帶鋼熱鍍鋅即在帶鋼表面熱鍍上5~50μm的鋅層,從而隔絕空氣與Fe基體的直接接觸,依靠電化學(xué)的“犧牲陽(yáng)極”作用,防止Fe基腐蝕。鍍上鋅層后,由于鋅屬于活潑金屬,容易與空氣中的水分反應(yīng),從而生產(chǎn)“白銹”;在加工過(guò)程因鋅層偏軟,容易在受力的情況下發(fā)生脫落等情況。針對(duì)上述缺點(diǎn),涂油處理和后處理應(yīng)運(yùn)而生,用于防止鋅層氧化,提高加工性能。
在20世紀(jì)7,80年代開(kāi)始,含鉻的鈍化處理就開(kāi)始應(yīng)用于熱鍍鋅板上,在90年代開(kāi)始各大公司陸續(xù)研制了各種無(wú)鉻后處理膜??缛胄率兰o(jì)以來(lái),名目繁多的后處理呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢(shì),常規(guī)后處理方式有鈍化、耐指紋以及自潤(rùn)滑;非常規(guī)的有自清潔、抗細(xì)菌和隔熱等,甚至可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)行定制。
湛江冷軋熱鍍鋅機(jī)組在2016年起陸續(xù)投產(chǎn),在投產(chǎn)之初即開(kāi)始試制各種后處理產(chǎn)品。這些后處理種類其共同的特點(diǎn)就是與環(huán)境親和,不含3價(jià)Cr、6價(jià)Cr以及其他有毒有害的重金屬元素。湛江熱鍍鋅后處理產(chǎn)品,可分為汽車用和非汽車用兩大類。
二、汽車用熱鍍鋅后處理產(chǎn)品——自潤(rùn)滑處理
熱鍍鋅鋼板因其具有優(yōu)越的耐腐蝕性能與表面質(zhì)量,及良好的焊接性與涂裝性,成為中高檔乘用車鋼板的主流材料。由于鍍鋅層的特性,普通熱鍍鋅板在沖壓成形時(shí),容易產(chǎn)生鋅層表面劃傷、粉化脫落、模具粘鋅現(xiàn)象,沖壓穩(wěn)定性較差,影響沖壓件表面質(zhì)量。故此為滿足國(guó)內(nèi)外用戶需求,寶鋼在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)了無(wú)機(jī)固體自潤(rùn)滑處理(T處理),該產(chǎn)品通過(guò)表面輥涂處理方式,在熱鍍鋅材料鋅層表面形成超薄的“無(wú)機(jī)自潤(rùn)滑層”。
自潤(rùn)滑T處理,根據(jù)熱鍍鋅基板的不同可分為GA-T和GI-T產(chǎn)品,但膜層基本相同。該自潤(rùn)滑膜非常薄,約為10~20nm,其微觀形貌仍然為原熱鍍鋅鍍層的微觀形貌。其截面示意圖如下:
熱鍍鋅鋼板通過(guò)T處理可以降低表面的摩擦系數(shù),穩(wěn)定摩擦系數(shù),從而減少汽車廠的模具清潔次數(shù)。(下列性能對(duì)比以GI-T為例)
圖1摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性
圖2某車廠沖壓側(cè)圍零件時(shí)清潔模具次數(shù)
三、非汽車用熱鍍鋅后處理產(chǎn)品
目前湛江冷軋能生產(chǎn)的產(chǎn)品有鈍化、耐指紋以及家電自潤(rùn)滑三種,膜厚從0.6~1.5um不等,綠色環(huán)保,其結(jié)構(gòu)皆以硅烷基來(lái)作為骨架,有機(jī)物作為主要填充物,加入性能改良物質(zhì)如表面耐磨劑等改善所需的性能指標(biāo),膜結(jié)構(gòu)圖和斷面示意圖如下:
通過(guò)在鍍鋅層上增加后處理膜后,首先獲得了優(yōu)異的耐腐蝕性能,其平板中性鹽霧試驗(yàn)的對(duì)比結(jié)果如下表2所示:在實(shí)際的冷軋生產(chǎn)中還要通過(guò)杯突、劃叉、脫脂等多種鹽霧試驗(yàn)從不同的使用條件下去來(lái)表征耐腐蝕效果,其趨勢(shì)與平板鹽霧一致。
表2耐腐蝕性能比較表
對(duì)比鈍化膜,耐指紋膜具備了更佳的耐腐蝕性能,還具備良好的耐指紋能力。
表3耐指紋性能(耐指紋后處理)
對(duì)比耐指紋和鈍化,自潤(rùn)滑膜在強(qiáng)化耐腐蝕性之外,還能顯著降低摩擦系數(shù),便于后續(xù)加工處理。其摩擦系數(shù)的下降對(duì)比如下所示:
故此自潤(rùn)滑處理后,帶鋼沖壓潤(rùn)滑性能優(yōu)秀,沖壓拉伸面不易變黑,適合無(wú)油沖壓,減少了清洗等環(huán)節(jié),與常規(guī)鈍化、耐指紋處理的材料相比,能消除材料的沖壓不良現(xiàn)象,如下圖所示。
經(jīng)過(guò)三年多的發(fā)展,湛江冷軋熱鍍鋅后處理產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全規(guī)格(厚度0.3~2.3mm,寬度700~1850mm)和全品種的生產(chǎn),滿足了市場(chǎng)的需求。
文章來(lái)源:寶鋼慧創(chuàng)社區(qū)