專利名稱：耐蝕性能高且可加工性能出色的電鍍鋼絲及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示出高耐蝕性能的且適用于篾筐、魚網(wǎng)等戶外場所用品的電鍍鋼絲。
這樣的鍍鋅鋁合金鋼絲具有令人滿意的耐蝕性能，不過，通過增加電鍍層厚度的方法能夠獲得更強(qiáng)的耐蝕性能。一種保證規(guī)定的電鍍層厚度的方法就是加快鋼絲的輸送速度(熔劑)以便從電鍍槽中快速地拉出鋼絲并通過增加熱浸鍍合金粘度來增大粘附于鋼絲上的鍍覆金屬量。
但是，在該方法中，高速輸送會在垂直于電鍍鋼絲長度方向的橫截面內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則的電鍍層厚度并因而限制了使用這樣的電鍍設(shè)備。結(jié)果，現(xiàn)有的電鍍設(shè)備沒有通過鍍鋅或熱浸鍍鋅鋁合金而產(chǎn)生足夠高的耐蝕性能，這造成了這樣的問題，即在目前希望電鍍鋼絲具有更長使用壽命的情況下，不能完全滿足這樣的希望。
為了克服這個困難，日本未審查專利申請平10-226865提出了一種具有因在電鍍槽中加鎂而賦予的高強(qiáng)耐蝕性能的鋅鋁鎂合金鍍覆組合物，但是基于這種鍍覆組合物的電鍍方法表現(xiàn)為薄鋼板的薄層，當(dāng)將該方法用于一般用于篾筐等的厚電鍍鋼絲時，在加工電鍍鋼絲時，出現(xiàn)了電鍍層開裂的問題。
日本未審查專利申請平7-207421描述了其中形成較厚的鋅鋁鎂合金電鍍層的方法，但是當(dāng)該方法直接被用于鋼絲電鍍時，鐵鋅合金層變厚，在加工電鍍鋼絲時，這導(dǎo)致了例如合金層開裂或剝落的問題。
經(jīng)過仔細(xì)而持續(xù)的研究，本發(fā)明人按照解決上述問題的方式完成了本發(fā)明，本發(fā)明的要點(diǎn)在于以下方面。
(1)一種具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，鍍覆合金的平均成分按重量百分比地含有Al4％-20％，Mg 0.8％-5％及余量為鋅，一個厚度不超過20微米的鐵鋅合金層位于鍍層與金屬母材界面上。
(2)如第(1)項(xiàng)所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，所述鍍覆合金的平均成分還按重量百分比地包含了Si≤2％。
(3)如第(1)項(xiàng)或第(2)項(xiàng)所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，所述鍍覆合金的平均成分還按重量百分比地包含了Na0.001％-0.1％。
(4)如第(1)-(3)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，所述鍍覆合金的平均成分還按重量百分比地包含了Ti0.01％-0.1％。
(5)如第(1)-(4)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，所述鐵鋅合金層含有Al≥4％，Mg≥1％。
(6)如第(1)-(5)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的鍍覆合金層組織含有主要由鋁鋅合金構(gòu)成的α相、含鋅單相或鎂鋅合金相的β相以及Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相。
(7)如第(1)-(6)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的鍍覆合金層組織含有主要由鋁鋅合金構(gòu)成的α相、含鋅單相或鎂鋅合金相的β相以及Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相，β相的體積分?jǐn)?shù)不超過20％。
(8)如第(1)-(5)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的鍍覆合金層組織為枝晶組織。
(9)如第(1)-(5)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的鍍覆合金層組織為粒晶組織。
(10)如第(1)-(9)項(xiàng)之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特點(diǎn)在于，所述電鍍鋼絲的組成成分按重量百分比地含有C0.02％-0.25％，Si≤1％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.04％。
