一種提高鍍鋅汽車板鋅層質量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋼材生產技術領域，特別涉及一種提高鍍鋅汽車板鋅層質量的方法。 尤其是提高鍍鋅汽車板涂裝后耐腐蝕性能鋅層質量的控制方法。適用于IF鋼和低合金高 強鋼鍍鋅汽車板。
【背景技術】
[0002] 為了提高隨著轎車在汽車總量的比重不斷擴大，鍍鋅汽車板在汽車用鋼板中的占 比也在上升。由于鍍鋅鋼板自身具有良好的耐蝕性而常作為汽車外板使用，因此在滿足成 形性和焊接性的基礎上，汽車工業越來越關注鍍鋅汽車板的可涂裝性能以及涂裝后的耐腐 蝕性能。
[0003] 典型的汽車車身涂層體系由電泳底漆、中涂漆、色漆和清漆層組成。為保證汽車涂 層具有良好的裝飾效果和耐腐蝕性能，在電泳之前需要對白車身進行磷化處理，在被涂基 材與涂層之間形成磷化膜以提高二者之間的結合力以及整體涂裝性能。鍍鋅汽車板表面質 量是影響其涂裝質量的關鍵因素。鍍鋅汽車板的表面質量主要包括以下幾個方面：第一，鋼 板表面缺陷。為避免鋼板表面缺陷對涂裝質量的影響，高端汽車主機廠規定轎車外覆蓋件 需達到DIN1623標準中的"05"級要求，即鋼板一面不得含有影響涂裝質量的外觀缺陷。第 二，表面清潔度。清潔度是指鋼板表面受污染的程度，這不僅影響車身涂裝前的清洗效果， 嚴重還會影響沖壓零件的表面質量。因此，必須在清潔生產的前提下，嚴格提高鋼板表面的 清潔度。第三，表面形貌。鋼板表面形貌主要體現在對鋼板表面粗糙度的要求上。除Ra值 以外，峰值密度RPc值以及波紋度Wca值也是影響車身涂裝質量的關鍵因素。其中，被涂鋼 板表面波紋度Wca值對涂層鮮映性影響顯著。第四，鋅層質量。一方面應保證鍍鋅層與基 板之間具有良好的結合力；另一方面則要保證鍍鋅層厚度的均勻性。
[0004] 電泳漆膜的耐腐蝕性能是評價鍍鋅汽車板涂裝質量的重要環節。汽車主機廠要求 鍍鋅汽車板經過涂裝處理后在一定的腐蝕試驗條件下表面漆膜不得不出現鼓泡或銹蝕的 腐蝕缺陷。為提高鍍鋅汽車板涂裝后的耐腐蝕性能，需通過改善和優化鍍鋅工藝以及鍍鋅 后的光整工藝條件，改善鋅層的組織結構，提高其與基體之間的結合力，提高鍍鋅層的厚度 均勻性，并控制表面粗糙度在合理范圍內，從而提高鍍鋅汽車板的可涂裝性能，延長其表面 漆膜在特定腐蝕環境中出現鼓泡或銹蝕等腐蝕缺陷的時間。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種提高鍍鋅汽車板涂裝后耐腐蝕性能鋅層質量的控制 方法。解決了目前鍍鋅汽車板存在的涂裝質量缺陷以及耐腐蝕性能低等問題。實現了合理 控制鍍鋅層的組織結構和表面質量，有效提高鍍鋅汽車板的可涂裝性能以及涂裝后的耐腐 蝕性能，抑制了漆膜鼓泡缺陷的出現。
[0006] -種提高鍍鋅汽車板涂裝后耐腐蝕性能鋅層質量的控制方法，適用于IF鋼和低 合金高強鋼鍍鋅汽車板，具體步驟及參數如下：
[0007] 1、帶鋼入鋅鍋條件：
[0008] 帶鋼經過連退處理后入鋅鍋溫度控制在466±3 °C，爐鼻段露點控制 在-35~_40°C，帶速控制在90~120m/min，優選值為110m~120m/min。適當提高帶鋼入 鋅鍋溫度并降低爐鼻段露點溫度，增加帶鋼入鋅鍋溫度與鋅液溫度的溫差，有利于提高鋅 層與基板之間的結合力。
[0009] 2、鋅液條件：
[0010] 鋅液溫度控制在455~460°C。鋅液溫度不宜過高，以避免鋅渣等缺陷的出現。 鋅液中A1值控制在0· 205~0· 220wt%，優選值為0· 215wt%。鋅液中Fe彡0·Olwt%、Pb< 0. 02wt%、（Μ< 0. 04wt%。
[0011] 3、氣刀工藝條件：
