本發明專利技術公開了一種具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法，其包括基本制造步驟以及熱鍍鋅、光整、拉矯、表面后處理、干燥、涂油等步驟。本發明專利技術通過采用上述技術方案，使得生產的熱鍍鋅鋼板在其表面形成了具有優良表面性能的無機化學轉化膜，該無機化學轉化膜具有潤滑功能，可以改善熱鍍鋅鋼板的表面摩擦特性，還可以改善熱鍍鋅鋼板的沖壓成型性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋼板的制造方法，尤其涉及一種熱鍍鋅鋼板的制造方法。
技術介紹
熱鍍鋅鋼板是冶金生產領域的一種常見產品，其基本的生產工藝步驟包括開卷、拉矯、焊接、脫脂、退火、鍍鋅、冷卻、光整、拉矯、涂油、卷取。早期的熱鍍鋅鋼板主要應用于建筑行業。隨著熱鍍鋅鋼板在家電行業的推廣應用，出現了耐指紋熱鍍鋅鋼板。如公開號為CN1974836，公開日為2007年6月6日，名稱為“一種熱鍍鋅耐指紋鋼板的制造方法”的中國專利文獻公開了熱鍍鋅耐指紋鋼板的制造方法，該制造方法是在傳統熱鍍鋅鋼板的生產工序中增加了輥涂耐指紋膜處理工序。該技術方案是通過輥涂處理的方式在熱鍍鋅鋼板表·面形成一層有機薄膜，以提高鋼板的耐腐蝕性能和抗沾污性能。該產品主要應用于家電行業或者建筑行業。隨著熱鍍鋅鋼板生產工藝的發展和進步，由于熱鍍鋅鋼板具有優越的耐腐蝕性能與表面質量，以及良好的焊接性與涂裝性，使得其近幾年在汽車行業，特別是在轎車行業，得到了廣泛的應用。由于汽車行業產品的生產特性，用于汽車行業產品的熱鍍鋅鋼板，其表面通常是不經過任何處理的(其不具有公開號為CN1974836的專利文獻所涉及的表面有機薄膜)。同時，熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層硬度低，在沖壓成形時與模具之間具有較大的摩擦力，這會影響鋼板的成形性，甚至會導致沖壓時鋼板開裂；此外在沖壓成形時，較大的摩擦力還會導致模具容易發生粘鋅現象，從而影響沖壓件表面質量。為解決上述問題，日本提出了在熱鍍鋅層表面上再電鍍一層硬質鐵系合金層的技術方案。這一技術方案雖然可以較好地解決上述熱鍍鋅鋼板表面摩擦力大的問題，但是該技術需要在熱鍍鋅生產線增加電鍍處理工序，增加電鍍處理工序后不僅使得熱鍍鋅生產工序復雜，而且大大增加了生產成本。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，其通過在熱鍍鋅鋼板的表面形成一無機化學轉化膜，旨在解決現有熱鍍鋅鋼板在沖壓成形時與模具之間摩擦力大、成形性能不佳、沖壓件表面質量不良等問題。本專利技術的技術構思為在熱鍍鋅鋼板表面形成一層極薄的無機化學轉化膜，形成的無機化學轉化膜具有潤滑功能，可以改善熱鍍鋅鋼板的表面摩擦特性，還可以改善熱鍍鋅鋼板沖壓成形過程中的流動性，即改善鋼板的沖壓成型性能；同時，該無機化學轉化膜對后續的生產工序還不應當有任何不良影響。根據上述專利技術目的，本專利技術提供了，包括下列步驟(I)制造基板；(2)將基板進行熱鍍鋅處理后冷卻熱鍍鋅的鋅液中含有O. 19 O. 21被％的Al，鋅液溫度為455 465°C，將鋅液中雜質Pb或Sb的含量控制在O. 003wt%以內；(3)對熱鍍鋅鋼板進行光整至熱鍍鋅鋼板的表面粗糙度Ra為O. 7 I. 3 μ m ;(4)拉矯；(5)表面后處理采用輥涂的方式在熱鍍鋅鋼板表面均勻地涂敷表面處理劑，所述表面處理劑為Mn (H2PO4) 2、H3PO4和水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH的混合水溶液，所述混合水溶液的PH值為2 3，所述混合水溶液中Mn2+的濃度為2 4g/L，PO43VMn2+控制在4. 5 6，水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH的濃度為O. I O. 5g/L，所述水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH中，R為H或者為12個C以下的脂肪醇，當R為H時，η的取值范圍為100 300，當R為12個C以下的脂肪醇時，η的取值范圍為8 10 ;(6)干燥使熱鍍鋅鋼板表面達到80 150°C進行干燥，從而使熱鍍鋅鋼板表面的 表面處理劑固化；(7)涂油在熱鍍鋅鋼板表面涂覆O. 5 2g/m2的防銹潤滑油。上述具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法還包括步驟(8)卷取。需要說明的是，雖然本案的技術核心在于在表面后處理步驟形成無機化學轉化膜，但是如果只強調表面后處理步驟，而沒有其他各步驟中適當工藝參數的配合，該無機化學轉化膜的形成效果也是不佳的，也不能實現本技術方案所要達到的技術效果。具體來說在熱鍍鋅步驟中，鋅液中的Al含量除了影響鍍鋅層與基板之間的結合力外，還會影響熱鍍鋅鋼板的表面性能，對于本技術方案來說，Al含量低于O. 19wt%，則由于在鍍鋅層與基板之間形成過多的Zn-Fe合金層，而導致鋅層結合力降低，沖壓成形過程中會出現鋅層脫落；A1含量高于O. 