產品知識 / News

表麵處理鋼板的開發狀況和發展方向

(1)表（biǎo）麵處理鋼板應用（yòng）領域的擴展和性能（néng）

表（biǎo）麵處理鋼板大部分是鍍Zn鋼板。2008年，日本鍍Zn鋼板產量是1500萬t，其中77%是熱鍍（dù）Zn鋼板。鍍Zn鋼板用（yòng）於汽車、建築、電器和（hé）其他方麵，其中有一半用於汽車。

從80年代（dài）起55%Al-Zn熱鍍鋼板在日本得到廣泛（fàn）應用。在（zài）海鹽影響很大的海岸地帶，鍍Al鋼（gāng）板發生孔蝕，耐蝕性下降。長期暴露腐蝕的結果（guǒ）表明，鍍（dù）Zn鋼板由於Zn的（de）消耗而產生（shēng）紅繡，而5%Al和55%Al-Zn鍍（dù）層鋼板保持了耐蝕性和替代腐蝕保護功能。55%Al-Zn鍍層的金屬組織是在一次結晶的富Al相（xiàng）晶（jīng）粒之間存在著含b-Zn的富Zn相。Townsend指出，在暴露腐蝕初期，富Zn相首（shǒu）先溶解表現（xiàn）出替代腐蝕保護作用（yòng）；在暴露腐蝕後期，富Al相起到耐蝕作用。這種防（fáng）腐（fǔ）蝕機製（zhì）也體現在鍍Zn鋼板和55%Al-Zn鍍層鋼板的端麵腐蝕中。研（yán）究資料（liào）指出，在（zài）長期（qī）暴露實驗中，在暴露初期55%Al-Zn鍍層鋼板由試樣端麵開始（shǐ）發生的鍍層膨脹（線狀腐蝕）的（de）腐蝕速（sù）度較大，在暴露後期，鍍Zn鋼板的（de）鍍層膨脹腐蝕（shí）速度較（jiào）大。在暴露初期55%Al-Zn鍍層鋼板的富Zn相在塗層和鍍層的界麵上溶解（jiě），所以，腐蝕從試樣（yàng）端麵迅（xùn）速向內部進行，當腐蝕進行到一（yī）定距離時（shí），與陰極距離增大，腐蝕速度就減小了（le）。鍍Zn鋼板在腐蝕發生後（hòu）由於沒有富Al相，所以陰極麵（miàn）積增加，腐蝕一直進行下去。

為提高5%Al-Zn鍍層鋼（gāng）板的耐蝕性，開發出添加3%Mg的6%～11%Al-3%Mg-Zn合金鍍層係列鋼板。在6%Al-Zn中（zhōng）添加Mg延長（zhǎng）了紅鏽產生的時間，Mg提高耐蝕性（xìng）的效果在大（dà）氣暴露試樣中也得到證實。在濱海地區該（gāi）鍍層係列鋼板暴露實驗生成（chéng）的（de）腐蝕產物中，都沒有發現ZnO。暴露腐蝕生成並積累的腐蝕產物大大抑製了陰極反應。而（ér）鍍Zn鋼板腐蝕產物中的ZnO具有半導體的性（xìng）質，不能抑製氧化還（hái）原的陰極（jí）反應。在3%Mg鍍層鋼（gāng）板腐蝕產物中沒有檢測出ZnO，這與（yǔ）上（shàng）述實驗結果一致。

從上世紀80年代開始，在（zài）鉻酸鹽皮膜上（shàng）塗敷約1靘有機膜的耐指紋鋼板和潤滑鋼板、塗敷（fū）約20靘有機膜的鋼板，省去塗敷工（gōng）序的預（yù）塗層鋼板（bǎn）實現了商品化，並得到廣（guǎng）泛應用。之後，在電氣電子設備中禁止使（shǐ）用P、Cr6+和Cd6+的RoHS（對某些（xiē）有害物質限製使用（yòng）的規定）法令於2006年開始生效，推進了無Cr化處理工藝（yì）的進程。預塗層鋼板的性能特點是（shì）耐蝕性、高加（jiā）工性、抗表麵瑕（xiá）疵性、抗汙（wū）染性、抗菌性、吸熱性、散熱性等等，這些特性主要是由塗敷（fū）皮膜的（de）特性來決定。

