由于汽车用在冲压成型时的条件,除要求钢板基体具有必要的优异的机械性能外,对镀层(合金化层)附着性的要求也十分苛刻。
近20年,对合金化镀锌板冲压成型性与镀层微观结构之间的关系进行大量的研究,结果表明,取得了良好的镀层附着性的关键是镀层相结构及铁含量。为获得较佳的镀层相结构和合适的铁含量,而开发出镀层的均匀化技术和合金化控制技术。为了严格控制镀层的相结构,必须对合金化过程中的加热和其后的冷却过程进行精确的控制。
在保温和喷雾冷却区之间设置高温度计和发射率测定器,以便同时测量钢带温度和发射率;
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薄膜。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铝、铅、锌等制成合金乃至复合镀成的钢板。这种钢板既具有**的防锈性能,又有良好的涂装性能。
热镀锌板合金化镀层
在热镀锌品种中,通过镀后热扩散处理,开发了合金化镀锌板,耐蚀性较普通热镀锌板提高了一倍以上,通过这种合金化处理可以消除镀层表面锌花;同时减少了点焊时锌的蒸发量,降低了点焊机铜电极受锌蒸汽污染的程度,从而提高了电极的寿命。为确保合金化镀锌板镀层的良好附着性,对于汽车用外板的较厚的合金化镀锌板采用了高效的加热和冷却措施(高效烧咀、或感应加热器),并配备各种类型的合金化传感器,通过仪器分析和电脑指令及时调整镀层中相应的结构,以生产适于高冲压变形的要求。
美丽的锌花是传统的热镀锌板的典型特征,由此获得用户的青睐,具有一定的商业价值。但是研究表明锌花表面的不平整性,镀层中的铅含量会影响镀层板在后序加工中的加工性能、涂装性能和使用中的耐蚀性,因此自60年代起国外一直在研究无锌花和小锌花的生产技术。通过水雾冷却,Heurfey喷锌粉等工艺,可以增加晶体结晶成核数量和控制晶体生长,达到生产小锌花板的目的。80年代起国外开始研究无铅热浸锌技术,目前欧洲、南美新建镀锌生产线均采用无铅镀锌工艺,无铅镀锌已成为当前热镀锌发展的趋势。
热镀锌基板的研究必须与热镀锌工艺相结合起来,否则即使基板达到要求的性能,镀锌工艺不能满足要求也达不到目的。
经冷却后的钢带在适当的位置合金化相结构传感器以测量镀层中铁含量及层中δ1、Γ和ζ各相层的厚度(荧光法或X-射线衍射法);