汽车用热镀锌钢板镀层的性能综述
浅析热镀铝锌钢板性能和前景
锌铝 钢饭或 镀 铝 锌钢 板 为 基 盐 处理 后 , 上 有 机涂 料 烘烤 铬 涂
制 成 的 产 品
在生 产过 程 中 , 板 与 镀 铝锌 层 之 间 的 相互 基 作用 对于 镀铝 锌层 的粘 结 性能是 非 常重要 的 。由
常 可 卣接 使用 , 无须 附加 涂层 , 约成本 。 节
l 镀 层化 学成 分
镀铝锌 钢 板 是 美 国伯 利 恒 ( ehe e 钢 铁 B tl m) h 公 司存 l6 9 4年 开 发研 制 确 定 的。镀 铝 锌 层 的化
高 的水平 时 形 成 的~ 。硅 则 以 质 或 富 硅 粒 子 的形 态弥散 分 布住 富铝 相和富 锌相 的交界 处 。另
21 0 1年第 l 期
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一 浅析 热 镀 铝锌 钢 板 性能 和 前景 w
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邱 向伟 李文斌 包祥 明 ( 山钢 铁公 司冷轧厂 南京 梅
摘 要 : 绍 了热镀铝 锌 钢 板 表 面镀 层 的化 学成 分 、 观 结构 、 介 微 热镀 工 艺 、 蚀 和 延展 性 耐
能 一 由 于 微 观 结 构 耐 腐 蚀 机 理 及 作 用 不 同 , 同镀 层 厚 度 的 铝 锌 铜 板 耐 蚀 能 力 比 热 镀 纯 锌 铜 相
板 高 2~ 6倍 。 同时针 对镀 铝 锌板 延展 性 不好 提 出 了改进 意见 ? 关键 词 : 热镀 铝锌 ; 热镀 纯锌 ; 观结 构 ; 蚀性 ; 微 耐 延展 性
Ana y i n Pe f r a e a o pe to o — pp d G a v l e St e e t l ss o r o m nc nd Pr s c fH tdi e l a um e lSh e
车用镀锌钢板行业报告
车用镀锌钢板行业报告一、行业概况。
车用镀锌钢板是一种具有防腐蚀性能的钢板,通常由普通钢经过镀锌处理而成。
由于其具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,因此在汽车制造领域得到了广泛的应用。
随着汽车产业的快速发展,车用镀锌钢板的需求量也在不断增加。
二、市场需求分析。
1. 汽车产业的快速发展。
随着人们生活水平的提高,汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。
汽车产业的快速发展带动了对车用镀锌钢板的需求量不断增加。
尤其是新能源汽车的兴起,更加加速了车用镀锌钢板市场的发展。
2. 对环保性能要求的提高。
随着环保意识的增强,人们对汽车的环保性能也提出了更高的要求。
车用镀锌钢板具有良好的防腐蚀性能,能够延长汽车的使用寿命,同时也符合环保要求,因此受到了市场的青睐。
3. 汽车轻量化趋势。
为了提高汽车的燃油经济性和安全性能,汽车制造商开始将汽车的结构进行轻量化设计。
而车用镀锌钢板具有较高的强度和耐腐蚀性能,可以满足汽车轻量化设计的要求,因此在市场上具有较大的竞争优势。
三、市场竞争分析。
1. 主要竞争对手。
在车用镀锌钢板市场上,主要的竞争对手有包括宝钢集团、武汉钢铁集团、沙钢集团等在内的国内钢铁企业,以及包括POSCO、ArcelorMittal、Nippon Steel等国际知名钢铁企业。
2. 竞争优势。
国内钢铁企业在技术研发和生产设备方面具有一定的优势,能够根据市场需求进行快速响应,同时在价格上也具有一定的竞争优势。
而国际知名钢铁企业则在品牌影响力和市场渠道方面具有一定的优势。
3. 发展趋势。
随着汽车产业的持续发展,车用镀锌钢板市场将保持稳步增长的态势。
同时,随着技术的不断进步和环保要求的提高,对车用镀锌钢板的品质和性能也提出了更高的要求,因此市场竞争也将更加激烈。
四、发展趋势分析。
1. 技术创新。
随着汽车轻量化设计的不断推进,对车用镀锌钢板的性能和品质提出了更高的要求。
因此,未来车用镀锌钢板行业将更加注重技术创新,推出更加符合市场需求的高性能产品。
热镀锌薄钢板介绍
热镀锌薄钢板详细介绍1、热镀锌薄钢板1.1 连续热镀锌薄钢板连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮,是厚度0.25~2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带,钢带先通过火焰加热的预热炉,烧掉表面残油,同时在表面生成氧化铁膜,再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710~920℃,使氧化铁膜还原成海绵铁,表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后,进入450~460℃的锌锅,利用气刀控制锌层表面厚度。
最后经铬酸盐溶液钝化处理,以提高耐白锈性。
钢板表面美观、有块状或树叶状镀结晶花纹,且镀层牢固,有优良的耐大气腐蚀性能,同时,钢板还有良好的焊接性能和冷加工成型性能。
与电镀锌板表面相比,其镀层较厚,主要用于要求耐腐蚀性较强的扳金件。
适用牌号:Zn100-PT、Zn200-SC、Zn275-JY结构分类代号:Z-正常锌花:按正常冷却速度结晶而获得的锌花,可作一般用途:X-小锌花:冷却速度经特殊控制,锌花尺寸小于正常锌花,适于涂漆和正常锌花达不到要求的其他场合;GZ-光整锌花:小锌花经过光整处理,适于深冲和超深冲加工及表面粗糙度要求低的场合。
加工性能代号:PT-普通用途、JY-机械咬合、SC-深冲、CS-超深冲、JY-结构。
锌层重量代号:Z100、Z200、Z275;镀锌层重量是指钢板两面含锌的总量,以每平方米钢板上含锌克数表示(g/m2),如Z100表示其含锌量不小于100g/m2。
标记示例:锌层重量275g/m2,加工性能JY,表面结构Z,表面处理Y,尺寸精度B,长×宽×高的尺寸0.70mm×700mm×2000mm的钢板标记为:钢板:275-JY-Z-Y-B-0.70×700×2000-GB2518-81产地:宝钢、鞍钢和武钢等1.2 日本热浸镀锌薄钢板适用牌号:SGCC、SGCD1、SGCD2、SGCD3锌层代号:Z12、Z18、Z20、Z22、Z25、Z27符号:S-钢(Steel)、G-冷轧(Cold)、第四位C-普通级(common)、D-冲压(Draw);1、2-冲压级、3-深冲级;Z-镀锌层(Zine)、12,…,27-锌附着量×10g/m2。
