(3) 小型机组能耗高,污染重
我国乡镇企业、私人企业兴建的百余条小型热镀锌机组,年产量数千吨至几万吨,机组技术落后,由于没有燃气设备改用电加热,造成能耗很高。为省投资,生产废液、废料、废气一般没有处理设备,往往直排造成环境污染。旺盛的市场需求,特有的经营方式,使其仍然占有一定的市场份额。
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3) 我国科研成果转化率低
表面涂镀层技术科研成果丰富,国内钢铁研究总院等许多科研单位,早在20世纪60、70年代,就开始了带钢表面涂镀层技术的研究,尤其在“七五“期间以钢铁研究总院为组长单位联合高校、科研单位、生产企业对连续热浸镀技术进行联合攻关,取得了丰富的研究成果,例如:
连续热镀Zn-5%Al-Re镀层技术;
连续热镀55%Al-Zn-Si镀层技术;
连续热镀Zn镀层技术;
连续热镀Al-Si镀层技术。
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4)新产品得不到认同,推广应用缓慢
小机组生产的涂镀层实验新产品得不到用户认同,推广应用缓慢。
5) 关键单体设备自给率低,影响国产机组水平
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3.1 差厚镀层可按表3所列镀层重量之半分别表示上、 下表面不同的镀层重量, 如: Z40/90或ZF30/50。低锌层重量表面外观可能不同于高锌层重量表面外观。
(4)锌层表面结构的分类和代号按表 4 的规定。
由于应变试销的原因, 经过光整的 01~04 级钢板及钢带, 用户在加工之前, 经过有效的矫直机矫平,免产生滑移线。经过光整的 05 或 06 级为无时效光整钢板及钢带,可在 6 个月内避免产生滑移线。
表 4 锌层表面结构及光整表面的分类和代号
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表面结构 代号
不光整 光整
正常锌花 N NS
小锌花 M MS
无锌花 F FS
锌铁合金 ZF ZFS
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(5) 表面质量的分类及代号按表 5 的规定。
表 5 表面质量分类及代号
表面质量 代号
普通表面 FA
较高级表面 FB
高级表面 FC
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(6) 表面处理的分类及代号按表 6 的规定。
表 6 表面处理的分类及代号
表面处理 符号
钝化 C
涂油 O
漆封 L
磷化 P
不处理 U
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6.1 钝化
镀锌层通过钝化处理,可减少潮温贮运条件下产生折锈蚀(白锈) 。但这种化学处理的防腐蚀性能是有限的,而且,妨碍大多数涂料的附着性。这种处理一般不用在锌铁合金镀层,除光整表面外,作为常规,生产厂对其他类型的镀锌层均进行钝化处理。
6.2 涂油
涂油可减少潮湿贮运条件下的钢板锈蚀,经钝化处理后的钢板及钢带再涂油将进一步减少潮湿存贮条件下的锈蚀。 油层应能够用不损伤锌层的脱脂剂去除。
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6.3 漆封
通过涂敷一层较薄的透明**涂层膜,可提供一种附加的防腐蚀作用,特别是耐指纹特性。在成型时可改善润滑性,并作为后续涂层的粘附底层。
6.4 磷化
通过磷化处理,使各种镀层种类的镀锌钢板,除正常清洗外,不需进一步处理即可涂层。这种处理可改善涂层的附着性能和防腐性能,减少贮运过程中被腐蚀的危险。磷化后与适合的润滑剂配用,可改善成型性能。
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6.5 不处理
只有在订货者提出不处理的要求并对此负责的情况下,按本标准供货的钢板及钢带才可以不进行钝化或涂油或漆封或磷化等表面处理。
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市场概况编辑
近几年,我国镀锌板的生产量逐年增加,而进口量也在逐年增长,增长幅度甚**于生产量的增幅;扣除生产重复统计后,镀锌板消费量约为527万吨。1999年以后,镀锌板进口量****过了生产量,国内产品的自给率不足50%,并且有逐年降低的趋势。
(1)镀锌板消费现状
近几年,国内镀锌板生产量的增加主要是热镀锌板产量的增加,1998-2002年,热镀锌板生产量由97万吨增加到220万吨;而进口量增长更快,由98年的37万吨增加到02年的156万吨;表观消费量由132万吨增加到367万吨。2002年,热镀锌板国内产品自给率约为60%,当年热镀锌板的国内生产量和进口量均比上一年有所增长,尤其是进口量增长幅度更大,主要是由于供彩涂板生产用薄规格热镀锌板的需求增加,导致国内产品自给率有所下降。
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(2)电镀锌板消费现状
近年来,随着家用轿车市场的快速发展,家用电器、个人电脑的基本普及,电子产品的大量出口,防盗门市场的发展,使电镀锌板的需求增长过快。目前,我国电镀锌板的生产规模,无论是从数量上还是从品种、质量上来说,均不能满足国内市场的需求。1998-2002年,国内电镀锌板生产量增长缓慢,由17万吨增加到40万吨;而进口量增长很快,由73万吨增加到178万吨;表观消费量由87万吨增加到216万吨。国内产品自给率不足20%。
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2.1.2 热镀锌基板的发展现状
