2022年有机涂层钢板基板及其处理.docx

《2022年有机涂层钢板基板及其处理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年有机涂层钢板基板及其处理.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用有机涂层钢板的基板及其处理王国栋 刘相华The base sheet of organic coated sheet and its treatmentWANG Guo-dongLIU Xiang-hua The State Key Lab.of Rolling & Automation,Northeastern University,Shenyang 110006,China）随着社会经济的进展和人们生活水平的提高,除了传统上对材料强度、刚性、韧性等性能的要求之外,对钢材表面的要求也不断提高,如美丽的外观,与环境相和

2、谐的颜色,耐指纹等各类抗腐蚀性能,等等；明显,不但裸板不能满意上述要求,传统的镀锌、镀锡等金属涂镀层板也难以胜任；因而有机涂层钢板应运而生,近年来取得了令人瞩目的发展,成为涂镀层钢板家族中的后起之秀；目前我国已有宝钢、武钢等大型钢铁企业引进了彩色有机涂层钢板生产线,国产有机涂层钢板已经进入市场并受到用户的欢迎,展现了有机涂层钢板良好的市场前景；为了促进我国有机涂层钢板的生产和讨论工作,现把相关的基础学问和国外近年来有机涂层钢板的进展情形以技术讲座的形式介绍给大家；本讲座分为 8 讲,主要内容包括：有机涂层钢板的基板、涂复工艺与设备、在各个领域中应用的特点以及性能评判等；1 1.1 有机涂层钢板

3、的基板 基板的种类和要求 由于有机涂层钢板是在基板的表面涂以有机材料,所以基板的表面外形和状态是非常重要的；有机涂层的粘结性能、表面外观的好坏、耐蚀性等,均与钢板表面状态有关；所以,基板往往要预先进行金属涂层、表面调整以及化学处理等各种表面处理；表面涂层钢板的常用基板见表 1；对基板的要求是：在使用环境下承担制品的重量、外力作用,具有保持自身外形的刚度和强度,并应具有易于成形加工的性能,以制成不同外形的产品；一般板厚为 0.2 1.6mm；表 1 基材种类及其主要用途基 板 主 要 用 途冷轧板 家具,内部装修材料热镀锌钢板 外部装修材料,家电合金化热镀锌钢板 汽车,家电热镀锌铝钢板 外部装修

4、材料热镀铝钢板 耐热材料,排气系统1 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用电镀锌钢板 家电,内部装修材料电镀锌镍钢板 汽车电镀锌铁钢板 汽车镀锡钢板 容器铬酸处理的无锡钢板 容器不锈钢 内、外部装修材料涂层钢板要经过一系列加工才能成为最终制品,因此,涂层工艺又分为后涂层和预涂层 2 种；对预涂层钢板的基板在加工成形性能方面有严格要求,需考虑其屈服特性、外形保持特性、成形性、刚性等；1）屈服特性屈服延长是一种不匀称的变形现象,它会导致显现“ 吕德斯带” ,使钢板表面凹凸不平,必需防止其发

5、生；一般通过退火后的平整或矫直加工排除屈服延长现象；但是,假如加工后长时间放置,屈服延长现象又会重新发生,此称时效；所以,假如金属基板长时间放置,就在成形之前必需再经过平整加工；在为了进行有机涂层烤漆而提高温度时,应留意时效现象会加剧；对严格要求非时效性的场合,最好使用含碳量极低的无间隙原子钢 IF 钢）；2）外形保持特性在产品外形设计及加工方法的挑选方面应考虑弹性复原问题；一般说来,材料的屈服应力小、加工硬化指数n 值大时,弹性复原现象减轻；板面成形时,由于在成形面内弹塑性应力应变不匀称,会发生不均匀的弹性复原,这可以从成形后的面板反射光线的映象中看出；通常屈强比 sb）小的材料对外形保持性

6、有利；3）成形性 薄板冲压过程依据工具和模具的外形可分为拉伸成形和深冲成形,如图 1 所示；而实际成形过程多为两者的组合；这里成形性是指板不出 现破坏时的成形极限,它既与材料和模具的外形有关,也与材料本身的 特性有关；图 1 拉伸成形与深冲成形 a）拉伸成形 b）深冲成形 1冲头； 2防皱压板； 3模具拉伸成形时将板的周边压住,从中间向下压,板的变形部分各方向2 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用均受拉,板厚减小；屈服应力小、延长率大的材料拉伸成形性好；另 外, n 值高有利于延长匀

