降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料及其制备方法
阅读说明：本技术 降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料及其制备方法 (Aluminum-rich zinc-based coating material for reducing brittleness of liquid metal in hot forming process and preparation method thereof ) 是由 吴广新 丁成发 马征 张捷宇 于 2021-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料及其制备方法,通过镀液中Al和Mg含量调整为主,控制Al、Mg元素间含量比例,制备Zn-Al-Mg系合金镀层,其成分按照质量百分比计算,Al为0.2～5％,Mg≤2.5％,Si为0～2％,Ti为0～1％,RE为0～3％,其中RE为La和Ce中至少一种元素,其余为Zn和一些不可避免的杂质含量。本发明通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料,分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测,本发明材料兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能,能有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。(The invention discloses an aluminum-rich zinc-based coating material for reducing brittleness of liquid metal in a hot forming process and a preparation method thereof, wherein the content of Al and Mg in a plating solution is mainly adjusted, the content proportion of the Al and Mg elements is controlled, and a Zn-Al-Mg alloy coating is prepared, and the components of the Zn-Al-Mg alloy coating comprise, by mass, 0.2-5% of Al, less than or equal to 2.5% of Mg, 0-2% of Si, 0-1% of Ti and 0-3% of RE, wherein the RE is at least one element of La and Ce, and the balance of Zn and some inevitable impurity contents. According to the invention, coating materials with different element contents are prepared for the 22MnB5 steel plate, and are respectively detected through a coating preparation-hot dip coating experiment, austenitizing treatment, coating and steel plate structure observation and a steel plate hot stretching experiment, so that the material disclosed by the invention has the advantages of inhibiting liquid metal from causing brittleness and high corrosion resistance, and can effectively solve the problems of liquid metal embrittlement, corrosion resistance of a coating and oxidation of a plating solution in a hot dip coating process of a high-strength steel plate coated with an aluminum-rich zinc-based coating in a hot stamping forming process.)
技术领域
本发明涉及一种镀层材料及其制备方法，特别是涉及一种抑制高强度钢板热冲压成形过程中发生的液态金属致脆的镀层材料、及其制备方法和提高镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的抗氧化。
背景技术
高强度钢板材在传统的冷成形加工过程中容易出现形状不良、加工载荷高、回弹量大等问题，极大的限制了高强钢的使用。
基于此，一种新型的热成形技术逐渐发展起来。热成形技术的出现解决了超高强度板材冷加工时易出现形状不良、加工成形载荷高、回弹量大，而且在热成形条件下，压机吨位低，成行性好，成行后零部件的尺寸精确，因此能够很好的解决冷成形所带来的问题。
热成形技术虽然具有如此大的优势，在实际生产中，它仍然受到诸多限制。传统的无镀层冲压件在加热过程中会引起冲压钢板表面的脱碳和氧化起皮。脱碳会降低钢板表面的强度。氧化起皮会使冲压件在模具内的摩擦程度增大，缩短模具的使用寿命等，诸如种种，都限制了热成形技术在实际工业生产中的应用。
为解决热冲压成形过程中的问题，一些在热冲压钢上的镀层技术也相继被开发出来。