国外汽车用热镀锌板生产技术综述
在麟公司匿瓣零割铁掰瓣连续熬镀锌线
(cGL)上。灏过适当控制气刀擦拭条件(擦拭撬力、喷 嘴到带钢的距离和喷嘴离开锌液液面的高度),开发 了一种能穗效防止锌鼹皱纹图案盼技术。 2.1.2醣锌花技术 当钢板上的踟镀层凝固时,枝状晶体使在凝固
的历核周围生长。有黠,一种被称为“锌花”的花状
溺案懂会簌镀锌镪教裘露上形戒。在建筑藏箕绝一 些应用领域,锌花图案是人们所期摄的,因为它赋予 产品迷人的外观。然而,对于汽率用板来说,乓锌花 鞠美静表掰瞧糙度窝菇俸取淘的灌鬟会援誊镶菝涂 装后的外观。为此,纂露在外的汽车面板需簧使用锌 花最小的热镀锌钢板(檄细微锌花图案)。众所周知。
戆出
到高强艘钢的可镀性及其表W质擞。镀钵钢板的遇 火过程遇常甑括预热、加热、均热翻冷却过程。利用
翔燕褒气鞭热带钢幂投髭咎节约燃料,薤蠡霹瑕避免
医带键辩滠遴发太抉嚣引起带锵变影,对薄趣辏产燕 懿菝璎棼露番零l。蠢些撬组的砖繇避程采鼹嵬缓冷 詹抉砖辩分段冷帮方式,甄可擞避匏冷帮建囊过抉造 成板形不良,X可以满足双相锎镣磷强钢的冷却速度 要求。宥嫂钢厂柱冷却段之后迸设鼹了均衡段,目的 是在镀锌霹冷站段乏霹提袋一个缀掉送域,疑嚣夔带 钢募煮筵俊翡援形鞍更均匀柏潞发进入锌镊镀锌,掇 离镀锌壤爨。 l。4被瞄表辩粒耱度酶毛缳撬求 带错液磷楹糙度主要遥避濒黢党整芏序串轧辗 表面粗糙虞、轧制负荷和轧制张力加以控制并对热镀 锌板进行警擞两获得的。平辩工艺参数熹耍包括轧 耧力、驽壤鸯、学爨入嚣张力稻挚熬惑珏强力。在改 善扳形濑掇巍带镪裘蟊质量方螽褥辘平煞掇臻曼撬 予二撬擎整辘。嚣蘸,蠢奉磊瑟发密互捧辊毒换藏幂 舞辖径盼积辘警婺橇,霹更努撬控铡不网惩格霸不霹 钢种热镀锌产蕊的扳形和表丽糨糙趱。 平憋辊粘锌一直是生产高液面质量镀锌产品的 一个难麟,瓣翦较蠢效豹鼹决方浚怒在平艇脱盐求中 添船溥洗制。 在壤纛壤铯蠢溪,臻丸毛纯法释壤袅藐毛诧法斑 屠爱广;激巍蔼纯蒎由于嗣裁挺、壤誊离,疆步应用。 1.S辩蛇域搜拳 后处理工芑包括钝化、预磷化和涂油。钝化处瑗 可以改器镀样层的滏面结构和光泽,提高镀锌层的耐
镀锌板带在汽车制造中的应用研究
镀锌板带在汽车制造中的应用研究作为一种具有优良防腐性能的材料,镀锌板带在汽车制造中的应用越来越受到重视。
在车身结构、汽车零部件制造等多个方面,镀锌板带都发挥着重要作用。
本文将对镀锌板带在汽车制造中的应用进行探讨,并介绍其优势和未来发展趋势。
镀锌板带作为一种金属材料,其表面镀有一层锌,具有很好的防腐蚀性能。
这一特性使得镀锌板带在汽车制造中得到广泛应用。
首先,在车身结构方面,镀锌板带被用于制造车门、车顶、后备箱盖等零部件。
由于汽车在不同的环境中使用,必须面对不同的气候和道路条件,因此车身零部件需要具备良好的耐腐蚀性能。
镀锌板带的应用可以有效地降低车身零部件的腐蚀速度,延长汽车的使用寿命。
其次,在汽车零部件制造方面,镀锌板带还被广泛应用于制动系统、燃油系统、排气系统等关键部件的制造。
制动系统是汽车安全的重要组成部分,制动管道需要具备较高的耐腐蚀性和抗压性能。
镀锌板带的应用可以有效预防制动管道的腐蚀,提高制动系统的可靠性和安全性。
燃油和排气系统的零部件在长期接触汽油和废气的环境中容易发生腐蚀。
镀锌板带能够保护这些零部件不受腐蚀的侵害,从而提高燃油系统和排气系统的使用寿命。
镀锌板带在汽车制造中的应用研究不仅有利于提高汽车的使用寿命和安全性,还有助于节约能源和保护环境。
首先,镀锌板带具有较低的能量成本和生产成本,可以大幅减少汽车制造所需的能源和材料消耗。
其次,镀锌板带具有良好的回收利用性能,可以进行循环利用,减少废旧材料对环境的影响。
然而,镀锌板带在汽车制造中还存在一些问题和挑战。
首先,镀锌板带的加工性能对制造过程有较高的要求,需要使用特殊的焊接和切割工艺。
其次,在一些特殊区域,如车身焊点和连接部位,镀锌层容易发生破裂和脱落,导致防腐性能下降。
此外,随着汽车制造技术的不断发展和更新,对镀锌板带的要求也在提高,例如进一步提高防腐蚀性能、降低材料厚度等。
未来,随着汽车工业的发展,镀锌板带在汽车制造中的应用将进一步增加。
热镀锌影响综述解析
锌液成分对热镀锌的影响
1 铝的影响 由于铝对铁的亲合力强,锌液中铝优先在钢基表面形成 很致密的,薄且韧的Fe-Al金属间化合物(Fe2Al5、 FeAl3),并牢固地附在钢基表面,起粘附镀层的媒介作用; 同时可抑制Fe-Zn合金层的生长(特别是抑制脆性的ξ相的 生长),从而改善镀层韧性。 当锌液中铝含量低于0.5%时,随着铝含量的增加,锌 液的粘度增大,流动性降低,纯锌层增厚。同时,铝还与锌 液中的氧化铁、氧化锌等杂质结合,并能上浮到锌液表面易 于去除,可提高镀层纯度使镀层韧性增强,加工成型性提高。 但是,加入过多的铝使铁在锌液中的溶解度降低,以致生成 更多的锌渣,且铝本身也极易氧化生成Al2O3浮渣,影响镀 锌带钢表面质量。
热镀锌影响 因素综述
前言
生产热镀锌钢板的难点在于获得优良的镀层性能, 即良好的镀层粘附性,优良的镀层加工成型性,美 观而又能满足不同用户需求的表面特性。热镀锌钢 板镀层金相结构一般由Fe-Al层、Fe-Zn合金层、 纯锌层组成,其各自的结构、厚度及表面形态等决 定了镀层性能。因而影响热镀锌的因素可归结为影 响镀层结构的因素,主要影响因素有:钢基化学成 分、带钢表面形态、锌液成分、锌液温度及带钢入 锌锅温度等。
4
其它元素的影响
为了提高镀层耐腐蚀性,可向锌液中加入适量的铜或镁。试 验证明,加入0.8%~1.0%的铜,镀层的耐腐蚀性获显著改 善。但铜含量过高,锌液的熔点升高,要求镀锌工作温度高。 在高的镀锌温度下,铜可促使Fe-Zn合金层急剧增厚,使 镀层韧性和粘附性同时变坏。如果锌液中添加0.024%~ 0.084%的镁,可使热镀锌板的耐腐蚀性提高1.2~1.5倍。但 锌液中添加镁,会使锌液对钢板的浸润性下降,同时加镁过 量会使镀层表面变成乳白色,使镀层脆化,粘附性下降。
780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的特性
780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的特性近年来,随着环保意识的提高和减轻车身重量,降低燃耗,保护驾乘人员安全性要求的提高,汽车用钢板开始大量使用高强度钢板。
