镀铝锌板是近年来国内由于高端应用而产生的新型材料,镀铝锌,镀铝锌板,镀铝锌卷板,常用CCLI指代。是由较镀锌更具耐腐蚀性能的镀铝锌板(55%铝、43%锌与1.6%硅)作为基板经过表面脱脂、磷化、络酸盐处理后,涂上有机涂料经烘烤而制成的产品。
在镀铝锌品种中,通过镀后热扩散处理,开发了合金化镀铝锌板,耐蚀性较普通热镀铝锌板提高了一倍以上,通过这种合金化处理可以消除镀层表面锌花;同时减少了点焊时锌的蒸发量,降低了点焊机铜电极受锌蒸汽污染的程度,从而提高了电极的寿命。为确保合金化镀铝锌板镀层的良好附着性,对于汽车用外板的较厚的合金化镀铝锌板采用了高效的加热和冷却措施(高效烧咀、或感应加热器),并配备各种类型的合金化传感器,通过仪器分析和电脑指令及时调整镀层中相应的结构,以生产适于高冲压变形的要求。
镀锌板与镀铝锌板的差别:
镀锌板与镀铝锌板的区别主要在于镀层的不同,镀锌板的表面均匀地分布着一层锌材料,对母材起着阳极保护的作用,也就是说锌材料的替代性腐蚀保护了母材的使用,只有当锌全部腐蚀完了才能伤害到里面的母材。
镀铝锌板的表面镀层是由55%的铝,43.5%的锌和少量的其它元素构成,在微观下镀铝锌涂层表面为蜂窝结构,由铝构成的“蜂巢”内包容着锌,在这种情况下,镀铝锌涂层虽然也起着阳极保护的作用,但一方面由于锌含量的减少一方面由于锌材料由铝包裹不易电解因此阳极保护的作用大大减少,因此一旦镀铝锌板被切开,在切断的边缘基本丧失被保护的情况下很快就会锈蚀,所以镀铝锌板应当尽量少切割,一旦切割后应用防锈漆或富锌漆保护边缘,才能够使板材的使用寿命延长。
为提高5%Al-Zn镀层钢板的耐蚀性,开发出添加3%Mg的6%~11%Al-3%Mg-Zn合金镀层系列钢板。在6%Al-Zn中添加Mg延长了红锈产生的时间,Mg提高耐蚀性的效果在大气暴露试样中也得到证实。在滨海地区该镀层系列钢板暴露实验生成的腐蚀产物中,都没有发现ZnO。暴露腐蚀生成并积累的腐蚀产物大大抑制了阴极反应。而镀Zn钢板腐蚀产物中的ZnO具有半导体的性质,不能抑制氧化还原的阴极反应。在3%Mg镀层钢板腐蚀产物中没有检测出ZnO,这与上述实验结果一致。
从上世纪80年始,在铬酸盐皮膜上涂敷约1靘有机膜的耐指纹钢板和润滑钢板、涂敷约20靘有机膜的钢板,省去涂敷工序的预涂层钢板实现了商品化,并得到广泛应用。之后,在电气电子设备中禁止使用P、Cr6+和Cd6+的RoHS(对某些有害物质限制使用的规定)法令于2006年开始生效,推进了无Cr化处理工艺的进程。预涂层钢板的性能特点是耐蚀性、高加工性、抗表面瑕疵性、抗污染性、性、吸热性、散热性等等,这些特性主要是由涂敷皮膜的特性来决定。
表面处理钢板的发展方向
由于Zn的良好耐蚀性以及对基板的替代腐蚀保护功能,用Zn和Zn合金进行表面处理的钢板得到广泛的应用。可以认为很难用简单方法来取代Zn的这些优良特性。但是,在Zn的替代腐蚀保护功能方面,由于对Zn阳极反应的非极化特性(阳极过电压很难增加),替代腐蚀电位很低,基本上是-1.0V,所以,在替代腐蚀反应过程中氢会渗入钢材,使钢材发生脆化。研究表明,用Al-Mg-Si合金替代Zn进行钢板热镀,可以抑制替代腐蚀电位的降低和氢渗入钢中。因此这是一个通过选择适当的合金组合减小氢脆的表面处理方法。
总之,由于Zn的物理、力学以及化学特性,很难改变Zn在钢板表面处理中的优势地位。因此,重要的不是单纯地用其他金属或合金替代Zn,而是通过钢的热处理、加工、化成处理、涂装等工艺的适当组合,开发出适用于不同用途和不同特性要求的表面处理工艺。
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