唐鋼自潤滑鍍鋅板產(chǎn)品開發(fā)

何惠彬，谷 田，王海濤，王 浩，薛力強，王凱飛

（河鋼唐鋼高強汽車板有限公司，河北 唐山 063000）

鍍鋅鋼板由于其耐腐蝕性和良好的涂層性能而廣泛用于家用電器、汽車與建筑行業(yè)。但由于涂層的柔軟表面和形狀的高摩擦系數(shù)，模塑性能很差。因此，將潤滑油施加到鍍鋅板的表面上以改善沖壓和成形性能。沖壓完成后，使用脫脂劑去除工件，表面覆蓋油漬[1]。但涂料潤滑油導致了許多問題：生產(chǎn)過程不斷增加，用于脫脂的脫脂劑會污染環(huán)境，當進行復雜的沖壓時，即使涂有潤滑劑，工件的表面仍易于壓制，劃痕會影響表面質(zhì)量和耐腐蝕性。

鍍鋅自潤滑鋼板可直接沖壓成型，表面無潤滑油，且不會出現(xiàn)沖壓擦傷等問題，后續(xù)可直接進行應用或噴涂，節(jié)約了制造成本并且降低了環(huán)境污染[2，3]。

1 自潤滑鍍鋅鋼板生產(chǎn)工藝

唐鋼高強汽車板有限公司鍍鋅線輥涂機為立式涂機，烘干方式為感應加熱烘干，并配有3 臺變頻冷卻風機和3 臺定頻冷卻風機。

輥涂機涂覆方式有順涂和逆涂兩種，逆涂方式的涂層厚度調(diào)節(jié)范圍寬，涂覆后帶鋼表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良，因此生產(chǎn)自潤滑產(chǎn)品時優(yōu)先采用逆涂方式。

輥涂機涂覆膜厚主要與藥劑粘度、提液輥轉速比、涂敷輥轉速比、提液輥與涂敷輥間壓力、涂敷輥與帶鋼間壓力等參數(shù)有關。提液輥轉速比一般控制在50%～90%之間，涂敷輥轉速比一般控制在80%～130%之間，涂敷輥轉速越快，膜厚越厚。涂布輥和液體提升輥之間的壓力與薄膜厚度成反比，壓力越高，膜厚越薄。涂布輥和帶材之間的壓力對薄膜厚度的影響較小，但是太大的壓力會縮短涂布輥的壽命[4]。

自潤滑鍍鋅鋼板生產(chǎn)工藝參數(shù)設定如表1 所示。

表1 工藝參數(shù)設定表

2 自潤滑產(chǎn)品工藝性能

2.1 動摩擦系數(shù)

采用摩擦磨損試驗儀對自潤滑涂層進行摩擦系數(shù)測定，摩擦系數(shù)越小，涂層的潤滑性越好。在樣板上選取2 個點，測試過程中針頭在樣品表面往復運動，檢測結果如表2 所示，動摩擦系數(shù)良好。

表2 動摩擦系數(shù)

2.2 耐腐蝕性能

試驗條件參照GB/T10125–1997《鹽霧腐蝕試驗方法》進行中性鹽霧(NSS)試驗，腐蝕介質(zhì)采用為 5%的NaCl 溶液，采用連續(xù)噴霧的方式。以指定的時間為一個周期，從鹽霧箱中取出樣品板，立即用去離子水沖洗表面殘留的氯化鈉溶液，并檢查鍍鋅涂層板腐蝕面積占總測試面積的百分比，估計涂層對鹽霧的抵抗力。分為平面部72hrSST 后白銹面積、平面部96hrSST/120hrSST后白銹面積、8mm 杯突部48hSST 后白銹面積三種方法進行綜合評定，評定結果合格，試驗結果如表3 所示。

2.3 耐熱黃變性能

涂層變黃的耐熱性是指在特定溫度環(huán)境中放置涂層時，表面變色、薄膜剝落，所需的機械性能和其他保護性能，要有較好耐熱性越好，變化越小。在測試耐熱性之前，通過使用精密色度計測量自潤滑涂層表面的色坐標L，A，B 來測量鍍鋅板上自潤滑涂層的耐熱性。將其放置在200°C 的恒干燥箱中20 分鐘，取出自潤滑涂層的樣品冷卻，根據(jù)測量自潤滑涂層表面的色度坐標L'，A'，B'。然后可以利用公式計算出優(yōu)良差△E 的變化。根據(jù)△E 值判斷涂層的耐熱性，△E 越小，涂層的耐熱性越好，檢測結果如表4 所示。

表3 耐蝕性試驗結果

表4 耐黃變試驗結果

△E 分別為0.49/0.38、0.52/0.56、0.80/0.81，均小于3，耐黃變合格。

2.4 涂裝性能

自潤滑液經(jīng)烘烤固化后，在成膜后的鍍鋅板上涂裝聚酯粉末，之后采用百格法進行測試，測試結果合格，如表5 所示。

表5 涂裝后性能測試結果

3 結論

通過試驗和機組試生產(chǎn)及研究，唐鋼高強汽車板成功開發(fā)了自潤滑鍍鋅產(chǎn)品，產(chǎn)品的鈍化膜、鹽霧測試、耐黃變、涂裝性能等檢測結果均合格，拓寬高強汽車板的產(chǎn)品結構，與國內(nèi)外先進鋼鐵企業(yè)又縮短了差距。