Al-Si镀层为含90wt.％Al和7～10wt.％Si，其余还含有一些杂质。由于铁铝硅化合物具有较高的熔点，因此Al-Si镀层具有较好的抗高温氧化性能，可以防止钢板表面的氧化和脱碳，同时Al-Si镀层具有良好的耐蚀性能，目前被广泛应用于热冲压零件的制造。在经880～950℃保温5min的奥氏体化处理后，由于镀层元素的相互扩散，Al-Si镀层由基体交界处至镀层表面依次形成Fe和Fe3Al层、铁素体层、Fe2Al5层、Fe2Al5和FeAl3等合金层，但是由于铁铝化合物和铁铝硅相均为脆性相，在热冲压过程中镀层容易产生裂纹。
GI(Galvanizing)、GA(Galvanneal)镀层称为锌基镀层。GI、GA镀层开发的初衷是为了使镀层具有牺牲性保护性能，GI镀层是纯锌镀层，GA镀层是将纯锌镀层在480～520℃加热获得的合金化镀层。GI、GA镀层具有良好的金属外观、成形性，优良的屏蔽、阴极保护性能，良好的焊接性能、涂镀性能，并且对人体无害。GI、GA镀层钢板的奥氏体化过程主要是Fe、Zn元素的互扩散过程，GI板热冲压后镀层主要为Fe-Zn金属间化合物，GA板热冲压后镀层主要为Fe的固溶体。生产GI镀层时，一般在锌液中添加大约0.2wt.％的Al，目的是浸镀时最先在液锌与基板之间生成一层Fe2Al5-Znx抑制层，抑制脆性Fe-Zn金属间相的形成，从而改变镀层室温变形时的成形性。生产GA镀层时，锌液中A1的添加量一般为0.14wt.％，较低的A1含量不能形成一层连续的Fe2Al5抑制层，容易导致镀层与基板之间生成Fe-Zn金属间相。但是在GI、GA镀层的热冲压过程中，通常会发生液态锌致脆的问题，即液态锌渗透到奥氏体基体并引起基体发生开裂现象，严重影响产品的使用性能。
虽然镀覆镀层在钢板表面可以解决热冲压加工过程中的一些问题，但是也同样会引入新的其它问题，如钢板在热成形加工过程中的温度比较高，其温度远高于镀层中的一些元素物质的熔点，在热成形加工过程中就会不可避免的发生熔化和挥发。
基于Al-Si镀层在热成形过程中会发生镀层产生裂纹；锌基镀层在热冲压成形过程中会发生锌的熔化和挥发，锌熔化成液态的金属，通过渗透的方式进入钢板基体，当施加外应力的时候易引起钢板的脆断。目前，如何去解决或者抑制降低液态锌导致的金属致脆问题亟待解决。故需要开发出一种应用于热成形中的镀层，防止液态金属致脆的问题出现。
专利文献公开号为CN111155044A的专利技术公开了一种提高锌铝镁镀层钢表面质量的方法、锌铝镁镀层，按重量百分比计，所述Al含量为1.5-2.0％，所述Mg与所述Al的质量比为1.2-1.6∶1.5-2.0，所述钢基体入锌锅的温度≥470℃，通过控制Al、Mg元素之间的比例关系，控制Al、Mg元素之间的比例关系降低镀层组织中共晶组织的占比，使镀层组织中共晶组织的体积百分比≤30％，同时，可使镀层组织中共晶组织的形态呈网状分布。但仍然无法有效克服受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会产生钢板基体的脆断，影响钢材的成形质量，限制其应用。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料及其制备方法，通过在传统锌基镀层上改变铝等一些元素的方法，来抑制锌基镀层在热冲压成形过程中的液态锌致脆问题、提高镀层的防腐性能以及避免热浸镀过程中的镀液氧化问题。控制Al、Mg元素之间的比例关系，既可以在浸镀过程中能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时在热浸镀过程中会形成 Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；添加Si元素可以与Mg元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Si相，从而进一步提高镀层的耐蚀性；添加Ti元素对镀层的晶粒细化效果很好；添加RE元素可以改善了镀层的表面质量，降低镀液粘度，改善镀液的流动性，还可以提高镀层的耐蚀性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金、Zn-Al-Mg-Si合金、Zn-Al-Mg-Ti合金、Zn-Al-Mg-Si-Ti合金、 Zn-Al-Mg-RE合金、Zn-Al-Mg-Si-RE合金、Zn-Al-Mg-Ti-RE合金或者 Zn-Al-Mg-Si-Ti-RE合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：0.2～5.0％；Mg≤ 2.5％；Si：0～2.0％；Ti：0～1.0％；RE：0～3.0％，其余为Zn和不可避免的杂质；其中RE为La和Ce中任意一种元素或两种元素的组合。
优选地，本发明降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，具体如下组成和重量百分比：Zn：90.0～95.0％；Al：0.2～5.0％；Mg≤2.5％；Si： 0～2.0％；Ti：0～1.0％；RE：0～3.0％，其余为不可避免的杂质。
优选地，本发明降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其特征在于：具体如下组成和重量百分比：Al：0.2～1.4％；Mg≤2.5％；Si：0～2.0％； Ti：0～1.0％；RE：0～3.0％，其余为Zn和不可避免的杂质。
优选地，本发明降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其特征在于：具体如下组成和重量百分比：Al：2.1～5.0％；Mg≤2.5％；Si：0～2.0％； Ti：0～1.0％；RE：0～3.0％，其余为Zn和不可避免的杂质。
优选地，本发明在钢材表面形成富铝系锌基镀层中，形成Fe-Al抑制层和连续的MgAl2O4氧化物层。
优选地，本发明在钢材表面形成富铝系锌基镀层中，使Mg元素与Zn元素形成Mg2Zn11和MgZn2相；或者Si元素与Mg元素形成Mg2Si相。
一种本发明降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料，按照如下组成和重量百分比为进行合金原料配比：Al的含量控制在0.2～5wt.％之间，Mg的含量控制在0～2.5wt.％之间，Si的含量控制在0～2wt.％之间，Ti的含量控制在0～1wt.％之间，RE元素的含量控制在0～3wt.％之间，余量为Zn和不可避免的杂质；