其中对耐蚀性高的车身支柱下部和结构件等也开始合金化热镀锌(下称GA)高强度钢板。
但是,随着这些高强度钢板用途的不断扩大,对材料特性的要求也越来越高了。
例如,对一些成形性难的部件,要求进一步提高母材的成形性,为此,神户制钢公司开发了具有代表性低YP型钢种----780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板。
与同等冷轧钢板相比,780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的延伸率与采用连续退火生产线生产的冷轧钢板相同,具有良好的强度和塑性。
它是通过对钢的成分设计和控制退火时的冷却速度来优化铁素体的百分率,提高均匀变性能力。
另一方面,在局部变形方面,780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的延伸凸缘性,即扩孔率与冷轧钢板的相同,U形弯曲试验时的临界弯曲半径也在厚板的2倍以下。
这是因为通过优化退火温度,可以使母材组织均匀,减轻局部应力集中的问题。
780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的抗拉强度虽然很高,但深冲性比同等冷轧钢板的好。
另外,如果减小拉模圆角,可以提高零部件的尺寸精度,有利于提高高强度钢材的成形性。
780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板的点焊接性比GA590Y钢好。
这是因为780M Pa及980MPa级合金化热镀锌钢板通过Cr、Mo的混合添加,减少了对焊接性有害的C。
在抗冲击性方面,根据780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板和GA440W的抗压试验时的荷重—位移曲线求出的最大荷重和吸收能可知,780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板在冲撞时的变形吸收能比低强度的440W的好,表明780MPa及980MPa级合金化热镀锌钢板完全可作抗冲击部件的制作材。
(青山)。
汽车车身的抗腐蚀技术
汽车车身的抗腐蚀技术随着汽车的普及和使用,汽车车身的抗腐蚀技术变得日益重要。
由于汽车经常处于恶劣的户外环境中,如高温、湿润和化学污染物等,车身易受损于腐蚀。
本文将介绍几种常见的汽车车身抗腐蚀技术,并探讨其优势和应用。
第一种抗腐蚀技术是热镀锌。
热镀锌是在车身上涂覆一层锌的保护层来减少锈蚀。
锌的自然属性使其对空气中的氧气和水分产生化学反应,形成一种致密的氧化锌层,从而阻隔了空气和水分与车身金属之间的直接接触。
这种技术有效地保护了车身免受腐蚀的侵害,并由于其持久性和经济性而得到广泛应用。
第二种抗腐蚀技术是电泳涂装。
电泳涂装是将带电的涂料颗粒通过电场作用引导到待涂覆物体表面的一种技术。
这种技术能够实现涂料在车身表面的均匀覆盖,并且形成一种保护膜,同时提供了良好的抗腐蚀性。
电泳涂装技术具有涂膜均匀、涂层附着力强、耐候性好等优点,因此在汽车生产中被广泛采用。
第三种抗腐蚀技术是镀膜技术。
镀膜技术是在车身表面形成一层保护膜,通过隔绝外界环境与车身金属的直接接触来防止腐蚀。
这种保护膜可以是有机涂层、无机涂层或者是金属膜等,它们能够减少车身表面与外界环境接触的机会,从而降低了车身腐蚀的风险。
镀膜技术具有良好的抗腐蚀性能和美观性,被广泛运用于汽车行业。
第四种抗腐蚀技术是防护涂层技术。
防护涂层技术是通过在车身表面涂覆一层保护性涂料来阻止腐蚀物质对车身金属的侵蚀。
这种技术能够形成一种物理屏障,有效地隔离车身与外界腐蚀物质的接触。
防护涂层技术多样化,如环氧树脂涂层、聚氨酯涂层等,每一种涂层都有其独特的特点和适用范围。
防护涂层技术不仅能够有效抵抗腐蚀,还可以提升车身的耐久性和外观质量。
除了上述提到的几种主要的汽车车身抗腐蚀技术外,还有一些其他的技术也在不断发展和应用。
例如,先进的材料科学研究正在积极寻找具有优异抗腐蚀性能的新材料,以替代传统的车身材料。
此外,不断改进和创新的制造工艺也有助于提高汽车车身的抗腐蚀能力。
总而言之,汽车车身的抗腐蚀技术对于保护汽车的长期使用和外观质量具有重要意义。
汽车用镀锌板材技术及工艺简介
镀锌板简介镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。
全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺,特别是汽车产品,镀锌板广泛应用于乘用车白车身、底盘金属件。
1.定义镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀,延长其使用寿命,在钢板表面涂以一层金属锌,这种涂锌的薄钢板称为镀锌板。
2.分类和用途按生产及加工方法可分为以下几类:①热浸镀锌钢板。
将薄钢板浸入熔解的锌槽中,使其表面粘附一层锌的薄钢板。
目前主要采用连续镀锌工艺生产,即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板;②合金化镀锌钢板。
这种钢板也是用热浸法制造,但在出槽后,立即把它加热到500℃左右,使其生成锌和铁的合金被膜。
这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性;③电镀锌钢板。
用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。
但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板;④单面镀和双面差镀锌钢板。
单面镀锌钢板,即只在一面镀锌的产品。
在焊接、涂装、防锈处理、加工等方面,具有比双面镀锌板更好的适应性。
为克服单面未涂锌的缺点,又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板,即双面差镀锌板;⑤合金、复合镀锌钢板。
它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。
这种钢板既具有卓越的防锈性能,又有良好的涂装性能。