(11)一種制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，所述電鍍鋼絲制造方法包括作為第一階段地用主要由鋅構(gòu)成的熔融鋅鍍層鍍覆鋼絲，接著，作為第二階段地用具有如第(1)-(4)項(xiàng)之一所規(guī)定的平均成分的熔融鋅合金鍍層鍍覆鋼絲。
(12)如第(11)項(xiàng)所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，作為第一階段的熔融鋅鍍層是按重量百分比地含有Al≤3％和Mg≤0.5％的熔融鋅鍍層。
(13)如第(11)或(12)項(xiàng)所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，在作為第一步驟地用熔融鋅鍍層鍍覆鋼絲的步驟和在作為第二步驟地用熔融鋅合金鍍層鍍覆鋼絲的步驟中，用氮?dú)鉀_洗從電鍍槽中拉出的電鍍鋼絲的部分以防止電鍍槽表面和電鍍鋼絲氧化。
(14)如第(11)-(13)項(xiàng)之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，熔融鋅鍍層作為第一階段地以20秒的最長電鍍槽浸漬時間進(jìn)行鍍覆，而熔融鋅合金鍍層作為第二階段地以20秒的最長電鍍槽浸漬時間進(jìn)行鍍覆。
(15)如第(11)-(14)項(xiàng)之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，在作為第一階段地用熔融鋅鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟和在作為第二階段地用熔融鋅合金鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟中，在電鍍鋼絲被從電鍍合金液中拉出來后，立即用噴水、蒸汽或水流直接冷卻鋼絲以便硬化電鍍合金。
(16)如第(11)-(15)項(xiàng)之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，在作為第一階段地用熔融鋅鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟和在作為第二階段地用熔融鋅合金鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟中，冷卻電鍍鋼絲的初始冷卻溫度在該電鍍合金熔點(diǎn)到高于該熔點(diǎn)20℃的范圍內(nèi)。
(17)如第(11)-(16)項(xiàng)之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特點(diǎn)在于，所述電鍍鋼絲的組成成分按重量百分比地含有C0.02％-0.25％，Si≤1％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.04％。
圖面簡介

圖1是表示其中鎂被加入鋅-10％鋁合金中時，鎂添加量與在電鍍槽表面上產(chǎn)生的熔渣量指數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。
圖2是表示合金層厚度與卷繞實(shí)驗(yàn)中的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖，其中鍍層合金為鋅-10％鋁-1％鎂。
圖3是表示在隔絕和沒有隔絕空氣的卷繞實(shí)驗(yàn)中比較表面開裂(裂紋數(shù))的曲線圖，其中電鍍鋼絲具有鋅-10％鋁-3％鎂電鍍合金成分。
圖4是表示電鍍槽浸漬時間與鐵鋅合金層厚度之間關(guān)系的曲線圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施例首先，具體說明本發(fā)明的電鍍鋼絲。
在本發(fā)明電鍍鋼絲中的電鍍合金具有以下平均成分(按重量百分比)Al4％-20％，Mg0.8％-5％，余量為Zn。