21wt%，則會影響后續的表面后處理步驟中表面處理劑與鋅層之間的反應，從而影響本技術方案的實施效果?？刂其\液溫度在455 465°C是為了保證鋅層的結合力，鋅液溫度過低或者過高，均會導致鋅層結合力下降；光整步驟同樣與本技術方案所述的熱鍍鋅鋼板的表面性能密切相關，如果粗糙度Ra太小，則熱鍍鋅鋼板表面涂油后對油品的吸附性降低，不利于貯存并保持油膜，這會影響鋼板的沖壓成形性能；而如果粗糙度Ra太大，又會不利于熱鍍鋅鋼板表面摩擦力的降低；在干燥步驟中，如果溫度低于80°C，則不利于形成具有潤滑功能的無機化學轉化膜，如果溫度高于150°C，又會導致無機化學轉化膜發生氧化；在涂油步驟中，在鋼板表面涂以O. 5 2g/m2的防銹潤滑油，可以進一步提高熱鍍鋅鋼板的沖壓潤滑性能。在上述具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法中，所述步驟(5)中采用輥涂的方式涂敷表面處理劑的工藝參數為熱鍍鋅鋼板的上表面涂敷輥的速度為熱鍍鋅鋼板運行速度的130 140%，上表面帶料輥的速度為熱鍍鋅鋼板運行速度的100 110%，上表面帶料輥和上表面涂敷輥之間的壓力為45 55kg ;熱鍍鋅鋼板的下表面涂敷輥的速度為熱鍍鋅鋼板運行速度的130 140%，下表面帶料輥的速度為熱鍍鋅鋼板運行速度的100 110%,下表面帶料棍和下表面涂敷棍之間的壓力為100 110kg。在上述具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法中，所述步驟(5)中熱鍍鋅鋼板的運行速度為100 200m/min。上述涂敷工藝參數是建立在大量試驗基礎上的，按照該涂敷工藝參數生產的熱鍍鋅鋼板，可以在熱鍍鋅鋼板表面形成厚度均勻、沒有條紋缺陷、具有潤滑功能的無機化學轉化膜，從而使得熱鍍鋅鋼板具有非常好的表面摩擦特性，可以大幅降低熱鍍鋅鋼板的表面摩擦系數，并在沖壓摩擦過程中保持穩定，極大地改善熱鍍鋅鋼板沖壓成形過程中的流動性，即改善了鋼板的沖壓成型性能。在本技術方案中，表面處理劑為水溶液，而且濃度較低，因此其粘度非常低。專利技術人在試驗過程中發現，熱鍍鋅鋼板表面形成的無機化學轉化膜的重量主要取決于表面處理劑的濃度，而與涂敷工藝參數的關系不明顯。但涂敷工藝參數與形成的無機化學轉化膜的表面質量有直接的關系。試驗證明，如果涂敷輥速度或者帶料輥速度與熱鍍鋅鋼板運行速度的沒有適當匹配，或者是上/下表面帶料輥和涂敷輥之間壓力匹配不適當，均無法在熱鍍鋅鋼板表面形成理想的無機化學轉化膜，容易產生各種表面缺陷，還會影響熱鍍鋅鋼板的使用性能。在上述具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法中，所述步驟(2)的熱鍍鋅處理過程中采用N2進行氣刀噴吹。采用N2作為氣刀的氣體可以獲得表面性能良好的鍍·鋅層表面，如果采用空氣作為氣刀的氣體，則會導致鋅層表面的氧化，進而影響表面后處理步驟中表面處理劑與鋅層之間的反應。在上述具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法中，所述步驟(2)的熱鍍鋅處理過程中，基板進入鋅鍋的溫度為460 480°C。將基板進入鋅鍋的溫度控制在該范圍內是為了保證基板與鋅層本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有優良表面摩擦特性的熱鍍鋅鋼板的生產方法，其特征在于，包括下列步驟：(1)制造基板；(2)將基板進行熱鍍鋅處理后冷卻：熱鍍鋅的鋅液中含有0.19～0.21wt％的Al，鋅液溫度為455～465℃；(3)對熱鍍鋅鋼板進行光整直至熱鍍鋅鋼板的表面粗糙度Ra為0.7～1.3μm；(4)拉矯；(5)表面后處理：采用輥涂的方式在熱鍍鋅鋼板表面均勻地涂敷表面處理劑，所述表面處理劑為Mn(H2PO4)2、H3PO4和水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH的混合水溶液，所述混合水溶液的pH值為2～3，所述混合水溶液中Mn2+的濃度為2～4g/L，PO43？/Mn2+控制在4.5～6，水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH的濃度為0.1～0.5g/L，所述水溶性聚合物RO(CH2CH2O)nH中，R為H或者為12個C以下的脂肪醇，當R為H時，n的取值范圍為100～300，當R為12個C以下的脂肪醇時，n的取值范圍為8～10；(6)干燥：使熱鍍鋅鋼板表面達到80～150℃進行干燥；(7)涂油：在熱鍍鋅鋼板表面涂覆0.5～2g/m2的防銹潤滑油。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：溫乃盟，林傳華，鄭建平，王小鄧，丁震宇，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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