宝钢-镀锌产品及使用技术

电镀锌
导电辊 钢板
整流器
阳极 电镀槽
阳极：2H2O O2＋4H+＋4e 阴极：Zn+＋2eZn
宝钢电镀锌技术和特点
2030EGL：水平电镀槽，不溶性阳极 （ PbTi-IrO ）、EG（纯锌），最大锌层 30/30 g/m2,钝化、磷化、耐指纹，无拉矫机， 规格：厚度0.5-2.0mm，宽度900-1500mm。 1550EGL：垂直电镀槽（重力法），不溶性阳 极（ Ti-IrO ）、EG（纯锌）、 Zn-Ni （锌镍合 金），最大锌层90/90 g/m2,钝化、磷化，有拉 矫机，规格：厚度0.35-2.0mm，宽度8001800mm。
镀锌钢板成形行为
镀锌钢板的成形行为与冷轧钢板存在明 显的不同。 用常规力学性能指标（YP、TS、EL、N、 R）来评价镀锌钢板成形性离散度大。 镀层种类、镀层成分、表面粗糙度等影 响镀锌钢板成形行为。
镀锌钢板成形行为
开裂位置
各种开裂对应在FLD曲线 上的位置
镀锌钢板成形行为
No 材料 板 厚 (mm)
镀层硬度和冲压性能的关系
钢板表面润滑对冲压性能的影响
Friction coefficient at different temperature
30℃
60℃
谢谢！
Hale Waihona Puke Perforation corrosion(%)
50 45 40 35 30 25 20 15 10
5 0
CR
Zn
Zn-Ni
Zn-Fe
涂装工艺
汽车钢板涂装工艺流程： 脱脂漂洗表调（表明调整或活化）磷化 漂洗烘干电泳 烘烤 中漆烘烤 金属漆 烘烤面漆烘烤 家电钢板脱脂工艺流程： 脱脂漂洗表调（表明调整或活化）磷化 漂洗烘干喷漆/静电喷漆烘烤
宝钢热镀锌技术和特点（1800）
1#CGL：GI零锌花、GA、2个锌锅互换、新日 铁技术、年产量45万吨、规格0. 5/3.0mm、宽 度800/1730mm、钝化、涂油、预留预磷化。
2#CGL：GI零锌花、川崎技术、年产量35万吨、 规格0.30/1.6mm、宽度800/1630mm、钝化、涂 油、有机涂膜。
304
46 0.232 1.56 1.71 119 因为割裂不
能成形
304
46 0.227 1.56 1.23 126 因为割裂不
能连续成形
314
46 0.234 1.81 0.76 154 用固体润滑
剂可生产
镀锌钢板成形行为
真空镀锌钢板合金化程度和极限深冲比的关系
镀锌钢板成形行为
镀锌钢板成形行为
热镀锌合金 化GA
＋+ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋ ＋＋
冷轧钢板和镀锌钢板比较
性能 耐蚀性 成形性 焊接性 涂装性 力学性能
冷轧钢板 ＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋
镀锌钢板 ＋＋＋ ＋＋不同镀层影响不同 ＋＋不同镀锌影响不同 ＋＋ 合金化镀层降低r值和延伸率
发展趋势 比率下降 比率上升
镀层的有关参数
特性
EG
GI
GA
CR
镀层成分 100%Zn 镀层重量 50-70 g/m2
99%Zn 50-70 g/m2
90%Zn+10% Fe
45-60 g/m2
100% Fe
镀层硬度
60 Hv
65 Hv
320 Hv
105 Hv
摩擦系数
0.21
0.20/0.12
0.15
焊接电流 12.5-14.5 KA 13-15.3 KA 9.0-11.5 KA (60/60 g/m2) (60/60 g/m2) (45/45 g/m2)
电泳电压
300 V
300 V
260 V
7.3-9.7 KA
350 V
锌层耐蚀性（cosmetic corrosion）
25 20
Scribe Creepback (mm)
15 10
5
0
0
20
40
60
80
100
120
Coating Mass (g/m2)
锌层耐蚀性
（perforation corrosion）
被处理钢板表面状态 磷化液成分（总酸度、游离酸度、加速剂浓度） 磷化液温度和搅拌。
磷化膜特性：
电阻较大（10m 5×107） 磷化膜含有水合物晶体，受高温时会脱水导致变质 磷化膜具有一定的孔隙率
磷化膜形貌
冷轧板
电镀锌
热镀锌
电泳涂漆
阴极
阳极
R＋
OH-
H+
阴极反应（工件表面）： 1、H++2H2OH2＋OH2、R~NH3++OH- R~NH2+H2O 析出
镀锌产品及使用技术
制造管理部 2003.3
热镀生产技术发展
热镀锡（制罐） 热镀铅-锡（汽车油箱） 热镀锌galvanize（汽车、家电、建筑） 热镀铝（建筑、排气管） 热镀锌-铝合金galfan（建筑） 热镀铝-锌合金galvalum（建筑、家电） 热镀锌-铁合金galvanneal（汽车、家电）