除上述五种外,还有彩色镀锌钢板、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等。
但目前最常用的仍为热浸镀锌板。
镀锌板镀锌钢板按用途又可分为一般用、屋顶用、建筑外侧板用、结构用、瓦垄板用、拉伸用和深冲用等镀锌钢板。
主要生产厂及进口生产国家:①国内主要生产厂:武汉、鞍钢、宝钢及广东等;②国外主要生产国有日本、德国、俄罗斯、法国等。
3.尺寸规格有关产品标准都列明镀锌板推荐的标准厚度、长度和宽度及其允许偏差。
可查阅本节“8” 中所提供的有关产品标准。
4.外观(1)表面状态:镀锌板由于涂镀工艺中处理方式不同,表面状态也不同,如普通锌花、细锌花、平整锌花、无锌花以及磷化处理的表面等。
德国标准还规定有表面级别。
(2)镀锌板应具有良好的外观,不得有对产品使用有害的缺陷,如无镀、孔洞、破裂以及浮渣、超过镀厚、擦伤、铬酸污垢、白锈等。
热镀锌盐雾腐蚀的机理综述
随着汽车工业的发展,汽车用热镀锌钢板的国产化程度不断提高,轿车的发展对热镀锌板的质量、品种和规格提出了更高的要求。
热镀锌板由于使用需要,长期以及Cl-等的腐蚀,影响产品质量,暴露于大气中,易于受到大气中潮湿气、SO2、固缩短产品的使用寿命。
在沿海城市及重工业地区,由于同时受到ph值、NO3体颗粒等影响,热镀锌板的腐蚀速率也会加快,对其耐腐蚀性能提出了更高的要求。
热镀锌板在盐雾实验中,表面锌层首先被腐蚀,腐蚀产物比较疏松,呈白色絮状覆盖在钢板表面,称之为“白锈”。
随着盐雾喷淋时间的延长,镀层逐渐被腐蚀殆尽,随后基板开始腐蚀,腐蚀产物为红色,称之为“红锈”。
由此可见,镀层的厚度与组成是决定红锈产生时间,即镀层腐蚀完毕、基板开始腐蚀所需时间的决定因素。
本章通过盐雾腐蚀实验和电化学实验比较稀土含量对镀锌板耐腐蚀性能的影响,并运用XRD分析腐蚀产物,对实际生产提出指导性意见。
1 镀层厚度的测量结果在镀前处理工艺及冷却方式相同的情况下,镀层厚度与热浸镀时间和锌液成分有关。
图4-1所示为采用传统镀锌液成分(Zn-0.177Al)浸镀时间与钢板表面镀层厚度之间的关系。
浸镀时间增加,镀层也逐渐增厚。
当浸镀时间较短(<2min)时,镀层的连续性较差,容易产生漏镀。
浸镀时间超过120s后,镀层已完全覆盖钢板。
把钢板表面划分为9个区域,用测厚仪在每个区域内取10个测量点进行测量,计算平均值作为此区域的平均厚度值,得到镀层厚度曲线(图4-2)。
结合钢板表面宏观形貌来看,传统镀锌液流动性较差,钢板出锌锅后表面锌液向下流动速率较慢,凝固后表面锌层存在波浪状起伏,两侧厚度差较大,厚度明显不均。
由于钢板出锌锅后采用竖直流平冷却的方式,因此靠近钢板底部的7、8、9三个点的平均厚度要高于其他各点。
整体上看,随着浸镀时间的延长,镀层厚度也呈增加的趋势。
图1 镀层平均厚度与浸镀时间的关系(不含稀土)图2 镀层不同区域内厚度曲线图(不含稀土)(a)厚度曲线;(b)测量区域由3.1.2及3.3.1的计算可知,镀锌液中添加稀土元素后,锌液流动性增加,表面张力降低,锌液与基板间的润湿角减小,因而在样板竖直凝固及冷却过程中,锌液不断向下流动,甚至滴落,最终样板表面的粘锌量较少。
汽车用镀锌钢板点焊质量控制的研究
汽车用镀锌钢板点焊质量控制的研究东风汽车股份有限公司耿化联摘要:本文从镀锌层特性、电极材料和形状、工艺参数优化、控制方法等四个方面综述了国内外汽车用镀锌钢板点焊质量控制的研究现状和发展趋势。
关键词:镀锌钢板点焊质量控制1 引言近十年来,我国汽车工业发展迅速,随之而来的汽车车体防蚀问题也日渐突出。
据有关调查表明,一般国产新车运行一年即出现腐蚀斑点,3 至4 年即出现腐蚀穿透,为此全国年维修费用达数十亿元人民币[1]。
因此,为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能,表面带镀层的低碳钢板被广泛使用,但目前用得最多的是镀锌钢板,欧美国家汽车用镀锌钢板占整个车体材料的60%左右,日本则更多[2、3]。
我国也早就制订了相关政策鼓励汽车制造业推广使用国产镀锌钢板,还曾把镀锌薄板的焊接列入国家基金项目。
镀锌钢板虽然具有较好的抗腐蚀性能,但在国内外汽车车体制造中,大量采用的都是电阻点焊方法,与无镀层钢板相比,镀锌钢板的点焊过程中存在以下问题:先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流,致使焊接电流密度减小;锌层表面烧损、粘连、污染电极而使电极寿命降低;锌层电阻率低,接触电阻小;容易产生焊接飞溅、裂纹、气孔或组织软化等缺陷。
正是由于镀锌钢板的点焊存在上述问题,因而引起国内外相关领域的广泛关注,并做了大量的研究工作。
目前对于镀锌钢板点焊工作的研究主要从四个方面着手:一是镀锌板的点焊焊接性,二是电极材料和形状的正确选择,三是主要工艺参数对点焊质量的影响,四是点焊质量控制的模式和方法。
2 镀锌方式和厚度对点焊的影响根据镀锌工艺的不同,镀锌钢板大致可分为电镀锌钢板和热镀锌钢板,还有一种合金化渗锌钢板,是在热浸锌后保温在450ºC 以上进行合金化处理。
这三者相比较而言,电镀锌板镀层薄,焊接性相对较好,但造价高;热镀锌钢板镀层厚,耐蚀性好,但焊接性差;合金化渗锌钢板的焊接性相对热镀锌钢板则有所改善;在锌层厚度相同的情况下,热镀锌板比电镀锌板具有更优良的焊接性。
用于汽车面板的表面处理钢板——表面外观性良好的热浸镀锌钢板(GI)
襄 厶
委 复
涂 漆 钢 的厚 度 减 少
(S S 板(I的特点 G)
1 耐腐蚀性 . 1
图1 所示各表面处理钢板的耐腐蚀性实验的结 果 。这是把 z n附着量不同的各种表面处理钢板在 镀层的状态下 , 放置在冲绳海岸( 离海岸 1m 4年 0)
即使母板有 良好的机械J 能,但如果锌层和冲 『 生
压模具 的滑动性差的话 , 模具 内流入的钢板的量将
制力低时 , 低粗糙度钢板的摩擦系数小 。 摩擦系数 是随着轧制力的增加粗糙度的影响就变小 ,如果超
应用。之后其使用 比例大量增加 ,到了 19 90年代 时这种钢板 已经 占汽车用钢板的三分之二以上 。 表面处理钢板的种类 ,因为每个汽车企业对防 锈措施的想法和所重视的性能的不同, 各种各样的 表 面处理钢板各具特点 , 并分类使用。 欧美汽车厂也使用着电镀锌钢板(G 和合金 E) 化热浸镀锌钢板(A , G ) 但主要使用的还是非合金热 浸镀锌钢板 (D 而且最近 , I c 。 G 不仅应用在内板上 ,
