钝化处理
电镀锡板表面通常都经过化学的、电化学的或低铬钝化处理。钝化处理的主
要目的是使镀锡板表面稳定化,阻止表面氧化锡的增长。过多的氧化锡会使镀锡板在长期贮存中变色,特别是在涂漆或印刷的烘烤过程中变色。电镀锡板生产线中,带钢在软熔以后涂油之前进行钝化处理。方法是使带钢通过一种化学试剂溶液,在通电或不通电的情况下进行处理。使用较普遍的钝化处理是用重铬酸钠溶液,以带钢为阴极通电流进行电解处理。另一种钝化处理方法是简单的浸渍处理,不通电流,使带钢浸渍于相似的溶液或铬酸溶液中。当镀锡板用于包装乳类制品时,有的工厂也采用一种在碳酸钠溶液中进行的阴极处理,还有一些其他处理方法有时也会得到使用。除非是同买方另有协议,生产厂通常使用的都是上述几种处理方法中的第一种,即重铬酸钠阴极钝化处理。涂油电镀锡板通常带有极薄的一层油膜,以便在使用中易于将成垛的镀锡板一张张掀开,或将成卷镀锡板的各圈分开。涂油种类可以是CSO),DOS,DOS-A或ATBC等。所用的油品必须是在食品包装中允许使用的。订货中对油膜量通常都不作规定,但一般都在0.0025~0,0099g/m2(表面)的范围内切斜度和镰刀弯制罐工业用的现代高速制罐机要求原料板材必须正确地对准,以保证制造上的精确性。因此保证镀锡板的切斜度在精确的公差范围之内是很重要的。对此。通常所规定的两个参数是切斜度和镰刀弯。切斜度的定义是:从材料一边的一个角画一条直角线同对边相交,该垂直线在此交点处同侧边的偏差距离即为切斜度。它一般以从任何一边测量的一个百分数或一个较大线性数值表示。镰刀弯的定义是,从板材一边的两角连接一条直线形成此边的一个弦,此边同这一直线之间的较大偏差距离即为镰刀弯。镰刀弯在板材的平面上测量,它是此边的直线性的一个量度。不要将它同翘曲相混淆,翘曲表示的是板材的平直度。镰刀弯可以用一个百分数表示,即镰刀容一银高僵20%或者以对应于板材一个给定的边长的较大偏差距离值来表示。
近十年,我国钢铁工业通过大量引进国外先进技术装备,迅速提升装备技术水平和产量,但提升基本是保留在对装备的移植、消化和局部的点滴改造上,而在整体上对引进技术进行突破性的二次创新则甚少,其关键设备和技术几乎完全依赖进口,高附加品种仍然生产不足。
涂镀钢材作为高附加值、精细钢铁材料,制造工艺贯穿钢铁生产的全流程,高品质的涂镀钢材生产与前面的冶炼水平、轧制水平、机械制造水平、自动控制水平、人员操作与管理水平密切相关。大力发展涂镀钢材,开发先进高强度汽车钢、CSP等短流程的热轧钢板等涂镀钢材新品种和功能化涂镀层新品种,研制涂镀层生产线核心关键装备,将有力推动钢铁工业产品结构调整和技术升级。W?
涂镀钢材的使用一方面由于提高了钢材的使用寿命和利用效率,达到节材的目的;另一方面又由于减少钢材的使用,减少了钢材生产过程中的能耗、排放和对环境的污染。钢铁材料在使用环境下都会发生各种形式的腐蚀,腐蚀造成巨大的经济损失。据统计,全球每年腐蚀损失约7000亿美元,占各国国民生产总值(GDP)的2%~4%,腐蚀损失为综合自然灾害损失(地震、台风、水灾等)总和的6倍。1999年4月,中国工程院化工、冶金与材料学部启动了“中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策”的咨询项目。[2]该项目历时三年调查了近年来中国工。业和自然环境腐蚀损失及腐蚀控制的现状,使用Hoar方法调查结果表明我国年腐蚀直接损失为2288亿元,如果包括间接损失则年总损失达4979亿元以上,约占GDP的5%.目前我国约有30%的钢铁因腐蚀而报废,其中约有10%变为不可回收的铁锈,即每年约损失1000多万吨钢。
从钢铁行业发展的趋势分析,企业经济效益和核心竞争力的提升越来越依赖于高附加镇产品的开发和市场占有率,以优质产品抢占高档市场,加强涂镀钢材的研发和提高其在钢铁产品产量中的份额,可以极大地提升企业经济效益,这是我国钢铁企业产品结构调整的主要方向之一。
涂镀钢材作为精细钢铁材料,其生产贯穿钢铁生产的全流程,其生产技术及装备集中反映了一个国家的冶炼水平、轧制水平、机械制造水平、自动控制水平、人员操作与管理水平,是衡量一个国家冶金科技水平的重要标志之一,也是一个国家整体工业技术水平的反映。