在覆盖剂的保护作用下，在熔炼炉中，按照合金原料配比，将合金原料熔炼，得到复合系合金镀层的合金熔体，浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料备用；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为不低于630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量不低于10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5-10min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3-15s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
优选地，本发明在所述步骤a-1中，制备一系列中间合金原料，再将中间合金原料按照合金原料配比熔炼，得到复合系合金镀层的合金熔体；各中间合金原料的制备方法的步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)Al-Si中间合金的制备：
(2-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(2-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Si块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Si中间合金；
(3)Al-Ti中间合金的制备：
(3-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(3-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Ti块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Ti中间合金；
(4)Al-RE中间合金的制备：
(4-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(4-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入RE块，并加搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-RE中间合金，其中RE块为La和Ce中的任意一种材料或者La、Ce两者的混合物材料。
优选地，本发明在所述步骤a-1中，在富铝系锌基镀层材料制备过程中，采用如下步骤：
a-1-1.将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中Zn 的氧化；
a-1-2.将坩埚放入电阻炉中，开始加热，使温度上升到700～900℃，等待Zn 块全部熔化后，在700～900℃保温至少2h，然后开始加入在所述步骤(2)中制备的Al-Si中间合金，然后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Si合金熔体；然后向所制备的Zn-Al-Si合金熔体中加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg 中间合金，同时还向Zn-Al-Si合金熔体中加入步骤(3)中制备的Al-Ti中间合金，使Al-Mg中间合金和Al-Ti中间合金同时在Zn-Al-Si合金熔体中熔融，进行保温至少1h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-Si-Ti合金熔体；然后向所制备的 Zn-Al-Mg-Si-Ti合金熔体中加入步骤(4)中制备的Al-RE中间合金，进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-Si-Ti-RE合金镀层合金熔体；将合金熔体浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层合金材料。
优选地，本发明所述覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过脱水处理。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明通过在传统锌基镀液中添加不同含量的Al、Mg元素，进而控制 Al、Mg元素之间的含量比例，进而形成Fe-Al抑制层以抑制在热成形过程中发生的液态锌渗透进入钢板发生的脆断现象；同时控制Al、Mg元素之间的含量比例还可以在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；
2.本发明添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和 MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能；
3.本发明添加Si元素可以与Mg元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Si相，从而进一步提高镀层的耐蚀性；
4.本发明添加Ti元素对镀层的晶粒细化效果很好；
5.本发明添加RE元素可以改善了镀层的表面质量，降低镀液粘度，改善镀液的流动性，还可以提高镀层的耐蚀性。
附图说明
图1为本发明实施例一Zn-0.2wt.％Al-1.0wt.％Mg镀层微观形貌图以及能谱扫描图。
图2为本发明实施例二Zn-3.5wt.％Al-1.8wt.％Mg镀层微观形貌图和能谱扫描图以及镀层组织形貌图。