(2)無Cr化處理工藝

近年來，保護地球環境、防止汙（wū）染、構（gòu）築（zhù）循環型社會的理念越來越強化（huà），對材料提出降低環境（jìng）負荷的要求（qiú）也越來越高（gāo）。在歐洲，針對電氣電子設備的RoHS法令以歐盟法律的形式將P、Hg、Cr6+和Cd6+以及兩種有（yǒu）機（jī）物的最大允許值規定（dìng）為1000ppm，凡是超過（guò）該值的產品禁止在（zài）歐盟區（qū）域銷售。關於汽車（chē）報廢的ELV法（fǎ）令，則禁止使用P、Hg、Cr6+和Cd6+。

日本根據鉻酸鹽處理（lǐ）工藝會產生（shēng）有害的Cr6+情況，從上世紀70年（nián）代起開始探索替代鉻酸鹽處理的技術，由於沒有找到有效的方法，鉻酸鹽處理工藝仍在繼續使用（yòng）。但是，在上述法令公布之後加快了對應措（cuò）施的研究，在法令生效之日，日本的無Cr化處理技術已經完全開發成功。

無Cr化處理工藝應仍能保持鉻酸鹽處理皮膜所（suǒ）具有的阻（zǔ）隔功能和自修複功能。無Cr化處理（lǐ）的機理是用不到幾微米的有機樹脂膜來（lái）保證阻（zǔ）隔功能，用阻化劑（jì）來保證耐蝕性，添加（jiā）矽烷類耦合劑改善有機（jī）樹（shù）脂膜與（yǔ）金屬氧化層和塗層的密著性。高功能無Cr有機複合塗層鋼板（bǎn）的耐蝕性基本上可與鉻酸鹽處理鋼板相媲美。

目前，日本鋼鐵（tiě）廠的化成處理基本上實現了無Cr化。今後應進一步開發出自修複（fù）性（xìng）和耐蝕性更好的（de）皮膜。荒木提出的用矽（guī）烷類化合物對烷烴硫醇自（zì）己組織化單分子膜進行化學改性，形成二元聚合（hé）體的方法（fǎ），可以用（yòng）幾納米厚的薄膜獲得高耐蝕性，是值得關注（zhù）的方法。

(3)表麵處理鋼板與汽車

從上世紀70年代開始，就（jiù）將汽車用表麵處理鋼板的目標定（dìng）為車身防（fáng）蝕。此後隨著目標（biāo）值的（de）逐級提（tí）高，開發出（chū）電鍍（dù）Zn鋼板、Zn合金鍍（dù）層鋼板、合金化熱鍍Zn鋼板（bǎn）、有機薄膜塗敷鍍Zn鋼板等等，用於汽（qì）車表麵處理鋼板的比例不斷增加。最近，為（wéi）降低燃料消耗、CO2減排和達到ELV法令要求（qiú）的（de）減少環境負荷、提高安全性的要求，以車身輕量化、無（wú）Cr化處（chù）理、提高衝撞安全（quán）性為目標，進行汽車表麵處理鋼（gāng）板的（de）開發工作。