鋁可提高耐蝕性能，但是當(dāng)鋁的添加量小于4％時，它沒有產(chǎn)生效果并且不能獲得在電鍍槽中的鎂的抗氧化效果。當(dāng)鋁的添加量超過20％時，所形成的電鍍合金堅(jiān)硬并且易碎，這使得完成加工成為不可能的事情。因此，鋁在電鍍合金中的含量為4％-20％。當(dāng)電鍍鋼絲時，這個含量最好為9％-14％以便獲得更大厚度。當(dāng)鋁含量在上述范圍內(nèi)時，可以獲得穩(wěn)定的電鍍層。
鎂產(chǎn)生均勻的電鍍腐蝕產(chǎn)物，而含鎂的腐蝕產(chǎn)物起到了防止進(jìn)一步腐蝕的作用。因此，鎂的效果是提高鍍層合金的耐蝕性能。但當(dāng)其添加量小于0.8％時，不能獲得提高的耐蝕性能。另一方面，如果其添加量超過5％，則電鍍槽表面會遇到氧化問題并產(chǎn)生大量熔渣，因而妨礙了操作。
圖1是表示鎂添加量與在電鍍槽表面上產(chǎn)生的熔渣量指數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖，其中鎂被加入鋅-10％鋁合金中。除了鎂添加量外，其它條件都一樣。當(dāng)鎂添加量超過5％時，產(chǎn)生了大量熔渣，由此必須更頻繁地除去熔渣并因而妨礙了操作?；谶@種結(jié)果，鎂添加量的范圍已被確定為0.8％-5％，以確保耐蝕性能與熔渣量低。
在鍍層-基底鐵界面上產(chǎn)生了一個主要由鐵鋅構(gòu)成的合金層，當(dāng)這個合金層厚時，合金層可能開裂，因而容易在合金層與母材金屬之間的界面上或者在合金層與電鍍層之間的界面上造成開裂。
圖2是表示合金層厚度與卷繞實(shí)驗(yàn)中的裂紋數(shù)之間關(guān)系的曲線圖，其中鍍層合金為鋅-10％鋁-1％鎂。如該曲線圖所示，當(dāng)電鍍合金層厚度大于20微米時，裂紋增加，結(jié)果，電鍍層不能承受實(shí)際應(yīng)用。因此，由于20微米是不影響可加工性能的電鍍合金層厚度的上限，所以，鐵鋅合金層厚度被限制到20微米。合金層最好是薄層，因?yàn)槠淠臀g性能弱于傳統(tǒng)的電鍍層，并且該合金層最好地被限制到不超過10微米。
為了進(jìn)一步提高耐蝕性能，給電鍍層加硅是有效的。鋁量越高，則添加硅越有效。在本發(fā)明的電鍍鋼絲中，在鋁的最高含量為20％的情況下，產(chǎn)生效果的硅的最高含量為2％，因此，硅含量被限制到不超過2％。
當(dāng)進(jìn)行電鍍時，在電鍍槽表面上產(chǎn)生了熔渣，添加微量的鈉可以有效地抑制熔渣的產(chǎn)生。抑制熔渣產(chǎn)生可以帶來更好的鍍層表面和更高的電鍍合金產(chǎn)量的效果。因此，給電鍍合金添加微量鈉，但如果鈉含量超過0.1％，則鈉將氧化，因而，鈉含量被限制到0.001％-0.1％。添加鈦也具有抑制熔渣形成的作用，鈦的有效添加量為0.01％-0.1％。
除了上述的硅、鈉、鈦以外，添加銻、混合稀土合金等也產(chǎn)生了改善鍍層表面條件的效果。
在此前所述的電鍍鋼絲中，通過在位于鍍層-鐵基界面上的鐵鋅合金層中含有≥4％的鋁和≥1％的鎂而提高了耐蝕性能。由于當(dāng)在上述合金層中的鋁少于4％時沒有獲得提高耐蝕性能的效果，所以鋁含量至少為4％。
此外，添加鎂產(chǎn)生了均勻的腐蝕產(chǎn)物并且提高了耐蝕性能，由于在含量小于1％時沒有獲得效果，所以鎂含量至少為1％。
由于本發(fā)明的電鍍鋼絲含鋁和鎂，所以電鍍后的冷卻可以形成主要由鋁鋅構(gòu)成的α相、含鋅單相或鎂鋅合金相的β相以及Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相，它們同時存在于在位于鍍層-基底鐵界面上的合金層外側(cè)的電鍍合金層中。
其中，Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相產(chǎn)生了均勻的腐蝕產(chǎn)物和因有均勻腐蝕產(chǎn)物而具有抑制進(jìn)一步腐蝕的效果。與其它相相比，β相具有較差耐蝕性能并因此容易遇到局部腐蝕問題。如果β相的體積百分比超過20％，則耐蝕性能會更低，因此，其體積百分比被限制為20％。
當(dāng)通過水冷急冷電鍍鋼絲時，在主要由鐵鋅構(gòu)成的且位于鍍層-基底鐵界面之間的合金層的外側(cè)的電鍍合金層組織可以被轉(zhuǎn)變成枝晶組織。當(dāng)形成枝晶組織時，在鍍層中產(chǎn)生的各組織變得錯綜復(fù)雜了，因此提高了耐蝕性能。
當(dāng)通過水冷方式緩冷電鍍鋼絲時，在主要由鐵鋅構(gòu)成的且位于鍍層-基底鐵界面之間的合金層的外側(cè)的電鍍合金層組織可以被轉(zhuǎn)變成粒晶組織。當(dāng)形成粒晶組織時，在鍍層中產(chǎn)生的各組織變成粒狀，這限制了裂紋擴(kuò)展并由此改善了可加工性能。