图3为本发明实施例一Zn-0.2wt.％Al-1.0wt.％Mg与实施例二Zn-3.5wt.％Al-1.8wt.％Mg的熔渗抑制机理图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：0.2％；Mg：1.0％； Zn：98.8wt.％，余量为不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为0.2wt.％，Mg的含量为1.0wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入 Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的 Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
实验测试分析：
将覆有镀层的基体材料件从冷却水中拿出，得到预期的Zn-0.2wt.％ Al-1.0wt.％Mg富铝系锌基镀层材料。本实施例解决高强钢富铝系锌基镀层热成形过程中的液态锌渗透进入钢板基体致钢板脆断，以及提供优良的耐腐蚀性能的问题和防止热镀液氧化问题。通过在镀液中添加Al、Mg元素，进而控制Al、 Mg元素之间的含量比例，进而形成Fe-Al抑制层以抑制在热成形过程中发生的液态锌渗透进入钢板发生的脆断现象；同时控制Al、Mg元素之间的含量比例还可以在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；且通过添加Mg元素，在热浸镀过程中与镀液中的Zn元素反应形成Mg2Zn11和MgZn2相，来进一步提高镀层的耐腐蚀性能。Zn-0.2wt.％ Al-1.0wt.％Mg富铝系锌基镀层的微观形貌以及能谱扫描参见图1。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理方法，包括如下步骤：
为获得热浸镀后的钢板在热处理工艺下镀层的液态锌熔渗情况，将钢板放入立式电阻炉进行热处理实验，热处理温度为400-930℃。具体实验步骤如下：
步骤1：将22MnB5钢板样品线切割成15mm×15mm，在距边缘3mm处加工一个直径为3mm的圆孔用于系实验样品；
步骤2：将立式炉升温到930℃，测量炉膛内温度对应的位置，在立式炉下方放置装有水的石墨坩埚；
步骤3：将系有高温合金丝的样品，从立式电阻炉顶部放入炉体内温度对应的位置，根据测量的温度曲线中对应的时间即到达相对应的温度；
步骤4：热处理时间达到后，打开立式炉下方炉门，将上方合金丝剪断，样品进入水冷用坩埚中，完成水淬。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理后液态锌熔渗情况检测方法，包括如下步骤：
步骤1：取热处理后的各组样品，将其用线切割仪器切成适合扫描电镜样品座的大小；
步骤2：将各组经过切割的样品用导电胶粘结在扫描电镜样品底座上，采用配备有X射线能谱仪的扫描电子显微镜(SEM+EDS)对热处理后的样品进行镀层的截面进行观察；
步骤3：采用X射线衍射仪(XRD)确定镀层中和样品切割截面的相组成，扫描速度8°/min；
步骤4：采用电子探针显微分析(EPMA)观察镀层中和样品切割截面的元素分布；
步骤5：采用辉光放电发射原子光谱仪(GDMS)对镀层中和样品切割截面进行表面化学成分的逐层分析；
步骤6：采用透射电子显微镜(TEM)对镀层中和样品切割截面进行更细微的组织结构观察。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理后钢板力学性能检测方法，包括如下步骤：
为了获得热浸镀后的钢板在热成形过程中基板的开裂行为，采用Gleeble 3500热模拟试验机对钢板进行单轴热拉伸实验具体实验步骤如下：
步骤1：将上述经过热处理的钢板在Gleeble 3500热模拟试验机中以10℃/s的加热速度加热到目标温度930℃，保温30s，然后以0.5s-1的应变速率进行40％的应变；
步骤2：应变结束后，使用压缩空气对钢板以超过60℃/s的冷却速度进行淬火，以获得具有超高强度的马氏体组织；
步骤3：钢板沿着轧制方向进行热拉伸，并在热拉伸结束后发生断裂，分析钢板的断裂形貌并获得钢板的裂纹样品，对裂纹样品中的裂纹形貌和微观组织进行鉴定和分析；
步骤4：采用金相制样手段将热浸镀后的钢板热拉伸试样制成裂纹样品，样品经过打磨、抛光后进行裂纹形貌和微观组织的分析；
步骤5：采用配备有X射线能谱仪的扫描电子显微镜(SEM+EDS)观察裂纹的形貌和组织；
步骤6：采用电子探针显微分析(EPMA)观察裂纹处镀层与基板的元素分布；
步骤7：采用双束型聚焦离子束(FIB)和场发射透射电子显微镜(FE-TEM)对裂纹处镀层与基板的界面微观组织进行切取和组织分析；
步骤8：结合Gleeble 3500热模拟试验机上所提供的应力-应变曲线，分析热浸镀后覆有富铝系锌基镀层钢板的延伸率、抗拉强度。
本实施例富铝系锌基镀层，将其镀覆在热冲压钢板上，能解决热冲压成形加工过程中的一些钢板表面的脱碳和氧化起皮问题，同时还能提高钢板的耐腐蚀性能。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：3.5％；Mg：1.8％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为3.5wt.％，Mg的含量为1.8wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和 Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg 合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
实验测试分析：
将覆有镀层的基体材料件从冷却水中拿出，得到预期的Zn-3.5wt.％Al-1.8wt.％Mg富铝系锌基镀层材料。本实施例解决高强钢富铝系锌基镀层热成形过程中的液态锌渗透进入钢板基体致钢板脆断，以及提供优良的耐腐蚀性能的问题。通过在镀液中添加Al、Mg元素，进而控制Al、Mg元素之间的含量比例，进而形成Fe-Al抑制层以抑制在热成形过程中发生的液态锌渗透进入钢板发生的脆断现象；同时控制Al、Mg元素之间的含量比例还可以在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；且通过添加Mg元素，在热浸镀过程中与镀液中的Zn元素反应形成Mg2Zn11和MgZn2相，来进一步提高镀层的耐腐蚀性能。Zn-3.5wt.％Al-1.8wt.％Mg富铝系锌基镀层的微观形貌和能谱扫描图以及镀层组织形貌图参见图2。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的 Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理方法，包括如下步骤：