[0012] 氣刀使用的氣體為N2，確保鋅層厚度均勻性，控制鋅流紋缺陷。
[0013] 4、鍍鋅后光整工藝條件：
[0014] 采用光整液濕光整模式對熱鍍汽車板進行平整處理。IF鋼鍍鋅汽車板光整延伸率 0. 8~1. 5 % ;低合金高強鋼鍍鋅汽車板光整延伸率0. 9~1. 5 %。確保光整后帶鋼表面粗 糙度Ra值控制在0. 8~1. 2μm，RPc多90,提高鍍鋅層表面結構均勻性，使鍍鋅層具有良 好的組織結構、結合力以及涂裝后耐腐蝕性。
[0015] 本發明的優點在于：
[0016] 1、無需對現有生產線設備進行改造，通過工藝優化提高汽車板鍍鋅層表面質量和 生產效率。
[0017] 2、合理控制了鍍鋅層的組織結構和表面質量，有效提高了鍍鋅汽車板的可涂裝性 能。
[0018] 3、鍍鋅汽車板經過涂裝后的耐腐蝕性能得到顯著提升，抑制了漆膜鼓泡缺陷的出 現。
【附圖說明】
[0019] 圖1為鋅層質量控制技術鍍鋅汽車板鋅層截面形貌。
[0020] 圖2為鋅層質量控制技術鍍鋅汽車板鋅層截面元素分布。
【具體實施方式】
[0021] -種提高鍍鋅汽車板涂裝后耐腐蝕性能鋅層質量的控制方法，如附圖1-2所示： 鋅層質量控制技術實施前，鋅層厚度的均勻性差，局部出現漏鍍現象。抑制層結構不均勻 性，A1元素離散分布，說明抑制層Fe2Aljg不連續。圖1所示為鋅層質量控制技術實施后 鍍鋅汽車板的鋅層截面形貌，鋅層厚度的均勻性良好，結構起伏較低。圖2所示為鋅層質量 控制技術實施后鍍鋅汽車板的鋅層截面元素分布，抑制層結構均勻，A1元素連續分布，說明 鋅層與基體之間形成連續致密的Fe2Aljg。這種鋅層組織結構可提高鍍鋅層與基體之間的 結合力，并改善鍍鋅汽車板的可涂裝性能，從而有效提高鍍鋅汽車板涂裝后的耐腐蝕性能， 抑制漆膜鼓泡缺陷的出現。
[0022] 以下實施力采用國標GB/T10125-1997《人造氣氛腐蝕試驗-鹽霧試驗》中的中 性鹽霧試驗方法對優化前工藝和優化后工藝生產的鍍鋅汽車板耐腐蝕性能進行評價。具體 試驗條件為：中性鹽霧試驗箱內的溫度設定為35°C，濕度為100%，NaCl溶液濃度為50g/L，pH值為6. 5~7. 2。試驗周期定為1000h。試驗材料為不同生產工藝條件下的鍍鋅汽車 板，試樣尺寸100X200X0. 8mm。試樣樣品在丙酮試劑中進行超聲波清洗，去除表面油脂。 鹽霧試驗過程中將試樣四邊用塑料膠帶密封，試驗面與垂直方向呈30°角，間距以互不影 響接收落下的鹽霧為準。在中性鹽霧試驗進行不同階段取出試驗樣品，用去離子水小心清 洗后，觀察試樣表面漆膜是否出現鼓泡、銹蝕等腐蝕缺陷。
[0023] 實施例1
[0024] 表1為實施例1中鍍鋅汽車板鋅層質量的控制工藝參數。與原工藝相比，控制帶 鋼入鋅鍋溫度、降低爐鼻段露點并適當提高帶速，提高鍍鋅層與基板之間的結合力。控制鋅 液中的A1元素含量在合理范圍內，保證抑制層連續致密。使用N2作為氣刀介質，提高鍍鋅 層厚度均勻性。在濕光整條件下控制鍍鋅汽車板的光整延伸率，得到有效的表面粗糙度，以 改善鍍鋅汽車板的可涂裝性能。
[0025] 表2為不同工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝后試樣在中性鹽霧試驗條件下的耐腐蝕 性能試驗結果，控制工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝試樣具有優良的抗鹽霧腐蝕能力，試樣表 面漆膜經過l〇〇〇h中性鹽霧試驗后表面未出現漆膜鼓泡或銹蝕缺陷。這種控制工藝可有效 提高鍍鋅汽車板的耐腐蝕性能。
[0026] 表1實施例1中鋅層質量控制工藝參數