涂镀钢材在钢铁产品产量中占有重要份额,在工业发达国家,涂镀钢材占到国家钢材总产量的20%左右,其中以连续镀锌、连续涂层为代表的涂镀钢板占冷轧钢板的50%~70%,全世界涂镀钢板年产量已经接近1.2亿吨。2011年我国各类涂镀钢板的产量已占钢材总产量的11%左右,占冷轧钢板的45%左右。随着我国社会、经济的不断发展和人们生活水平的不断提高,涂镀钢材的需求和使用还会不断增长,已成为国民经济发展的重要基础材料。同时,涂镀钢材也是钢铁材料生产流程中的深加工产品,是技术含量高和附加值高的精细品种,是目前产量较大、应用较广、品种较多的一类高效、节能节材、绿色环保的基础材料。
附着力
热镀锌层应有足够的附着力,保证镀件在正常的搬动、装卸、运输、安装过程中经受碰撞时,镀锌层不会开裂或剥离。而镀件安装后,一般不会再经受尖锐硬物的猛烈撞击,在使用过程中不会再剥离脱落。GB/T 13912-2002中指出: "一般厚度的热镀锌工件在正常工作条件下应没有剥落和起皮现象。镀锌后再进行弯曲和变形加工产生的镀层剥落和起皮现象不表示镀层的附着力不好。若需方有特殊要求,必须测试附着力,则由供需双方协商”,而在GB 2694-2003中则明确规定镀层要”经锤击试验,锌层不剥离不凸起。”锤击试验的条件比较苛刻,能经受锤击试验的镀层附着力肯定没有问题原英、日标准中说明附着性的试验方法由供需双方议定,可用锤击试验。在美国ASTM标准中,以前曾规定协商采用锤击试验,但1989年已将其取消。附着力的试验可采用硬刀试验,若锌层附着性良好,锋利的刀刃或尖刀用力铲入时,只能铲出切屑,不会有整片锌层崩落而露出铁基体。硬刀试验可用于所有类型的镀锌件,而锤击试验只适用于表面平整且较厚的工件,如原日本标准规定适用于8mm以上的工件,以前的美国标准也规定适用于5/16in (7.94mm)以上的厚件。采用低硅钢的镀锌件,镀层厚度适中,合金层较薄而纯锌层较厚,锤击试验一般均无问题。近年来由于硅镇静钢的普及,镀层超厚较为多见,且镀层中铁锌合金层较厚,甚至几乎占据整个镀层。由于铁锌合金的性能较脆,这些镀层可能经受不起锤击试验,但使用中并无问题。
板材的板形
板材的切斜度和镰刀弯是能够准确加以测定的,因而可以严密规定其容许公差。然而在镀锡板的板材上还有一些其他外形特点,主要是关于其板形的,虽然可以清楚地辨认出来,但至今还不可能规定其定量的测定方法或规定其公差极限。因为镀锡板是一种很薄的材料,所以从带钢切成的板材可能并不是完全平坦的。它同完美的平面之间的偏差有几种类型,它的起因取决于板材内的残余应力。这些板形偏差可描述如下。波浪边:其定义是将板材放在平坦的表面上时,板材边缘断续的垂直位移。中间浪:其定义是在板材上除边缘以外的其他部位断续的垂直位移或波浪形。纵向拱弯:板材上沿着轧制方向存在的残余拱弯。横向拱弯:板材拱弯的另一种类型,指平行于轧制方向的各边之间的距离小于板材的宽度。带钢剪切成板材时还会产生另一种外形特点,如下。毛刺:它产生于板材的较外侧边缘,由剪切的动作造成。
涂镀钢材是企业经济效益提升和技术升级的重要途径,其生产技术是一个国家钢铁工业技术水平的重要标志之一。近十几年我国钢铁工业的高速增长,已经进入高消费、低增长阶段。产品结构调整和产业升级是目前钢铁行业亟待解决的问题。涂镀行业也是如此,产品结构调整有利于企业与行业的可持续发展。新一代钢铁材料涂镀技术的主要特点体现在连续化、功能化、高质量和低成本与绿色化,以满足建设资源节约型与环境友好型社会的需求。主要包括高品质镀层、多功能涂层、连续真空沉积技术、清
洁生产与可循环再利用、材料涂镀环境适应性研究等涂镀新技术与新工艺。目前我国涂镀层钢板虽然达到了“以产顶进”的状况,细分市场部分企业的产品结构调整也取得了一定的成果,但高端产品仍需进口。据海关数据统计显示, 2010年我国进口镀层板417.54万吨,涂层板40.37万吨,其中主要为汽车用电镀锌和热镀锌等高附加值产品。

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