为获得热浸镀后的钢板在热处理工艺下镀层的液态锌熔渗情况，将钢板放入立式电阻炉进行热处理实验，热处理温度为400-930℃。具体实验步骤如下：
步骤1：将22MnB5钢板样品线切割成15mm×15mm，在距边缘3mm处加工一个直径为3mm的圆孔用于系实验样品；
步骤2：将立式炉升温到930℃，测量炉膛内温度对应的位置，在立式炉下方放置装有水的石墨坩埚；
步骤3：将系有高温合金丝的样品，从立式电阻炉顶部放入炉体内温度对应的位置，根据测量的温度曲线中对应的时间即到达相对应的温度；
步骤4：热处理时间达到后，打开立式炉下方炉门，将上方合金丝剪断，样品进入水冷用坩埚中，完成水淬。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理后液态锌熔渗情况检测方法，包括如下步骤：
步骤1：取热处理后的各组样品，将其用线切割仪器切成适合扫描电镜样品座的大小；
步骤2：将各组经过切割的样品用导电胶粘结在扫描电镜样品底座上，采用配备有X射线能谱仪的扫描电子显微镜(SEM+EDS)对热处理后的样品进行镀层的截面进行观察；
步骤3：采用X射线衍射仪(XRD)确定镀层中和样品切割截面的相组成，扫描速度8°/min；
步骤4：采用电子探针显微分析(EPMA)观察镀层中和样品切割截面的元素分布；
步骤5：采用辉光放电发射原子光谱仪(GDMS)对镀层中和样品切割截面进行表面化学成分的逐层分析；
步骤6：采用透射电子显微镜(TEM)对镀层中和样品切割截面进行更细微的组织结构观察。
一种本实施例富铝系锌基镀层材料的热处理后钢板力学性能检测方法，包括如下步骤：
为了获得热浸镀后的钢板在热成形过程中基板的开裂行为，采用Gleeble 3500热模拟试验机对钢板进行单轴热拉伸实验具体实验步骤如下：
步骤1：将上述经过热处理的钢板在Gleeble 3500热模拟试验机中以10℃/s的加热速度加热到目标温度930℃，保温30s，然后以0.5s-1的应变速率进行40％的应变；
步骤2：应变结束后，使用压缩空气对钢板以超过60℃/s的冷却速度进行淬火，以获得具有超高强度的马氏体组织；
步骤3：钢板沿着轧制方向进行热拉伸，并在热拉伸结束后发生断裂，分析钢板的断裂形貌并获得钢板的裂纹样品，对裂纹样品中的裂纹形貌和微观组织进行鉴定和分析；
步骤4：采用金相制样手段将热浸镀后的钢板热拉伸试样制成裂纹样品，样品经过打磨、抛光后进行裂纹形貌和微观组织的分析；
步骤5：采用配备有X射线能谱仪的扫描电子显微镜(SEM+EDS)观察裂纹的形貌和组织；
步骤6：采用电子探针显微分析(EPMA)观察裂纹处镀层与基板的元素分布；
步骤7：采用双束型聚焦离子束(FIB)和场发射透射电子显微镜(FE-TEM)对裂纹处镀层与基板的界面微观组织进行切取和组织分析；
步骤8：结合Gleeble 3500热模拟试验机上所提供的应力-应变曲线，分析热浸镀后覆有富铝系锌基镀层钢板的延伸率、抗拉强度。
本实施例富铝系锌基镀层，将其镀覆在热冲压钢板上，能解决热冲压成形加工过程中的一些钢板表面的脱碳和氧化起皮问题，同时还能提高钢板的耐腐蚀性能。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和 MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。图3为本发明实施例一Zn-0.2wt.％Al-1.0wt.％Mg 与实施例二Zn-3.5wt.％Al-1.8wt.％Mg的熔渗抑制机理图，上述实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明上述实施例锌基镀层材料有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：0.2％；Mg：1.0％；Zn：98.8wt.％，余量为不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为0.2wt.％，Mg的含量为1.0wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和 Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg 合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理10min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为15s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例富铝系锌基镀层，将其镀覆在热冲压钢板上，能解决热冲压成形加工过程中的一些钢板表面的脱碳和氧化起皮问题，同时还能提高钢板的耐腐蚀性能。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和 MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。