從（cóng）上世紀70年代到80年代，在電（diàn）鍍Zn鋼板（bǎn）方麵，電鍍Fe-Zn合金鋼板和兩層電鍍鋼板因良好的耐蝕性以及電（diàn）鍍時的抗（kàng）電弧（hú）坑（kēng）特性而得到（dào）廣泛應用，同時，電鍍Ni-Zn鋼板、鍍Ni-Zn層上（shàng）塗敷鉻酸鹽（yán）皮膜和約1靘含SiO2有機皮（pí）膜的有機複合塗層鋼板也被采用。由於鉻酸鹽皮膜（mó）的鈍化作用和有機皮膜的阻隔（gé）功能以及SiO2的防鏽作用，使塗敷鉻酸鹽皮膜－含SiO2有機皮膜的複合塗層鋼（gāng）板具有極好的耐蝕性。但是80年代，美國汽車業公布了汽車的耐蝕標準（10年無孔蝕、5年外表（biǎo）無鏽、2年發動機倉無（wú）鏽）；隨後歐洲提出了（le）保證汽車12年（nián）防鏽的標準。為適應（yīng）這些標準，日本轉向采用合金化熱鍍Zn鋼板，並通過增加鍍（dù）層厚度來確保（bǎo）良好的耐蝕性。增加鍍層（céng）厚度是提高耐（nài）蝕性的簡單而有效的方法。目前（qián）合金化熱鍍Zn鋼板（bǎn）已成為日本表麵處理（lǐ）鋼板的主流，歐（ōu）洲則主要采用電鍍Zn和非合金化熱鍍Zn鋼板，鍍層厚度大於日本的合金化熱（rè）鍍Zn鋼板。

(4)汽車用高強度表（biǎo）麵處理鋼板（bǎn）

一（yī）般來說，鋼的屈服強度增加，伸長率（lǜ）降低。但鐵素體和馬氏體雙（shuāng）相（xiàng）鋼（DP鋼）和由於殘餘奧氏（shì）體加工誘發馬（mǎ）氏體相變（biàn）發生硬化而使變形（xíng）量增加的TRIP鋼（相變誘導（dǎo）塑性鋼），比傳統高強度鋼具（jù）有更大（dà）的延性。此外（wài），還開發出（chū）在200℃左右塗漆烘烤加熱時硬度增加的烘烤硬化鋼（BH鋼）和添加Ti、Nb的超低（dī）碳BH鋼。

在對高強度鋼進行（háng）熱（rè）鍍Zn或（huò）合金化熱鍍Zn時，由於（yú）鋼中的Mn、Si等強（qiáng）化元素和氧的親和力較（jiào）大，在（zài）鍍Zn前的連續退火過程中優（yōu）先被氧化，在鋼板表麵生成SiO2、Mn2SiO4等氧化物。這些氧化物降低了Zn液與鋼的浸潤性，是鍍Zn鋼板產生“露鋼”缺陷的一個原因。

(5)表麵處理鋼板的發展方向

由於Zn的良好耐蝕性以及對基板的替代腐（fǔ）蝕保護功能，用Zn和Zn合金進行表麵處理的鋼板得到廣泛（fàn）的（de）應用。可以認為很難用簡單方法來取代Zn的這些優良特性。但是，在Zn的替代腐蝕保護功能方（fāng）麵，由於對Zn陽（yáng）極反應的非極化特性（陽極過（guò）電壓很難增加），替代腐蝕電（diàn）位很低，基本上是-1.0V，所以，在替代腐蝕（shí）反應過程中氫會滲入鋼（gāng）材，使鋼（gāng）材發生脆化。研究表明，用（yòng）Al-Mg-Si合金替（tì）代Zn進行鋼板熱鍍，可以抑製替代腐蝕電位的降低和氫滲入鋼中（zhōng）。因此（cǐ）這（zhè）是（shì）一個通過選擇適當的合金組合減小氫脆的表麵處理方（fāng）法。

總之，由於Zn的物理、力學以及化學特性，很難改變Zn在鋼板表麵處理中的優勢地位（wèi）。因此，重要的不是單純（chún）地用（yòng）其他金屬或合金替（tì）代Zn，而（ér）是通過鋼的熱處理（lǐ）、加工、化成處理、塗裝等（děng）工藝的適當組（zǔ）合（hé），開發出適用於不同用途和不同特（tè）性要求的表麵處理工藝。

   無錫91视频网站免费金屬製品有限公司  質量保證   價格優惠（huì）  規格齊全   定尺定做  現貨（huò）直銷（xiāo）   送貨上門  谘詢電話（huà）：0510-80260889       80260890