(3)表面處理耐磨鋼板與汽車
從上世紀70年代開始,就將汽車用表面處理耐磨鋼板的目標(biao)定為車身防(fang)蝕。此后(hou)隨著目標(biao)值的逐級提(ti)高,開(kai)發出電鍍(du)(du)Zn耐磨鋼(gang)板、Zn合金(jin)鍍(du)(du)層(ceng)耐磨鋼(gang)板、合金(jin)化熱鍍(du)(du)Zn耐磨鋼(gang)板、有機薄膜涂(tu)敷(fu)鍍(du)(du)Zn耐磨鋼(gang)板等等,用于汽車表面處(chu)理(li)耐磨鋼(gang)板的比例不斷增加。最近,為降(jiang)低燃料消耗、CO2減(jian)排和(he)達到ELV法令要求的減(jian)少(shao)環境(jing)負荷、提(ti)高安(an)全(quan)性(xing)的要求,以(yi)車身輕量化、無Cr化處(chu)理(li)、提(ti)高沖撞安(an)全(quan)性(xing)為目標(biao),進行汽車表面處(chu)理(li)耐磨鋼(gang)板的開(kai)發工(gong)作。
從上(shang)世(shi)紀70年(nian)代(dai)到(dao)80年(nian)代(dai),在電鍍(du)Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)方(fang)面(mian),電鍍(du)Fe-Zn合(he)(he)(he)(he)(he)金耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)和兩層(ceng)電鍍(du)耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)因良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)以及(ji)電鍍(du)時(shi)的(de)(de)抗電弧坑(keng)特性(xing)(xing)而得到(dao)廣泛應用(yong)(yong),同時(shi),電鍍(du)Ni-Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)、鍍(du)Ni-Zn層(ceng)上(shang)涂(tu)敷鉻(ge)酸鹽皮(pi)(pi)膜和約1靘含SiO2有機(ji)皮(pi)(pi)膜的(de)(de)有機(ji)復合(he)(he)(he)(he)(he)涂(tu)層(ceng)耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)也被采(cai)用(yong)(yong)。由(you)于鉻(ge)酸鹽皮(pi)(pi)膜的(de)(de)鈍化(hua)作用(yong)(yong)和有機(ji)皮(pi)(pi)膜的(de)(de)阻隔功(gong)能以及(ji)SiO2的(de)(de)防銹(xiu)(xiu)(xiu)作用(yong)(yong),使涂(tu)敷鉻(ge)酸鹽皮(pi)(pi)膜-含SiO2有機(ji)皮(pi)(pi)膜的(de)(de)復合(he)(he)(he)(he)(he)涂(tu)層(ceng)耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)具有極好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。但是80年(nian)代(dai),美(mei)國汽車業公布了汽車的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)標(biao)準(10年(nian)無(wu)(wu)孔蝕(shi)(shi)、5年(nian)外表無(wu)(wu)銹(xiu)(xiu)(xiu)、2年(nian)發動機(ji)倉無(wu)(wu)銹(xiu)(xiu)(xiu));隨后(hou)歐洲提出了保證汽車12年(nian)防銹(xiu)(xiu)(xiu)的(de)(de)標(biao)準。為(wei)(wei)適應這些(xie)標(biao)準,日(ri)(ri)本(ben)轉向采(cai)用(yong)(yong)合(he)(he)(he)(he)(he)金化(hua)熱鍍(du)Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban),并(bing)通過增(zeng)加鍍(du)層(ceng)厚度來確保良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)。增(zeng)加鍍(du)層(ceng)厚度是提高耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)簡單而有效的(de)(de)方(fang)法(fa)。目(mu)前合(he)(he)(he)(he)(he)金化(hua)熱鍍(du)Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)已成為(wei)(wei)日(ri)(ri)本(ben)表面(mian)處理(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)主流,歐洲則主要采(cai)用(yong)(yong)電鍍(du)Zn和非合(he)(he)(he)(he)(he)金化(hua)熱鍍(du)Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban),鍍(du)層(ceng)厚度大于日(ri)(ri)本(ben)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)(he)金化(hua)熱鍍(du)Zn耐(nai)磨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)(ban)(ban)。