制造本發(fā)明電鍍鋼絲的工藝是兩階段電鍍工藝。通過作為第一階段地鍍覆主要由鋅構(gòu)成的熔融鋅鍍層以形成鐵鋅合金層以及隨后作為第二階段地鍍覆具有本發(fā)明所規(guī)定的平均成分的熔融鋅合金鍍層，可以有效地獲得本發(fā)明的電鍍鋼絲。第一階段的熔融鋅鍍層所用的熔融鋅可以是具有這樣成分的熔融鋅合金(按重量百分比)Al≤3％，Mg≤0.5％。當(dāng)通過第一階段的熔融鋅鍍層獲得鐵鋅合金層時，在鐵鋅合金層中加入的鋁鎂具有允許鋁和鎂更容易在電鍍合金層中擴(kuò)散的作用。
在本發(fā)明的電鍍鋼絲的制造過程中，如果用氮?dú)鉀_洗從電鍍槽中被拉出的電鍍鋼絲部分以防止電鍍槽表面和電鍍鋼絲氧化，則可以獲得更高的可加工性能。當(dāng)在電鍍后在電鍍層表面上產(chǎn)生氧化物或者當(dāng)所產(chǎn)生的氧化物粘附在電鍍槽表面上時，電鍍層有時因加工電鍍鋼絲而遇到了在作為萌生核的氧化物周圍開裂的問題。為此，防止被拉出部分被氧化是很重要的。
圖3是表示在隔絕和沒有隔絕空氣的卷繞實(shí)驗(yàn)中比較表面開裂(裂紋數(shù))的曲線圖，其中電鍍鋼絲具有鋅-10％鋁-3％鎂電鍍合金成分。在不與空氣隔絕的時候，產(chǎn)生于表面上的裂紋數(shù)超過了最大允許數(shù)量。而當(dāng)代替氮?dú)獾厥褂枚栊詺怏w如氬氣或氦氣以防止氧化時，在成本方面，使用氮?dú)馐怯袃?yōu)勢的。
當(dāng)通過兩階段工藝獲得了本發(fā)明的電鍍鋼絲時，只有在主要由鋅構(gòu)成的熔融鋅電鍍層作為第一階段地被鍍覆以20秒為最長電鍍槽浸漬時間并且熔融鋅合金鍍層作為第二階段地被鍍覆以20秒為最長電鍍槽浸漬時間時，才能獲得電鍍合金的適當(dāng)生長。當(dāng)以更長時間進(jìn)行鍍覆時，合金層厚度會超過20μm；因此，主要由鋅構(gòu)成的熔融電鍍層作為第一階段地被鍍覆，以20秒為最長電鍍槽浸漬時間，而熔融鋅合金鍍層作為第二階段地被鍍覆，以20秒為最長電鍍槽浸漬時間。
圖4是表示電鍍槽浸漬時間與鐵鋅合金層厚度之間關(guān)系的曲線圖，其中已經(jīng)在第一階段內(nèi)進(jìn)行了熔融鋅鍍覆(浸漬時間20秒)而形成了厚15微米的鐵鋅合金層，電鍍鋼絲使用Zn-10％Al-1％Mg電鍍液組合物鍍覆有熔融鋅合金鍍層(第二階段)。如該曲線圖所示，在第二階段的熔融鋅合金鍍覆中，在電鍍合金液浸漬時間最長為20秒的情況下，合金層厚度增長很小。
如果電鍍后在電鍍鋼絲的電鍍合金處于熔融狀態(tài)下時進(jìn)行快速冷卻，則可以不發(fā)生組織粗化地硬化每一相，從而導(dǎo)致了超細(xì)鍍層組織。如果更急速地冷卻，則形成了作為電鍍合金硬化組織的枝晶。這個過程可能包括在電鍍鋼絲被從電鍍槽中拉出來后，立即進(jìn)行噴水、蒸汽或水流的直接冷卻，以便硬化電鍍合金。
為了冷卻電鍍鋼絲，需要在鍍層仍然處于熔融狀態(tài)時開始進(jìn)行冷卻。如果因空氣冷卻而出現(xiàn)了硬化，則每一相將在硬化過程中長大并形成粗晶結(jié)構(gòu)。所以，初始冷卻溫度必須高于電鍍合金的熔點(diǎn)。此外，冷卻水接觸粘性低的高溫熔融電鍍層將粗化電鍍層表面，因此，初始冷卻溫度的上限比電鍍合金熔點(diǎn)高20℃。
電鍍鋼絲的組成成分(按重量百分比)包括C 0.02％-0.25％，Si≤1％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.04％。
碳是決定鋼強(qiáng)度的元素，為了獲得普通電鍍鋼絲的強(qiáng)度，必須至少加入0.02％的碳。另一方面，如果碳添加量超過0.25％，則強(qiáng)度太高，因而當(dāng)鋼絲被用于篾筐等時，鋼絲將不能用手彎曲。所以，碳的上限為0.25％。
硅可在提高強(qiáng)度的同時改善鍍層的粘附性。如果硅含量超過1％，則強(qiáng)度變得太高，因此其上限為1％。
錳具有在提高強(qiáng)度的同時提高鋼韌性的作用。如果錳含量超過了0.6％，則強(qiáng)度過高，因此其上限為0.6％。
磷和硫可以造成鋼的剛性化，因此限制它們的含量不超過0.04％。
根據(jù)本發(fā)明獲得的電鍍?nèi)廴阡\鋼絲的表面或電鍍?nèi)廴阡\合金鋼絲的表面可以涂覆上至少一種選自氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯和含氟樹脂的聚合物以便進(jìn)一步提高耐蝕性能。