的耐腐蚀性 ,G 是在涂漆后有 良 的耐腐蚀性。 A 好
但 G 无论是无涂漆耐腐蚀性 ,还是涂漆后的耐腐 I 蚀性都很出色。 1 冲压成形性 . 2
进而还调查 了给 G 的摩擦系数带来影响的表 I
面粗糙度 、 使用的防锈油、实验时的轧制力。为了 改变镀锌后平整机的平整辊 的粗糙度 , 制造了高粗 糙度辊和低粗糙度辊。图 4 所示的是测量结果。轧
本钢技术
2 1 年第 5 01 期
一
用于汽车 面板 的表面处理钢板 表面外 观性 良好 的热浸镀锌钢板( I G)
山 洋一,阿保谷和洋 ( E钢研 究所) J F
北美等寒冷地 区为 了防止盐对汽车的危害 ,
各种镀层钢板的基本概况、优缺点和应用领域
铝硅合金镀层的钢板是镀铝钢板。铝硅合金镀层中,一般加人5%~11%的硅以改善附着性和耐热性。
1)镀铝钢板的耐热性能远比镀锌钢板、冷轧钢板优越;
2)优秀的反射性能;
3)优秀的耐蚀性和抗风化性;
4)绿色环保性能;
5)加工性良好;
6)焊接优良;
7)表面外观具有持久的光泽
家电产品、汽车工业、建筑、农用及矿山机械、燃气、燃油产品、厨房用具、户外产品、建筑产品等等
1)可焊接性较差
2)磷化能力较差
广泛用于建筑、汽车、家电等行业。
家电、彩涂等行业
2.热镀锌铁合金钢板(GA)
GBT 2518-2008
ZF
钢卷一离开镀槽之后,立即以合金化炉加热至500~550℃左右,实施合金化处理。在此高温铁会扩散至锌层形成灰黑色之δ相的锌铁合金层,合金镀层中铁的含量为8%~12%。
电子装置、食品储运及加工设备和实验夹具等
——完——
锌镍合金镀层具有良好的防腐、高硬度、低氢脆、可焊性和可机械加工性等优良特性
电镀锌镍合金要比电镀锌生产成本高得多
适用于汽车发动机零部件电镀、高强度钢上电镀等
9.电镀冷轧锡钢板
GBT 2520-2008
镀锡薄钢板具有良好的焊接性(软焊)、耐腐蚀性,以及美丽的外观,提供无毒、保护及装饰作用;使得电子和电气装置中元件的焊接更加容易。
GBT 5065-2004
LT
7.电镀锌钢板(EG)
GBT 15675-2008
ZE
因电镀时温度接近常温,故国内亦称之为「冷镀」
具有良好的加工性
镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板
主要用于室内隔板,装饰板以及汽车、家电、计算机、音响及家具等用途。
8.电镀锌镍钢板
用于汽车面板的热镀锌薄钢板
用于汽车面板的热镀锌薄钢板张维,陈隆基(唐山钢铁集团高强汽车板有限公司,河北唐山063000)摘要:汽车工艺需要用到钢板,高性能、高腐蚀性的薄钢板深受汽车企业的青睐,为了应对人们对汽车轻量化、安全环保的要求,汽车企业需要把控工艺流程,选择性能佳的薄钢板尤为重要,其中热镀锌薄钢板因为成本低、热镀锌层厚的特点,可以减少车身缺陷,提高汽车性能,美化表面外观,被广泛应用于汽车领域。
文章通过探讨汽车面板用热镀锌薄钢板的基本概述与应用,分析热镀锌薄钢板的性能特点与生产质量的改善,为热镀锌薄钢板的生产应用提供理论参考建议。
关键词:汽车面板;热镀锌薄钢板;耐腐蚀性;冲压成形作者简介:张维(1992-),男,辽宁鞍山人,主要研究方向:热镀锌、汽车用钢。
Metallurgy and materials汽车钢板的制造工艺复杂,需要统筹控制工序流程,减少工序误差造成的质量、外观影响,为满足社会对汽车环保节能的需求,汽车加工需优化工艺流程,通过成本、性能比较选择合适的工艺方法,与电镀锌工艺相比,热镀锌薄钢板成本低,锌层厚度大,可起到良好的防锈作用,有助于提供汽车生产质量,增加经济效益与生态效益,减少材料的浪费。
汽车企业应加大热镀锌薄钢板的研发力度,增强热镀锌薄钢板的耐腐蚀性与冲压成形的性能,可以通过有效控制锌层厚度、适当增加钢板表面粗糙度、选择高性能的防锈油,减缓薄钢板的被腐蚀的速度,提高物理滑动性能,增强薄钢板的应用性,深入探究热镀锌薄钢板的生产技术,通过有效措施优化薄钢板的生产设备,提高汽车面板的生产质量。
1热镀锌薄钢板的概述与应用1.1热镀锌薄钢板的概述热镀锌薄钢板是企业生产制造汽车的重要材料,具有良好的耐腐蚀性能,钢板表面的锌层起到电化学保护作用,可以降低外界环境对汽车产品的侵蚀影响,提高汽车生产质量。
通常,热镀锌薄钢板采用连续镀锌工艺制作,工作人员在溶解的锌槽里连续浸入成卷的薄钢板,使得锌可以黏附到薄钢板表面,起到良好的保护作用,常见的热镀锌薄钢板厚度以0.44~0.88mm 为主,锌层厚度为60~300g/m 3。
热镀锌钢板简介
热镀锌钢板简介是以热轧钢带或冷轧钢带为基板,经过连续热浸镀锌工艺而生产出来的,可以防止薄钢板和钢带表面腐蚀生锈。
经横切以矩形平板供货的为热镀锌板;经卷取以卷状供货的为热镀锌卷。
由于使用的基板不同,因此热镀锌钢板可分为热轧镀锌板卷和冷轧热镀锌板卷,它们主要用于建筑、家电、汽车、容器、交通及家业等领域。
特别是钢结构建筑、汽车制造、钢板窗制造等行业。
1、热镀锌钢板的特点耐腐蚀强、表面质量好、利于深加工、经济实用等。
2、热镀锌钢板的分类与符号按加工性能分为:普通用途(PT)、机械咬合(JY)、深冲(SC)、超深冲时效(CS)、结构(JG);按锌层重量分为:纯锌表面分为:100/100 (锌层重量小于100g/m2)、120/120、200/200、275/275、350/350、450/450、600/600;锌铁合金表面分为:90/90(锌铁合金层重量小于90g/m2)、100/100、120/120、180/180;按表面结构分为:正常锌花Z、小锌花X、光整锌花GZ、锌铁合金XT;按表面质量分为:I组(I)、Ⅱ组(Ⅱ);按尺寸精度分为:高级精度A、普通精度B;按表面处理分为:铬酸钝化L、涂油Y、铬酸钝化加涂油L Y。
宝钢热镀锌钢板:宝钢二期热镀锌宝钢二期热镀锌是在2030机组上,用冷连轧或热连轧钢连续浸镀锌生产出来的,用于一般用途或结构用。
二期热镀锌的供货范围:厚度(0.3-0.3)宽度(800-1830)长度(板1000-6000、卷内径610)单位mm。
二期热镀锌按表面结构分:Z表示正常锌花、N表示零锌花、X表示小锌花、G表示光整锌花。
二期热镀锌按表面处理分:L表示铬酸钝化、Y表示涂油、L Y表示铬酸钝化+涂油主要是为了减少或避免在运输或储存期间产生白锈。
(以热轧板为基板的牌号分别为ST01ZR、ST02ZR、HSA340ZR、HSA410ZR)宝钢三期热镀锌宝钢热镀锌三期是1550机组生产出来的,产品主要为高质量汽车板及部分家电、建筑用板。