7、称,拉伸成形性好；深冲成形时用防皱板将被成形的板压住,用冲头冲下；模具与防皱 板之间的板边将发生金属流淌,其半径方向产生拉应力,圆周方向产生 压应力,通常压应力大于拉应力,导致板边厚度增加；而冲头角部处的 金属受拉,导致板厚减小；拉应力过大时,易显现破坏；与深冲性关系最为亲密的是塑性应变比r 值,r 值越高,深冲性越好；4）刚性 这里刚性是指在成形后的板面垂直方向作用压力时的刚性；曲率小且外形平整的面板易显现凹陷、鼓肚等问题；因而挑选材料时应考虑曲率,确定合理的厚度；1.2 涂复前对基板表面的处理在有机涂层连续生产线上,通常在涂复前对原板进行预处理,包括化学处理和电化学处理,以在原板表面附着一

8、层稳固的氧化膜或其他化 合物,形成耐蚀性及致密性俱佳的金属表面复膜；典型的处理方法有：磷酸盐处理、镀锌板的铬酸盐处理、磷酸锌处理等等；1）磷酸盐处理 处理所用溶液的基本组成是磷酸二氢锌盐的磷酸酸性溶液,主要由游离磷酸 H3PO4、磷酸二氢锌 ZnH2PO4） 2、镍离子、腐蚀催化剂氧化剂）及其他添加剂 有机物）构成；磷酸锌化合物在镀锌原板上析出反应式如下：典型的浸渍型磷酸锌处理液参数见表2；预先用氢氧化钠水溶液提高处理溶液的 pH值,调整到不显现沉淀为止；此时全酸度 1020,游离酸度 0.5 1,酸比为 1020；依据处理时间内所要求的复膜量来确定全酸度和酸比的正确值,对处理液进行治理；表

9、2 浸渍型磷酸锌处理液的典型参数项目6一般治理范 浓度 10 围 106复膜形成要素Zn 2+离子1000 5001500 Ni2离子1100 5001500 腐蚀催化剂3PO 4 离子6500 30008000 NO3离子1500 10002000 氟化物离子800 5001500 复膜量抑制剂磷酸变性剂1500 10002000 反应蓄积离子NH4离子300 01000 治理工程全酸度13.1 1020 游离酸度0.9 酸比14.5 1020 3 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使

10、用处理温度65 6570 处理时间 s 8 610 由于预涂层金属需经弯曲等多种加工,故要求复膜致密匀称,复膜量约为 0.5 1.5g m 2；典型的磷酸锌复膜量与耐划痕性、抗折曲附着性、防锈性等性能的关系如图 量少耐划痕性、防锈性差；2）铬酸盐处理2 所示；通常,复膜量多附着性差,复膜铬酸盐处理可分为反应型和涂刷型 2 种；铬酸盐处理的主要作用是抑制金属的阳极反应,提高润湿附着性；反应型铬酸盐处理的复膜有 2 种类型：磷酸铬和铬酸铬；磷酸铬是3 价铬的化合物,一般为无色或淡黄色,有时出现为浅绿色的非晶复膜,致密性好；铬酸铬是 3 价和 6 价铬的化合物 xCr2O3 .yCrO3 .zH2O

11、）,一般为金黄色或茶褐色非晶复膜,这种复膜具有自修复作用,耐蚀性好；图 2 磷酸锌复膜量与复膜性能的关系1耐划痕性； 2抗折曲附着性；3盐水喷雾试验 1000h 后平面部位白锈评判涂刷型铬酸盐处理是用涂刷辊把胶状的药剂涂在基板上,干燥后形成复膜；处理过程中没有化学反应 但从涂刷到干燥过程中镀锌层与CrO 4 离子有反应）；药剂中含有与铬酸铬 xCr2O3 .yCrO3 .zH2O）类似的成 2分；为了确保复膜的强度和致密性,在涂刷液中加入树脂和二氧化硅粒子作为粘度调剂剂；涂刷型铬酸盐处理的要点有：铬的附着量、复膜中3 价铬与 6 价铬的比例、干燥条件 温度）、二氧化硅粒子 种类、粒度、数量）、有机树脂 作者单位：王国栋 东北高校轧制技术及连轧自动化国家重点试验室,4 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 辽宁沈阳110006）个人资料整理仅限学习使用刘相华 东北高校轧制技术及连轧自动化国家重点试验室,辽宁沈阳110006）申明：全部资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途；5 / 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页