例子分別含有鍍覆于JIS G 3505 SWRM6鋼絲表面上的純鋅鍍層的4毫米粗鋼絲在表1所列條件下被鍍上鋅鋁鎂基鋅合金鍍層并對其進(jìn)行評估。為了對比，按照相同方式評估含不同鍍層成分、鐵鋅合金層組織和鍍層組織的鋼絲。
在拋光電鍍鋼絲橫截面后，利用EPMA觀察各鍍層組織。通過束斑直徑為2微米的定量分析進(jìn)行合金層成分的分析。
作為因電鍍層腐蝕產(chǎn)生的單位面積的蝕損，根據(jù)連續(xù)噴鹽實(shí)驗(yàn)達(dá)250小時前后的重量差來評估耐蝕性能。不超過20g/m2的測量結(jié)果被認(rèn)為是本實(shí)驗(yàn)可接受的。
通過把制得電鍍鋼絲卷繞到6毫米粗鋼絲上六圈來評估可加工性能，目測觀察其表面并確定是否有裂紋。在評估完裂紋后，玻璃紙帶被壓到樣品上并接著被剝落，觀察并評估電鍍層是否被剝落。限于一個裂紋和沒有開裂的情況被認(rèn)為是本實(shí)驗(yàn)可接受的情況。
表1列出了電鍍結(jié)構(gòu)和合金層的厚度與成分、和電鍍外層的厚度、成分和β相體積百分比、耐蝕性能(蝕損)、可加工性能(卷繞實(shí)驗(yàn)評估)及電鍍槽熔渣生成情況之間的關(guān)系。
本發(fā)明的例子都顯示出了令人滿意的耐蝕性能和可加工性能，熔渣也最少。對比例1-5具有在本發(fā)明所規(guī)定的組成成分范圍外的電鍍合金成分。對比例1、2含有低于本發(fā)明所規(guī)定下限的鎂或鋁含量，耐蝕性差。對比例3-5具有超過本發(fā)明所規(guī)定上限的鎂或鋁的含量，可加工性能差并且電鍍槽熔渣量大，結(jié)果阻礙了操作。對比例6、7具有超出本發(fā)明所規(guī)定范圍外的電鍍合金層厚度，這導(dǎo)致了差的可加工性能。對比例8-10在電鍍組織中具有β相，其超出了本發(fā)明的所規(guī)定范圍，耐蝕性能差。
在Zn-10％Al-3％Mg的情況下，表2列出了電鍍浸漬時間、冷卻方法和第二階段的熔融鋅合金電鍍層的初始冷卻溫度、耐蝕性能和可加工性能的關(guān)系。其電鍍條件在本發(fā)明規(guī)定的范圍內(nèi)的樣品顯示出了令人滿意的結(jié)果。
表1

表2

工業(yè)實(shí)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得耐蝕性能強(qiáng)的且可加工性能出色的鍍鋅合金鋼絲。
順便說一句，盡管本發(fā)明尤其是涉及線材，但本發(fā)明也可以被充分地用于鋼管和鋼質(zhì)構(gòu)件上，因此，本發(fā)明有望給工業(yè)技術(shù)帶來重大貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，鍍覆合金的平均成分按重量百分比地含有Al4％-20％，Mg0.8％-5％及余量為鋅，一個厚度不超過20微米的鐵鋅合金層位于鍍層與金屬母材界面上。
2.如權(quán)利要求1所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，所述電鍍合金的平均成分還按重量百分比地包含了Si≤2％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，所述電鍍合金的平均成分還按重量百分比地包含了Na0.001％-0.1％。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，所述電鍍合金的平均成分還按重量百分比地包含了Ti0.01％-0.1％。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，所述鐵鋅合金層含有Al≥4％，Mg≥1％。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的電鍍合金層組織含有主要由鋁鋅合金構(gòu)成的α相、含鋅單相或鎂鋅合金相的β相以及Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的電鍍合金層組織含有主要由鋁鋅合金構(gòu)成的α相、含鋅單相或鎂鋅合金相的β相以及Zn/Al/Zn-Mg三元共晶相，β相的體積分?jǐn)?shù)不超過20％。
8.如權(quán)利要求1-5之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的電鍍合金層組織為枝晶組織。