镀锌层对汽车车轮表面在道路盐融雪剂中的腐蚀抵抗性
镀锌层对汽车车轮表面在道路盐融雪剂中的腐蚀抵抗性镀锌层是一种常用的表面处理方式,被广泛应用于汽车零部件的制造中。
在道路盐融雪剂的环境下,汽车车轮表面很容易受到腐蚀的影响。
而镀锌层的存在,可以有效提高车轮的抗腐蚀能力,延长其使用寿命。
本文将详细探讨镀锌层对汽车车轮表面在道路盐融雪剂中的腐蚀抵抗性。
一、镀锌层的介绍镀锌,顾名思义,就是将金属表面镀上一层锌的过程。
在汽车制造中,常用的镀锌方式包括热镀锌和电镀锌两种。
热镀锌是将金属浸入熔化的锌中使其与金属表面发生反应,形成锌层;而电镀锌则是通过电流的作用,将锌离子镀附在金属表面上形成锌层。
二、汽车车轮表面的腐蚀原因在道路盐融雪剂的作用下,汽车车轮表面容易受到腐蚀的影响。
这主要是由于盐融雪剂中的盐分,特别是氯盐,会与车轮表面金属发生化学反应,形成一种被称为金属氧化物的物质。
金属氧化物会进一步与水蒸气发生反应,形成酸性物质,进而加速车轮表面的腐蚀过程。
因此,提高车轮表面的抗腐蚀能力,对于保护车轮的使用寿命至关重要。
三、镀锌层的抗腐蚀作用镀锌层具有很好的抗腐蚀性能,可以有效保护汽车车轮表面不受道路盐融雪剂的腐蚀。
首先,镀锌层本身具有良好的耐腐蚀性,可以阻隔氧、水等物质接触到金属表面,降低车轮表面发生氧化反应的可能性。
其次,镀锌层会与盐融雪剂中的盐分发生反应,形成一种稳定的化合物,阻止盐分继续与金属发生化学反应。
这种化合物类似于金属氧化物,但具有更好的稳定性和抗腐蚀性能。
因此,镀锌层能够有效提高车轮的抗腐蚀能力,延长其使用寿命。
四、镀锌层的腐蚀抵抗性测试为了验证镀锌层对汽车车轮表面在道路盐融雪剂中的腐蚀抵抗性,科研人员进行了一系列的实验测试。
他们首先准备了不同镀锌层类型(热镀锌和电镀锌)的车轮样品,并将其置于盐融雪剂环境中进行腐蚀测试。
测试结果表明,镀锌层能够显著减缓车轮表面的腐蚀速度,保护车轮不受到严重的腐蚀。
同时,实验还发现,电镀锌比热镀锌更具有抗腐蚀能力,这主要是由于电镀锌的密度更高,结合更牢固,能更好地阻隔外界物质的侵入。
汽车用热镀锌钢板的生产及应用
赫
料 叵 胃
汽 车 用热镀 锌 钢 板 的生产 及应 用
摘要 :介绍 了汽车 常用的热镀锌钢板 ,对热镀锌 汽车板 的力学性能 、焊接性 能、镀层 附着性与 成形性 、耐腐蚀性进行 了阐述 ,并对生产热镀锌 l钢 的退火工 艺、镀锌工艺和合金 化退火工艺进行 F
了总 结 。
关键 词 :热镀锌钢板 焊接 性能 成 形性 耐蚀性 中图分 类号 :U 6 .1 T 1 32 4 51 G . i 1 文献标识码 :B
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汽 车 结构件 、加 强件
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强
镀 锌 板 在 进 行 电弧 焊 时 容 易 产 生 气 孑 和 飞溅 现 L
优 良的润滑 性 能。 镀层 与 基体钢 板 的结合 力 是镀层 板 的基本 性 能 ,
象。 在 电阻 点焊 时 ,镀锌 层 由于 与铜 电极 反应 形成 化
合物 而 降低 电极 寿命 。对 于 纯锌 镀层 板 的焊 接 , 电极
塑 性 应 变 比r 、 高 的 应 变硬 化指 数 门 、 高 的 伸长 值 值
、
低 的屈 强 比、低 的时 效指数 ( 值= AI O) 适 当 和
越来 越 高 ,迫 使 汽 车 用钢 板 向经 过 涂 镀 处理 的 高强 钢 方向发 展。 与此 同时 ,热镀 锌 I钢 由于 兼 具较 高 的 F 强度和 良好 的深冲 性 能 ,以及优 异的 耐蚀性 和抗 冲撞
国外汽车用热镀锌板生产技术综述
国外汽车用热镀锌板生产技术综述朱久发(武钢技术中心 武汉 430081)摘 要:主要叙述诸如冷、热轧带钢连续热镀锌的典型工艺、清洗工艺、退火工艺、轧辊表面粗糙度的毛化技术、后处理技术等国外汽车用热镀锌板生产技术的进步和锌锅技术的发展,同时还侧重介绍热镀锌板生产技术今后的研发重点。
关键词:汽车 热镀锌板 技术改进REVIEWONPRODUCTIONTECHNOLOGYOFHOTDIPGALVANIZINGSHEETFORAUTOMOBILEABROADZhuJiufa(theTechnologyCenterofWISCO Wuhan 430081)Abstract :Thepresentpapermainlyintroducestheproductiontechnologyofhotdipgalvanizingsheetforautomobileabroad suchasclassicalprocessofhotdipgalvanizingoncoldandhotrollingstripsteel,processesincleaning,annealing,thetextur 2ingtechnologyofrollsurfaceroughness,post-treatmentetc,aswellasthedevelopmentofzincpottechnology.Inthemean 2timeitemphaticallydescribesthekeypointsoftheresearchanddevelopmenttheproductiontechnologyofhotdipgalvanizing sheetforautomobileinthefuture.Keywords :automobile hotdipgalvanizingsheet technicaldevelopment 作者:朱久发,男,55岁,高级工程师。
自润滑热镀锌汽车板的性能分析