材料特性
表面粗度 评价
YP(Mpa) TS(Mpa) El(%) n 值 r 值 Ra(um) PPI
1 冷轧 0.75 167 钢板
2 GA- 0.75 137 60/60
3 GA- 0.75 137 60/60
4 GA- 0.75 157 60/60
314
44 0.210 1.65 1.10 130 可生产
热镀锌技术发展
1836年法国第一次实现热镀锌工业化. 1931年第一套300mm森吉米尔（Sendzimir）热镀锌连 续机组问世. 此后伴随冷轧带钢的发展热镀锌生产技术得到大规模 发展。 热镀锌技术：A-离线退火（熔剂法）
B-在线退火（保护气体法） 热镀锌生产技术发展：增加前处理工艺、小锌花控制 技术、气刀及锌层控制技术、零锌花技术、锌铁合金 化技术、在线平整技术 、后处理技术 等 。 热镀锌钢种发展：CQ、DQ--DDQ、EDDQ、SEDDQ-LAHS--DP--TRIP。
磷化
目的：
提高金属基板与漆膜的结合力 提高耐蚀性 改善金属在冷变形加工中摩擦表面润滑性
磷化膜类型：
自身转化型（FePO4、Fe2O3） 假转化型 （Me(PO4)3、MeHPO4）
磷化膜质量指标：
膜重（g/m2） 晶粒尺寸 重金属含量（Ni、Mn） 磷化膜碱溶性 均匀性和致密性
磷化
4Me2+＋3H2PO4-＝Me3(PO4)2＋5H+ 影响成膜的因素：
清洁涂装技术发展
清洁涂装技术的目的：减轻涂装生产对 环境的污染。 脱脂剂（不含P、N，不含硅酸盐） 高功能表调剂 无Ni、NO2有机催化型磷化液、低温少 渣磷化液 无铬钝化 新型涂料
钝化工艺
钝化方式：A） 喷淋法 B） 辊涂法 C） 电解 法 钝化目的：a)提高镀锌层的耐蚀性
b)避免镀层表面受到手指污染 c)提高金属同涂料的附着 d)获得装饰效果 钝化膜成分：Cr(OH)3.Cr(OH)CrO4 钝化膜特性：电阻率低、耐蚀性好、6价铬部 分溶出
宝钢热镀锌技术和特点
2030CGL：普通锌花(regular spangle) 小锌花 (mini spangle) 光整(skin pass) 钝化处理 (chromate /chemical treated )
通过拉矫产品表面存在抬头纹,有明显的锌花. 产品主要用途:建筑,家电. 可生产厚度大于1.8mm热轧基板热镀锌钢板. 生产钢种:CQ\DQ\DDQ\EDDQ\CQ-HSS 生产规格:宽度900-1500,厚度0.5-1.8(冷轧基板),
镀锌层表面形貌
热镀锌GI（平整后）
镀锌层表面形貌
热镀锌GI（平整前）
镀锌层表面形貌
热镀锌GA
镀锌层表面形貌
电镀锌EG
镀锌钢板特性比较（USINOR）
特性
成形性 焊接性 涂装性 耐蚀性 电泳涂装 涂层结合力
电镀锌EG 热镀锌GI
＋＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋
＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋
1.8-2.8(热轧基板)
宝钢热镀锌技术和特点
1550CGL：零锌花(zero spangle) 小锌花 (mini spangle) 平整(skin pass) 钝化处理 (chromate /chemical treated ) 锌铁合金(zinc -iron alloying)
通过平整GI产品表面银灰色，均匀麻面,没有抬头纹,没 有明显可见的锌花;GA产品表面暗灰色，均匀麻面。 产品主要用途:汽车，家电，建筑。. 生产钢种:CQ、DQ、DDQ、EDDQ、SEDDQ、CQHSS、DQ-HSS、DDQ-HSS、FH、BH、DP 生产规格:宽度800-1800,厚度0.3-2.0(冷轧基板)。
3#CGL：铝55%-锌合金（galavlum）、宝钢总 承、年产量20万吨、规格0.22/1.6mm、宽度 700/1400mm、钝化、涂油、有机涂膜。
热镀锌
冷却 合金化退火
开卷 清洗 退火
气刀 平整及拉矫 后处理 卷 取
锌锅
连续式热镀锌及合金化退火生产线示意图
电镀锌技术发展
电镀锌核心技术在于镀槽技术。3类镀槽：水平槽、径 向槽、垂直槽。要求：高电流密度（高速）、镀层均 匀、低能耗。 阳极：可溶性阳极（Zn）,不溶性阳极（Pb、Ti-IrO）。 合金化镀层： Zn-Ni、 Zn- Co、 Zn- Fe、 Zn- Cr 等。 后处理技术：钝化 、磷化、耐指纹、自润滑、黑化处 理、高耐蚀钝化、3价铬钝化（绿色钝化）。 电镀锌钢种：原则上各种冷轧钢种都可以进行电镀锌 处理。