍍覆合金產品，所述的合金鍍層包含Al-Zn-Fe-Si合金鍍層。
2.根據權利要求1所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的製品是由將鐵提供於所述的合金鍍層的鐵基材料製成的。
3.根據權利要求1所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的合金鍍層基本上由內界面層、中間層和外層組成。
4.根據權利要求1所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的合金鍍層由內界面層和中間層組成。
5.根據權利要求3或4所述的鍍覆合金產品，其特徵在於內界面層和中間層基本上各自由Zn、Al、Fe和Si組成。
6.根據權利要求3所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的外層基本上由Al，Zn和Si組成。
7.根據權利要求3或4所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層形成粗粒狀結構。
8.根據權利要求3或4所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層形成細粒和帶狀結構。
9.根據權利要求3或4所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層的斷面面積佔整個所述的合金鍍層的斷面面積的15至90%。
10.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層包含55至65重量%的Al。
11.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層包含5到10重量%的Fe。
12.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層包含2至4重量%的Si。
13.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層包含25至35重量%的Zn。
14.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層中所含的Fe量比所述的內界面層中所含的Fe量要少。
15.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層中所含的Si量比所述的內界面層中的要少。
16.根據權利要求5所述的鍍覆合金產品，其特徵在於所述的中間層中所含的Zn量比所述的內界面層中的要多。
17.一種在制品上用鍍有包含Al-Zn-Fe-Si合金鍍層的Al-Zn-Si基合金鍍層製作合金鍍層產品的方法，其特徵在於所述的方法包括將所述的製品的表面浸入到Zn熔池中，以在所述的製品上形成一層作為所述製品的鐵和所述熔池中的Zn之間的反應層的打底鍍層，接著將形成的打底鍍層的製品浸入到Al，Zn和Si的合金熔池中以在所述的打底鍍層上形成所述的合金鍍層。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的Zn熔池至少含有一種選自Al，Ni，Mg，Ti和Si的元素。
19.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的的Zn熔池含有0.1至5.0重量%的Al。
20.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的Zn熔池含有0.003至2重量%的Ni。
21.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的Zn熔池含有0.01至0.5重量%的Mg和0.01至0.2重量%的Ni。
22.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的Zn熔池含有0.1至2.0重量%的Ti，0.1至1.6重量%的Ni，0.1至1.6重量%的Al和0.01至0.03重量%的Si。
23.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的合金熔池含有2.0至3.5重量%的Si。
24.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的合金熔池含有30至60重量%的Al。
25.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述的Zn熔池使用溫度在430和560℃之間，所述的合金熔池使用溫度在570和670℃之間。
26.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於鍍有所述的合金鍍層的製品從所述的合金熔池中取出之後，以每秒約15℃或小於每秒15℃的冷卻速率加以冷卻。
27.根據權利要求25所述的方法，其特徵在於鍍有打底鍍層的製品以1.0至10米/分的取出速度從所述的Zn熔池中取出，而鍍有所述的合金鍍層的製品以1.0至10米/分的取出速度從所述的合金熔池中取出。
28.根據權利要求25所述的方法，其特徵在於所述的製品浸入到所述的鋅熔池中的時間為10至600秒，而鍍有所述打底鍍層的製品浸入到所述合金熔池中的時間為5至600秒。
29.根據權利要求25所述的方法，其特徵在於鍍有所述打底鍍層的製品是在90秒或更少時間內從所述的鋅熔池中移送到所述的合金熔池中。
全文摘要
一種在制品上形成的且具有相當高耐蝕性的、包括Al-Zn-Si-Fe合金層的Al-Zn-Si基合金鍍層，鐵基材料被用來作為對合金鍍層提供Fe的製品。本發明的合金層由55至65重量％Al，25至35重量％Zn，5至10重量％Fe和2至4重量％Si所組成，並且其斷面面積還佔有整個合金鍍層斷面面積的15至90％。本發明的合金鍍層形成的方法，其步驟包括將製品浸入到Zn熔池中，使得在制品上形成由製品的Fe和熔池中的Zn之間的反應的得到的打底鍍層，然後將鍍有打底鍍層的製品浸入到Al，Zn和Si的合金熔池中以在打底鍍層上形成本發明的合金鍍層。
文檔編號C23C2/12GK1072732SQ9211245
公開日1993年6月2日 申請日期1992年11月13日 優先權日1991年11月29日
發明者竹田正憲, 鈴木陽一郎, 早川國男 申請人:S-Tem株式會社