自润滑热镀锌汽车板的性能分析赵晓非;贾松;苗雨芳;黎敏;汪小培【摘要】在热镀锌汽车板表面涂覆无机自润滑涂层后对材料的成型性能、焊接性能、胶接性能、耐蚀性能等进行分析.结果显示,自润滑膜能够在冲压过程中对锌层提供较好的保护,从而有效提升热镀锌板的成型性能.自润滑热镀锌汽车板的耐蚀性能、连接性能等均能够满足汽车主机厂的相关认证要求.%Theformability,weldability,adhesive bondability and corrosion resistance of hot-dip galvanized steel sheet for automobile covered by inorganic self-lubricating film were analyzed.It is indicated that the self-lubricating film offers an efficient protection for zinc coating during the stamping process,improving the formability of hot-dip galvanized steel sheet.The corrosion resistance as well as the weldability,bondability and other properties of the self-lubricating hot-dip galvanized steel sheet for automobile meet the corresponding certification requirements of automobile manufacturers.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)020【总页数】6页(P1069-1074)【关键词】热镀锌板;自润滑涂层;成型性;胶接强度;耐蚀性;可涂性【作者】赵晓非;贾松;苗雨芳;黎敏;汪小培【作者单位】首钢技术研究院,北京 100041;首钢股份公司制造部,北京064400;首钢技术研究院,北京 100041;首钢技术研究院,北京 100041;首钢技术研究院,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TG178;TQ153.15热镀锌板(GI板)因具有良好的耐蚀性、成型性及可涂装性,已成为车身材料的重要组成部分[1-3]。
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蚀性和涂着性 。所以合金化镀层板的成型性能近年 来广受人们关注 。
图 2 为粉化和剥离破坏机制的示意图[3] 。粉化 一般是受到外界压应力时 ,在镀层中产生龟裂 ,裂纹 扩展到镀层表面便形成了粉化 。如果合金化程度不 足 ,镀层中存在较多的延性ζ相 ,在冲压成型时由于 镀层受很大的模具压力 ,容易造成镀层较大面积的 剥落 ,称为剥离 。
co rro sion resistance , formability , weldability and paintability , were int roduced and t he current develop ment s of such coating performance were p resented. The new st udy met hods of such perfo rmance were int roduced too .
of zinc2coated coating
一般认为粉化和剥离与镀层的化学成分及相结 构有关 。研究进一步发现镀层粉化量随镀层中的铁 含量升高 而增 多[4] (铁 含 量 高 意 味 着 Fe2Zn 相 量 多) ,如图 3 和图 4[4] 所示 ,并且裂纹一般首先出现 在Γ 相/ 基体界面[5 ] 以及Γ 相/δ相界面[6 ] 。
2 热镀锌钢板镀层性能综述
2. 1 镀层的耐腐蚀性能 钢铁在各种环境中的腐蚀可以分为化学腐蚀和
电化学腐蚀两类 。镀锌后的钢材 ,由于锌的覆盖 ,隔 断了钢材表面和环境的接触 ,减少了钢材与环境之 间的化学腐蚀 。另外 ,锌的电极电位比铁的电极电
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理化检验 - 物理分册
余金山等 :汽车用热镀锌钢板镀层的性能综述
理化检验 - 物理分册 P TCA ( PA R T :A P H YS. T ES T. ) 2005 年 第 41 卷 7
综 述
汽车用热镀锌钢板镀层的性能综述
余金山 , 张津徐 , 吴建生
(上海交通大学材料科学与工程学院 , 上海 200030)
刘俊亮 , 陈家光
(宝钢分析测试中心物理室 , 上海 201900)
气候腐蚀 。 (3) 涂漆性 :磷化和电泳涂漆性好 。 (4) 焊接性 :对电极损害小 ,焊接参数范围宽 。 (5) 表面质量 :表面平整 ,镀层厚度均匀 。 (6) 公差尺寸 :板形平整 ,公差小 。 通常 ,镀锌钢板所要求的性能由基体 、中间层及
镀层的显微组织决定 ,而基体的化学成分和晶粒度 等对镀层的性质有很大的影响 。对于镀锌层 ,最重 要的性能是耐腐蚀和成型性能 。另外由于镀锌钢板 在汽车工业上的广泛应用 ,镀锌层的焊接性能和涂 装性能也日益被人们所关注 。
合金化镀层板在电阻点焊时 ,由于 Fe2Zn 相与 电极合金之间反应较困难 ,所以电极寿命得到提高 。 White[11] 等人在研究合金化镀层板的焊接性能时发 现 ,电极寿命主要决定于焊接电流 。焊接合金化镀 层板时 ,电极尖端会形成一个凸起的形状而不会有 空洞产生 ,这样的尖端状电极能维持较高的焊接电 流密度 ,从而提高了电极寿命 。另外 ,文献[ 12 ]研究 了基体化学成分对电极寿命的影响 。结果表明 ,加 硼后的 IF 钢合金化镀层板焊接时能提高电极的寿 命 。文献[ 13 ]指出 ,电阻点焊时镀层和电极合金会 发生化学反应而生成一些金属间化合物 ,这些金属 间化合物不粘在焊接面上 ,也不向焊接面扩散 ,而是 留在电极表面 。由此可见 ,镀层在电极表面形成化 合物的能力决定了电极寿命 。 2. 4 镀层的涂装性能
T H E OV ERV IEW O F T H E COA TIN G P ER FO RMANCE O F GAL VAN IZED S H EE T A PPL IED IN A U TOMOB IL E Y U Jin2shan , ZHANG Jin2xu , WU Jian2sheng
(School of Material Science and Engineering , Shanghai Jiao Tong University , Shanghai 200030 , China)