(4)汽車用高強度表面處理耐磨鋼板
一般來說,鋼(gang)的(de)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)增加,伸長率降低。但鐵素體(ti)和(he)馬氏(shi)體(ti)雙相(xiang)鋼(gang)(DP鋼(gang))和(he)由于殘余奧氏(shi)體(ti)加工誘(you)發馬氏(shi)體(ti)相(xiang)變(bian)發生(sheng)硬(ying)化(hua)而使變(bian)形量增加的(de)TRIP鋼(gang)(相(xiang)變(bian)誘(you)導塑性(xing)鋼(gang)),比傳統高強(qiang)(qiang)度(du)鋼(gang)具(ju)有更大的(de)延(yan)性(xing)。此外,還開發出在200℃左右涂漆烘烤(kao)加熱時(shi)硬(ying)度(du)增加的(de)烘烤(kao)硬(ying)化(hua)鋼(gang)(BH鋼(gang))和(he)添加Ti、Nb的(de)超低碳BH鋼(gang)。
在對高強度鋼進行熱(re)鍍(du)(du)Zn或合(he)金化熱(re)鍍(du)(du)Zn時(shi),由于(yu)鋼中(zhong)的(de)(de)Mn、Si等強化元素和氧(yang)(yang)(yang)的(de)(de)親和力較大,在鍍(du)(du)Zn前的(de)(de)連續(xu)退(tui)火過程中(zhong)優先被(bei)氧(yang)(yang)(yang)化,在耐磨鋼板(ban)表面(mian)生成SiO2、Mn2SiO4等氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)。這些氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)降低了Zn液與(yu)鋼的(de)(de)浸(jin)潤性,是鍍(du)(du)Zn耐磨鋼板(ban)產(chan)生“露(lu)鋼”缺陷的(de)(de)一個原因。
(5)表面處理耐磨鋼板的發展方向
由于(yu)Zn的(de)(de)良(liang)好耐(nai)蝕(shi)性以(yi)(yi)及對基板的(de)(de)替(ti)代(dai)(dai)腐(fu)蝕(shi)保護(hu)功(gong)能(neng)(neng),用Zn和(he)Zn合金(jin)進(jin)行(xing)表(biao)面處理的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)板得(de)到廣泛的(de)(de)應用。可以(yi)(yi)認為很難用簡單方(fang)法(fa)來取(qu)代(dai)(dai)Zn的(de)(de)這些優良(liang)特(te)性。但是(shi),在Zn的(de)(de)替(ti)代(dai)(dai)腐(fu)蝕(shi)保護(hu)功(gong)能(neng)(neng)方(fang)面,由于(yu)對Zn陽(yang)極反應的(de)(de)非極化(hua)特(te)性(陽(yang)極過(guo)電壓很難增加(jia)),替(ti)代(dai)(dai)腐(fu)蝕(shi)電位(wei)很低(di),基本(ben)上是(shi)-1.0V,所以(yi)(yi),在替(ti)代(dai)(dai)腐(fu)蝕(shi)反應過(guo)程(cheng)中氫(qing)(qing)會滲入鋼(gang)材,使鋼(gang)材發生脆化(hua)。研究表(biao)明,用Al-Mg-Si合金(jin)替(ti)代(dai)(dai)Zn進(jin)行(xing)耐(nai)磨(mo)(mo)鋼(gang)板熱鍍,可以(yi)(yi)抑制替(ti)代(dai)(dai)腐(fu)蝕(shi)電位(wei)的(de)(de)降低(di)和(he)氫(qing)(qing)滲入鋼(gang)中。因此這是(shi)一個(ge)通過(guo)選(xuan)擇適當的(de)(de)合金(jin)組合減小氫(qing)(qing)脆的(de)(de)表(biao)面處理方(fang)法(fa)。
總(zong)之,由(you)于(yu)Zn的(de)(de)物(wu)理(li)、力學以及化(hua)學特(te)性,很難改變Zn在耐磨(mo)鋼板表面(mian)處理(li)中的(de)(de)優勢地(di)位。因此,重(zhong)要的(de)(de)不(bu)是單(dan)純地(di)用(yong)(yong)其他金屬(shu)或合(he)金替代Zn,而是通過鋼的(de)(de)熱(re)處理(li)、加工(gong)、化(hua)成處理(li)、涂裝等工(gong)藝(yi)的(de)(de)適當組合(he),開發出(chu)適用(yong)(yong)于(yu)不(bu)同用(yong)(yong)途和不(bu)同特(te)性要求的(de)(de)表面(mian)處理(li)工(gong)藝(yi)。