实施例四：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：5.0％；Mg：2.5％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为5.0wt.％，Mg的含量为2.5wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和 Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg 合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理10min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为15s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例富铝系锌基镀层，将其镀覆在热冲压钢板上，能解决热冲压成形加工过程中的一些钢板表面的脱碳和氧化起皮问题，同时还能提高钢板的耐腐蚀性能。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和 MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。
实施例五：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：1.4％；Mg：1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为1.4wt.％，Mg的含量为1.0wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和 Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg 合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和 Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。
实施例六：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：2.1％；Mg：1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为2.1wt.％，Mg的含量为1.0wt.％，余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块和 Mg块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，开始加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，之后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg 合金熔体，将其浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢材浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和 Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能。
实施例七：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg-Si合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：3.5％；Mg：1.8％；Si：2.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为3.5wt.％，Mg的含量为1.8wt.％，Si：2.0％；余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn 块、Al块，Mg块和Si块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)Al-Si中间合金的制备：
(2-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(2-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Si块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Si中间合金；
(3)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700～900℃保温至少2h，然后开始加入在所述步骤(2)中制备的Al-Si中间合金，然后进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Si合金熔体；然后向所制备的Zn-Al-Si合金熔体中加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，使Al-Mg中间合金在Zn-Al-Si合金熔体中熔融，进行保温至少1h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-Si合金熔体，将合金熔体浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层合金材料。
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成Zn-Al-Mg-Si 热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg-Si热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和 Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg-Si合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能；添加Si元素可以与Mg元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Si相，从而进一步提高镀层的耐蚀性。
