[发明专利]用于汽车的自润滑合金化热镀锌钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及自润滑合金化热镀锌钢板，具体地指一种用于汽车的自润滑合金化热镀锌钢板及其制造方法。

背景技术

合金化热镀锌钢板是带钢通过含铝量为0.11％～0.14％的锌浴进行热镀锌，再经过加热处理后得到的。相比热镀锌和电镀锌钢板，合金化热镀锌钢板具有更优越的耐腐蚀性能、焊接性能及涂装性能，广泛应用于汽车内板及外板的制造。但是在工业应用中，合金化热镀锌钢板的合金化镀层容易出现粉化剥落的问题，降低镀层的使用质量并且造成模具的损伤。

通过在合金化热镀锌钢板表面涂覆一层具有润滑功能的有机或无机皮膜，制造出自润滑合金化热镀锌钢板，能够提高合金化钢板的润滑性，从而显著改善合金化镀层的粉化和剥落问题。在后续加工过程中，使用自润滑合金化热镀锌钢板能够减少加工、制造企业的加工工艺流程，提高制造效率，降低制造过程中介质消耗成本。在保证后续焊接性能、磷化和涂装质量的基础上，能有效提高合金化热镀锌钢板的冲压润滑性，减少擦伤与划伤，改善成形能力和冲压后的外观。因此，自润滑合金化镀锌钢板用量增长迅速，有逐步取代普通合金化热镀锌产品的趋势。

通过对国内外的文献资源进行检索，共查到与本研究项目相关文献17篇。日本在自润滑镀层钢板的研究与开发方面起步较早，于20世纪80年代中期就开展了该领域的研究，20世纪90年代即实现了商业化生产。新日铁率先开发了适合微电机外壳冲压的自润滑电镀锌产品，是在电镀锌表面进行铬酸盐钝化处理，然后再辊涂润滑性有机皮膜。2004年，JFE开发了一种无机润滑涂层产品GAN，其涂层结构为合金化电镀层上再复合Ni-Fe-O无机涂层。日本钢铁行业所开发的自润滑镀层钢板主要采用两步法，在电镀锌基板表面电镀一层合金镀层或者在热镀锌基板钝化层表面涂覆一层润滑涂层，生产工艺复杂。国内在自润滑镀层钢板的研究方面起步较晚，2006年宝钢才开发出无铬自润滑电镀锌产品。随着人们对自润滑产品需求的不断增加，国内各研究机构及厂家开始日渐开展自润滑产品的研究及开发。公开号为CN 103289569的中国发明专利公开了一种自润滑钝化液及用其涂覆的热镀锌自润滑涂层钢板，该钝化液由改性固体润滑剂、成膜物质、成膜助剂、促进剂、PH调节剂、有机溶剂和去离子水经过复配而成的自润滑钝化液，并将其应用在热镀锌钢板上，使其具有耐腐蚀性、涂装性和自润滑性。但是该产品为热镀锌产品，而且没有对热镀锌产品的成分及涂覆过程进行公开，对成品的冲压性能也未进行测试。

公开号为CN 103102790的中国发明专利公开了一种镀锌钢板用润滑涂料、自润滑镀锌钢板及其生产方法(申请号：)，该润滑涂料由基体树脂、润滑组分以及添加剂组成，并将润滑涂料涂覆在镀锌钢板上，涂覆辊速比为120％～180％，取料辊速比为35％～55％，烘干温度为80℃～150℃。该发明提供的润滑涂料生产的自润滑热镀锌钢板，具有较低的摩擦系数，可以提高热镀锌钢板的成形性能，同时具有良好的耐腐蚀性能、涂装性能。但是该产品为热镀锌产品，且并未对产品的冲压性能、焊接性能、抗粉化性能进行测试，产品的应用性能有待考证。公开号为CN101660164的中国发明专利公开了一种润滑性电镀锌钢板及其生产方法(申请号)，该方法是在电镀锌钢板表面采用辊涂、或浸入、挤干，或喷淋、挤干的方法获得含Mn、P、Mg、Ni的化合物层，其成分质量百分比为：Mn：10～50％、P：30～60％、Mg：1～10％、Ni：1～10％，余量为O。烘干方式为60～150℃的热风干燥。但是该产品为电镀锌产品，且并未对冲压性能及后续清洗性能进行测试。

据文献查新结果可知，目前具备自润滑合金化热镀锌钢板生产能力的只有新日铁、JFE及宝钢，其中宝钢产品是由新日铁以授权生产的方式在国内组织生产。三者的合金化热镀锌钢板均添加了Nb合金，生产成本高，且实现自润滑性能的生产工艺过程复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于汽车的自润滑合金化热镀锌钢板及其制造方法。本发明有效解决以上问题，实现稳定生产低成本、生产工艺简单，润滑性能优良，冲压性能、焊接性能、化成形良好的自润滑合金化热镀锌钢板。