9.如權(quán)利要求1-5之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，在所述鐵鋅合金層外側(cè)的電鍍合金層組織為粒晶組織。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其特征在于，所述電鍍鋼絲的組成成分按重量百分比地含有C0.02％-0.25％，Si≤1％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.04％。
11.一種制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，所述電鍍鋼絲制造方法包括作為第一階段地用主要由鋅構(gòu)成的熔融鋅鍍層鍍覆鋼絲，接著，作為第二階段地用具有如權(quán)利要求1-4任一所規(guī)定的平均成分的熔融鋅合金鍍層鍍覆該鋼絲。
12.如權(quán)利要求11所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，作為第一階段的熔融鋅鍍層是按重量百分比地含有Al≤3％和Mg≤0.5％的熔融鋅鍍層。
13.如權(quán)利要求11或12所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，在作為第一階段地用熔融鋅鍍層鍍覆鋼絲的步驟和在作為第二階段地用熔融鋅合金鍍層鍍覆鋼絲的步驟中，用氮?dú)鉀_洗從電鍍槽中拉出的電鍍鋼絲部分以防止電鍍槽表面和電鍍鋼絲氧化。
14.如權(quán)利要求11-13之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，熔融鋅鍍層作為所述第一階段地以20秒的最長電鍍槽浸漬時間進(jìn)行鍍覆，而熔融鋅合金鍍層作為所述第二階段地以20秒的最長電鍍槽浸漬時間進(jìn)行鍍覆。
15.如權(quán)利要求11-14之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，在作為所述第一階段地用熔融鋅鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟和在作為所述第二階段地用熔融鋅合金鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟中，在電鍍鋼絲被從電鍍合金液中拉出來后，立即用噴水、蒸汽或水流直接冷卻鋼絲以便硬化電鍍合金。
16.如權(quán)利要求11-15之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，在作為所述第一階段地用熔融鋅鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟和在作為所述第二階段地用熔融鋅合金鍍層進(jìn)行鍍覆的步驟中，冷卻電鍍鋼絲的初始冷卻溫度在該電鍍合金熔點(diǎn)到高于該熔點(diǎn)20℃的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求11-16之一所述的制造具有高強(qiáng)耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲的方法，其特征在于，所述電鍍鋼絲的組成成分按重量百分比地含有C0.02％-0.25％，Si≤1％，Mn≤0.6％，P≤0.04％，S≤0.04％。
全文摘要
本發(fā)明要提供這樣一種具有高耐蝕性能和出色的可加工性能的電鍍鋼絲，其中電鍍鋼絲的鍍覆合金平均成分按重量百分比地含有:Al 4%－20%，Mg 0.8%－5%,并且如果需要的話,含有至少以下一種成分,即Si≤2%、Na 0.001%－0.1%和Ti 0.01%－0.1%,以及余量為鋅,一個厚度不超過20微米的鐵鋅合金層位于鍍層與金屬母材界面上。通過作為第一階段地用主要由鋅構(gòu)成的熔融鋅鍍層鍍覆鋼絲并接著作為第二階段地用具有上述規(guī)定平均成分的熔融鋅合金鍍層鍍覆鋼絲而獲得了所述電鍍鋼絲。最長電鍍槽浸漬時間為20秒并用氮?dú)鉀_洗從電鍍槽中拉出的電鍍鋼絲的部分。
文檔編號C23C2/02GK1327484SQ00802395
公開日2001年12月19日 申請日期2000年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月25日
發(fā)明者杉丸聰, 田中曉, 西田世紀(jì), 高橋彰, 吉江淳彥, 西村一實(shí) 申請人:新日本制鐵株式會社