实施例八：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg-Ti合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：3.5％；Mg：1.8％；Ti：1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为3.5wt.％，Mg的含量为1.8wt.％，Ti：1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn 块、Al块，Mg块和Ti块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)Al-Ti中间合金的制备：
(2-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(2-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Ti块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Ti中间合金；
(3)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，得到Zn熔体；然后向所制备的Zn熔体中加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，同时还向Zn熔体中加入步骤(2)中制备的Al-Ti中间合金，使Al-Mg中间合金和Al-Ti中间合金同时在Zn-熔体中熔融，进行保温至少1h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-Ti合金熔体，将合金熔体浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层合金材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成Zn-Al-Mg-Ti 热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢采浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg-Ti热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和 Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg-Ti合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能；添加Ti元素对镀层的晶粒细化效果很好。
实施例九：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg-Si-Ti合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：3.5％；Mg：1.8％；Si：2.0％；Ti： 1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为3.5wt.％，Mg的含量为1.8wt.％，Si：2.0％；Ti：1.0％；余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块，Mg块、Si块和Ti块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)Al-Si中间合金的制备：
(2-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(2-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Si块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Si中间合金；
(3)Al-Ti中间合金的制备：
(3-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(3-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Ti块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Ti中间合金；
(4)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后开始加入在所述步骤(2)中制备的Al-Si中间合金，然后进行保温至少 0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Si合金熔体；然后向所制备的Zn-Al-Si合金熔体中加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，同时还向Zn-Al-Si合金熔体中加入步骤(3)中制备的Al-Ti中间合金，使Al-Mg中间合金和Al-Ti中间合金同时在Zn-Al-Si合金熔体中熔融，进行保温至少1h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-Si-Ti合金熔体，将合金熔体浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层合金材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成Zn-Al-Mg-Si-Ti 热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢材浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg-Si热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg-Si-Ti合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能；添加Si元素可以与Mg元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Si相，从而进一步提高镀层的耐蚀性；添加Ti元素对镀层的晶粒细化效果很好。