汽车板热镀锌机组以生产外板为重点,生产规格板厚多在0.6~1.2mm之间,板宽多为800~1850mm,较宽可达到2000mm。产品级别相当复杂,从CQ、DQ、DDQ、EDDQ(IF),到BH、DP、TRIP等汽车用高强度钢板。通过采用多种先进技术,使镀层形貌、厚度精度等得到精确控制,如镀层厚度误差小于2~3g/m2。通过采用无铅镀锌可生产无锌花钢板,这种镀层不易产生晶间腐蚀,使用寿命长,适用于汽车和电器行业。日本几乎每套热镀锌机组都设置了锌铁合金化炉,锌铁合金化镀层板(Galavneal)标准镀锌层厚度为双面160~180g/m2,合金镀层含Fe8%~12% [2]。
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国外在20世纪70年代开发了微合金钢和磷合金钢,80年代中期开发了双向DP钢和烘烤硬化钢,90年代开发了相变、诱导塑性TRIP钢 [3]。 目前,国际合作项目“**轻型钢制车体(ULSAB)开发”正在顺利进行,其目标是要达到行车油耗34KM/3L(美国),车体减重25%。在车体结构上大量采用高强和**高强钢板是其基本出发点。**轻型钢制车体通过大ULSAB的较大特点是:并不以牺牲性能而达到减轻车重的目的[4]。**轻钢车以车体结构用高强度钢的比例**过90%作为设计依据,日本在1985~1995年的十年间,车身高强度刚的比例由10%增加到30%,随着表面处理性能的提高,汽车寿命从6。7年延长到9。3年,扣除高性能化钢板制造时的能源增加,一年可以节省357*104L重油,几4相当于节省国内钢铁业能源消耗量的百分之几。2000年在日本汽车制造中,高强度钢板的使用已达36.3%。
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现将目前开发出的热镀锌基板的种类和性能分述于下。
6) IF钢合金化镀锌板
采用优质的沸腾钢和镇静钢难以生产适合汽车冲压成型要求苛刻的镀锌板。为此上世纪70年代出现了IF钢(无间隙原子钢),它具有较好的冲压成型性,它从而适应于汽车的内、外面板。IF钢具有优异的深冲性能,可满足大部分难冲压件的冲压要求,因而正在逐渐取代08AL系列的汽车用钢,目前国外已经在DDQ较钢板上大量应用了IF钢。各高强度钢也是在IF钢的基础上,通过添加Mo、Cu、P等元素来生产的。
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IF钢的出现对钢铁企业的技术水平和管理水平提出了更高的要求。在技术方面,必须采用铁水预处理技术,保证用低磷、硫、硅的铁水作为炼钢原料;必须采用炉后精练技术和在线的碳、氧分析技术,保证钢水高的成分准确性和纯净度;必须采用RH(中**低碳钢高速脱碳工艺),保证钢水较低的碳和气体含量,必须采用低碳的覆盖剂、保护渣和耐材,保证钢水不回碳,对于汽车外板,必须清理板胚表面;必须采用从加热到精轧和卷取间的板带温度控制技术,保证热轧带钢均匀的机械性能;必须采用高精度热轧、冷轧技术,保证较佳的板形和高精度的尺寸以及防止产生辊印和卷取缺陷的技术等等。一贯制生产过程质量保证体系十分必要,也就是说,在炼钢、连铸、热轧和冷轧的每一道工序,都必须严格按照产品的较终用途来组织生产,特别是在频繁改变钢材品种时候,必须采用相应的措施来保证较终产品的质量。另外一个重大的课题是,如何通过综合的整体生产系统,将镀锌生产线与其他生产工序连接起来,以较大程度降低成本。总之,生产汽车用镀锌板对于每个钢铁企业,特别是国内的钢铁企业,都是一个非常大的挑战。
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7) 固溶强化型钢板的热镀锌
为了提高钢的强度,通常添加Si、Mn和P等元素进行固溶强化,并利用马氏体和贝氏体的组织强化,对于DP双相钢,通过控制合金元素含量和采用临界冷却速度可获得马氏体组织。
作为汽车面板的要求是低的屈服强度ós〈240Mpa〉)和高的¥值。在IF钢中加P、Mn、Si等固溶强化元素,由于此钢无固溶C和N存在,基本上是非时效性钢板。但无固溶C存在时易引起二次加工脆化,故可加入微量B以防止。以P为主要强化元素时ób可达340~370Mpa,而以Mn、P为主加入时。其ób可达390~440Mpa[5]。
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8) 烘烤硬化型(BH钢)及热处理强化型钢板
BH钢是指烘烤硬化钢。IF钢属于**低碳钢,BH钢的含C量为0.016~0.020%,利用应变时效而强化的方法,在**低C钢中使残余的微量(5ppm)的固溶C,在冲压成型时产生位错,而在以后进行涂装烘烤(170℃,20min)时会析出Fe-C化合物而将位错固定,从而使其强度增高。采取调整化学成分生产的BH冷轧钢板也具有较好的深冲性能,添加Nb、Ti等微量元素,在轧制状态下使其形成碳氮化合物。其R值为1.92~2.06。这种BH冷轧钢板在涂漆烘烤温度170`C下可使汽车零部件抗拉强度提高40~70MPA。目前已研制出340Mpa级BH冷轧钢板[6]。
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9)组织强化型高强度钢板
通过改变钢的微观组织可在大范围内提高其强度(440~1470Mpa),目前开发出三种高强度级别的钢板,其代表性的钢有双相(DP)钢板和贝氏体钢板。此钢的屈服强度低,加工硬化指数高,成型性好。此外,TRIP(变态诱发**塑型钢)及**高强度钢板等均有希望大规模应用于汽车。目前这些钢板的热镀锌及合金化合处理,除DP钢板有少量热镀锌的研究以外,其他高强度钢板尚未开展研究[7]。这些钢板的热镀锌和合金化处理技术上会有一定的难度,需要我们去探索[8]。