另外一种观点认为[8] ,合金化镀层剥离与镀层 附着力不强和镀层摩擦系数大有关 。当镀层表面存 在过多的ξ相时 ,由于ξ相的硬度比δ相低 ,镀层摩 擦系数大 ,镀层的不均匀性造成剪切应力集中 ,因而 会损害镀层的抗剥离性 。另一方面 ,在一定条件下 δ相会产生两种结构 ,靠近镀层表面一侧富锌的δ 相生长到了ξ相层里 ,微观结构为垂直于钢/ 镀层界 面的柱状组织 ,或者栅状结构 ;在钢/ 镀层界面附近 , 富铁的δ相微观结构为杂乱取向的微小晶粒体 ,即 致密δ相 。过合金化增加了致密δ相的厚度并使其 出现极不均匀组织 。致密δ相的微晶粒无疑是过合
(a) 低速挤压 (粉化)
(b) 高速挤压 (剥离) 图 2 粉化和剥离形成模型示意图[3] Fig. 2 Schematic model for powdering and
flaking of t he coating
图 1 不同腐蚀环境下镀锌层的腐蚀速度[2] Fig. 1 Rate of corro sion in different environment
理化检验 - 物理分册
Байду номын сангаас
余金山等 :汽车用热镀锌钢板镀层的性能综述
图 4 镀层中铁含量与其粉化面积的关系[4] Fig. 4 The relatio nship of iron co ntent in coating and
powdering area
裂纹沿界面平行方向扩展的速度与Γ 相层厚度有 关[7] ,因此Γ 相层太厚对镀层抗粉化性能有害 。但 最近的研究表明 ,Γ 相层厚度 < 1. 0μm 时 ,抗粉化性 能对 Γ 相 厚 度 并 不 敏 感 , 直 到 Γ 相 的 厚 度 超 过 11 0μm 时 ,粉化量才随Γ 相的厚度增加而增加 。说 明影响镀层抗粉化性能的因素除了Γ 相厚度外 ,还 有其它因素 。事实上 ,现在已经可以将镀层中的铁 含量控制在 11 %左右 ,这样可以阻碍厚的Γ 相的形 成 ,因此抗粉化性能的主要影响因素是δ相和ζ相 。 由于δ相硬而脆 ,对成型性不利 ,而ζ相硬度与基体 钢板相当 ,在形变时有利于释放镀层中的残余应力 , 但其韧性高 ,易粘在模具上造成镀层表面缺陷或者 发生剥离 。因此只有当镀层中的ζ相和δ相具有适 当比例时 ,镀层才具有好的成型性 。U rai[3] 等建议 用ζ相和δ相的厚度或体积比 (ζ/δ) 来描述镀层的 抗粉化性能 ,当ζ/δ较高时 ,镀层抗粉化性能较好 。 但当ζ/δ值相同时 ,不同的基体材料经不同的热处 理工艺所得到的镀层抗粉化性能却不同 。另外 ,当 ζ相和δ相的形貌不同时 ,抗粉化性能也不同 ,可见 镀层的抗粉化性能受多种因素影响 ,用ζ/δ值来比 较不同镀层的抗粉化性能是有局限性的 。
L IU Jun2l iang , CHEN Jia2guang
( Physical Testing Sectio n of Testing Center , Bao steel Group s , Shanghai 201900 , China)
Abstract : The important coating performance of galvanized steel sheet s which applied in automo bile , such as
Key words : Galvanized steel sheet ; Co rro sion resistance ; Formability ; Weldability ; Paintabilit y
1 引言
在汽车工业发展过程中 ,各国追求的目标之一 是延长其服役寿命 。造成汽车损坏的重要原因之一 是腐蚀 ,据报道 ,全世界每辆汽车由于腐蚀平均年损 失约 150~250 美元 。热镀锌是应用最广泛的金属 防腐方法 。为了防止汽车车身的腐蚀 ,20 世纪 70 年代开始采用热镀锌薄钢板 。德国首次推出了全镀 锌薄钢板车身[1] ,此后 ,热镀锌钢板增长率不断上 升 。由于汽车制造加工过程中的特点 ,因此汽车工 业对热镀锌板有如下的性能要求 :
图 3 Ti2IF 钢合金化镀锌层粉化失重与 镀层中铁含量的关系
Fig. 3 The powdering lo ss of Ti2added IF galvannealed steel sheet s in f unction of t he iron content of coating
以往的研究普遍认为 ,界面存在的Γ 相是造成 抗粉化性能低的原因 。从合金化镀锌板的弯曲实验 发现 ,裂纹在Γ 相比在Γ +δ相层更易扩展 ,这说明
位低 (锌为 - 0. 762V 、铁为 - 0. 44V ) ,在完整的锌 覆盖镀层受到破坏而使基体表面露出个别不太大的 部分时 ,锌将作为铁2锌原电池的阳极 ,以电化学作 用仍然保护着基体 。这就是锌的阳极保护作用 。
镀锌层在腐蚀环境下会形成一层多孔的锌的氧 化物薄膜 ,形成的机制是锌的溶解或者再沉淀 。多 孔薄膜会引起锌通过高孔隙率区域的择优腐蚀 。锌 的腐蚀遵循直线规律 ,图 1 是不同腐蚀环境下镀锌 层的腐蚀速度[2] ,锌溶解后 ,锌的氢氧化物会在钢板 表面沉淀 ,形成第二种阻挡层 。虽然锌的腐蚀速度 随腐蚀环境的不同而异 ,但在相同的条件下 ,锌的腐 蚀速度相对于钢来说要慢得多 ,在暴露条件相同时 , 锌的抗腐蚀能力是钢铁的 25 倍 。由此可见 ,镀锌层 的寿命由腐蚀环境和镀层厚度所决定 。
金化镀层硬度增加的原因 ,而该组织的不均匀性加 剧了过合金化镀层抗粉化性能的恶化程度 。由此文 献[ 8 ]认为 ,镀层表面ξ相消失而不均匀的致密δ相 未出现时 ,这样的镀层组织就是最佳镀层组织 。 2. 3 镀层的焊接性能
因为大多数汽车用热镀锌板都以焊接的方式成 形 ,所以镀锌层的焊接性能是镀锌板一个很重要的 性能 。镀锌板在进行电弧焊时容易产生气孔和飞溅 现象 。最近的研究[9] 表明 ,气孔的形成是由于锌的 蒸发造成的 。在电阻点焊时 ,镀锌层由于与铜电极 反应形成化合物而降低电极寿命 ,对于纯锌层板的 焊接 ,电极寿命会从焊接裸板的 10 000 个焊点降至 1 500~2 000 个焊点 ,这样会因为频繁的更换和调 整电极而影响生产率 。电极寿命的降低是由于电阻 点焊时电极和镀锌板之间的温度 (800 ℃) 大大高于 纯锌的熔点 (419 ℃) ,这样锌和 Cu/ Cr/ Zr 电极会发 生化学反应而形成黄铜 ,黄铜的力学性能比电极合 金的力学性能低 ,在焊接时会使电极活化面直径随 焊点增多而增大 ,呈蘑菇状 ,如图 5[10] 所示 。电极活 化面直径的增加会减小焊接电流密度而使焊接时熔 核的尺寸减小 ,从而使焊接质量下降 。