实施例十：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料，其为 Zn-Al-Mg-La合金，具有如下组成和重量百分比为：Al：3.5％；Mg：1.8％；La：3.0％；余量为Zn和不可避免的杂质。
一种本实施例降低热成形过程中液态金属致脆的富铝系锌基镀层材料的制备方法，包括如下步骤：
a.热镀液制备过程：
按照制备富铝系锌基镀层材料所需的以下元素组成及其重量百分比称量配制原料：Al的含量为3.5wt.％，Mg的含量为1.8wt.％，La的含量为3.0wt.％；余量为Zn和不可避免的杂质，包括Zn块、Al块，Mg块和La块，然后采用如下制备工艺步骤制备富铝系锌基镀层材料，其步骤如下：
a-1.富铝系锌基镀层材料制备：
采用覆盖剂成分配比为：50wt.％的CaCl2，45wt.％的NaCl，5wt.％的KCl，覆盖剂为均匀混合的固态粉末，其中CaCl2预先经过经过脱水处理，并预先制备中间合金原料，步骤如下：
(1)Al-Mg中间合金的制备：
(1-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(1-2)开始升温直至700℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入Mg块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-Mg中间合金；
(2)Al-La中间合金的制备：
(2-1)采用Al块，然后加入覆盖剂，防止熔融过程中金属材料的氧化；
(2-2)开始升温直至700～900℃，保温至Al块全部熔化，然后开始逐步加入La块，并加以搅拌，再经过氩气的处理后，炉冷至室温，得到Al-La中间合金；
(3)富铝系锌基镀层材料制备：
①按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，将称量好的Zn块放入坩埚中，然后加入配制好的覆盖剂；
②将坩埚放入电阻炉内，开始加热，使温度达到700℃，等待Zn块全部熔化后，在700℃保温至少2h，然后按照制备富铝系锌基镀层材料所需的元素组成及其重量百分比，向所制备的Zn熔体中加入在所述步骤(1)中制备的Al-Mg中间合金，进行保温至少1h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg合金熔体；然后向所制备的Zn-Al-Mg合金熔体中加入步骤(2)中制备的Al-La 中间合金，进行保温至少0.5h，并加以搅拌，得到Zn-Al-Mg-La合金镀层合金熔体；将合金熔体浇注于模具中冷却成型，制成富铝系锌基镀层合金材料；
a-2.热镀液的制备：
将在所述步骤a-1中制备的富铝系锌基镀层材料置入锌锅中，熔融后形成Zn-Al-Mg-La 热镀液；
b：热浸镀过程：
b-1.用400～2000#的砂纸打磨待处理的钢材，除去钢材表面氧化层；
b-2.配制碱性水溶液，并把碱性水溶液放入恒温水浴锅中保温，用配制的碱性水溶液去除钢材表面的油污；
b-3.配制酸性水溶液，将钢材放入酸性水溶液中，进行酸洗，以除去钢材表面铁锈；
b-4.完成所述步骤b-3的酸洗之后，取出钢材，用去离子水、无水乙醇先后清洗后吹干，得到表面洁净的钢材；
b-5.将完成所述步骤b-4的钢材送入还原气氛炉，进行还原处理，还原温度设为630℃，还原气氛为N2/H2混合气氛，在混合气氛中H2的体积含量为10vol.％，对钢材表面持续进行还原处理5min；
b-6.在完成所述步骤b-5后，将钢材浸入在所述步骤a中制备好的熔融的Zn-Al-Mg-La热镀液中，进行热浸镀，热浸镀时间为3s；
b-7.在完成所述步骤b-6的热浸镀过程之后，对钢材进行冷却处理，将钢材从热镀液中提出后，立即进行水冷，水冷温度为20-30℃，得到在钢材表面形成富铝系锌基镀层。
本实施例兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料，通过镀液中Al含量和Mg含量调整为主，控制Al、Mg元素之间的含量比例，制备的Zn-Al-Mg-La合金镀层，本实施例通过给22MnB5钢板制备不同元素含量的镀层材料，分别通过镀层的制备-热浸镀实验、奥氏体化处理、镀层和钢板的组织观察以及钢板热拉伸实验检测，来证明本实施例有效的解决镀覆有富铝系锌基镀层的高强度钢板在热冲压成形过程中的液态金属致脆问题、镀层的耐腐蚀性能以及热浸镀过程中镀液的氧化问题。本实施例针对镀层通过调节镀液中Al的含量，控制Al、Mg元素之间的比例关系，既能在浸镀过程中熔池表面能够形成一层连续的MgAl2O4氧化物，以保护镀液不被进一步氧化；同时又会在热浸镀过程中会形成Fe-Al合金层，又因为Fe-Al合金层会在热成形过程中抑制受高温影响而熔化的液态锌和钢板基体的接触，从而在热成形时会避免钢板基体的脆断；同时又兼具为镀层提高良好的耐腐蚀性能。本实施例添加Mg元素可以与Zn元素形成具有良好耐蚀性的Mg2Zn11和MgZn2相，从而进一步提高镀层的耐蚀性能；添加La元素可以改善了镀层的表面质量，降低镀液粘度，改善镀液的流动性，还可以提高镀层的耐蚀性。本实施例还可以用等量的Ce元素代替La元素，或者按照质量计算，采用Ce元素代替的一半用量La元素，同样能改善了镀层的表面质量，降低镀液粘度，改善镀液的流动性，还可以提高镀层的耐蚀性。根据上述实施例，本实施例采用添加La元素，能制备Zn-Al-Mg-Si-La合金、Zn-Al-Mg-Ti-La合金或者Zn-Al-Mg-Si-Ti-La合金，或者制备 Zn-Al-Mg-Si-Ce合金、Zn-Al-Mg-Ti-Ce合金或者Zn-Al-Mg-Si-Ti-Ce合金，或者制备 Zn-Al-Mg-Si-La-Ce合金、Zn-Al-Mg-Ti-La-Ce合金或者Zn-Al-Mg-Si-Ti-La-Ce合金，同样能实现兼具抑制液态金属致脆及高耐蚀性能的锌基镀层材料的制备。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。
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