[0027]
[0028] 表2不同工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝試樣的耐腐蝕性能
[0029]
[0030] 實施例2 :
[0031] 表3為實施例1中鍍鋅汽車板鋅層質量的控制工藝參數。與原工藝相比，控制帶 鋼入鋅鍋溫度、降低爐鼻段露點并適當提高帶速，提高鍍鋅層與基板之間的結合力。控制 鋅液中的A1元素含量，提高抑制層的致密性。使用N2作為氣刀介質，提高鍍鋅層厚度均勻 性。在濕光整條件下控制鍍鋅汽車板的光整延伸率，得到有效的表面粗糙度，以改善鍍鋅汽 車板的可涂裝性能。
[0032] 表4為不同工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝后試樣在中性鹽霧試驗條件下的耐腐蝕 性能試驗結果，控制工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝試樣具有優良的抗鹽霧腐蝕能力，試樣表 面漆膜經過l〇〇〇h中性鹽霧試驗后表面未出現漆膜鼓泡或銹蝕缺陷。這種控制工藝可有效 提高鍍鋅汽車板的耐腐蝕性能。
[0033] 表3實施例1中鋅層質量控制工藝參數
[0036] 表4不同工藝條件下鍍鋅汽車板涂裝試樣的耐腐蝕性能
[0037]
【主權項】
1. 一種提高鍍鋅汽車板鋅層質量的方法，適用于IF鋼和低合金高強鋼鍍鋅汽車，其特 征在于，具體步驟及參數如下： 1) 帶鋼入鋅鍋條件：帶鋼經過連退處理后入鋅鍋溫度在466±3°C，爐鼻段露點 在-35 ~-40°C，帶速在 90 ~120m/min; 2) 鋅液條件：鋅液溫度在455~460 °C，鋅液中A1值在0. 205~0. 220wt%。鋅液中 Fe0.Olwt%nPb0. 02wt%nCd0. 04wt% ； 3) 氣刀工藝條件：氣刀使用的氣體為N2; 4) 鍍鋅后光整工藝條件：采用光整液濕光整模式對熱鍍汽車板進行平整處理，IF鋼鍍 鋅汽車板光整延伸率〇. 8~1. 5% ;低合金高強鋼鍍鋅汽車板光整延伸率0. 9~1. 5%。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟1)中帶速控制在110m/min。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟2)中鋅液中A1值為 0· 215wt%〇4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步驟4)中光整處理后帶鋼表面粗 糙度Ra值在0· 8~1. 2μm，RPc彡90。
【專利摘要】一種提高鍍鋅汽車板鋅層質量的方法，屬于鋼材生產技術領域。適用于IF鋼和低合金高強鋼鍍鋅汽車；包括控制帶鋼入鋅鍋的溫度及鋅液成分；控制氣刀工藝參數；采用光整液濕光整模式對熱鍍汽車板進行平整處理，光整處理后帶鋼表面粗糙度Ra值控制在0.8～1.2μm，RPc≥90；提高鍍鋅層表面結構均勻性，使鍍鋅層具有良好的組織結構、結合力以及涂裝后耐腐蝕性。優點在于，無需對現有產線設備進行改造，通過工藝優化提高汽車板鍍鋅層表面質量和生產效率，有效提高了鍍鋅汽車板的可涂裝性能。
【IPC分類】C23C2/06, C23C2/40
【公開號】CN105296907
【申請號】CN201510771505
【發明人】生海, 楊建煒, 曹建平, 許靜, 李濤, 劉立偉, 高立軍, 郝玉林, 于東云
【申請人】首鋼總公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月12日