热成形钢镀层研究进展

汽车用热压成形钢镀层成为近年来的研究热点之一。本文概述了正在研究的Al-Si镀层、锌基镀层、Zn-Ni合金镀层及其它镀层。重点对Al-Si镀层和锌基镀层进行了评述,比较了这些镀层的优缺点,并总结了一些改进方法和思路。     

加热工艺对热成形钢表面纯锌镀层组织和表面氧化物的影响

采用FE-SEM和EDS分析了不同加热工艺后的热成形钢板纯锌镀层的相结构和表面状态,表面元素分布和XRD结果验证了加热后镀层表面的相组成。结果表明,高温加热后的镀层转变为氧化锌、Γ相和α-Fe(Zn)相;增加加热温度和保温时间都会导致镀层表面氧化锌的形成增加,并形成连续的氧化锌层。GI镀层在加热温度为870℃时,镀层表面主要成分为Fe-Zn合金相,只有少量的氧化物存在;随加热温度和保温时间增加,镀层表面的氧化物逐渐增多,连续氧化铝层逐渐消失,Γ相也逐渐减少。     

热冲压成形超高强钢焊接技术的进展

超高强钢在减小车身质量的同时能保证汽车的安全性。热冲压成形超高强钢尺寸精度高、使用寿命长,已被广泛应用于汽车制造领域。目前热冲压成形钢常用的焊接技术为电阻点焊和激光焊接等。为避免热冲压成形过程中表面氧化和脱碳,通常在钢板表面预制Al-Si镀层。然而镀层的存在会导致焊接接头力学性能降低。概述了可热冲压成形的超高强度钢及其镀层技术、热冲压成形钢常用的焊接技术以及焊缝组织和焊接接头的性能,探讨了改善热冲压成形超高强度钢焊接接头性能的途径。     

高强钢热冲压成形工艺及生产线

高强钢热;中压成形（hotstamping或Presshardening）技术首先在瑞典得到开发并注册专利,一家名为Plannja的瑞典公司是专利的所有者．并采用这项技术生产锯片和割草机刀片。在80年代初期．高强钢热成形零件首次用于乘用车的侧防撞梁。自2000年以来,随着汽车轻量化的需求发展,热成形零件的年增长率到达100万件以上。2008年以后．高强钢热成形技术在国内外汽车制造业的发展非常迅速,在汽车领域获得广泛应用。     

22MnB5热冲压钢的研究进展

22MnB5热冲压钢具有良好的成形性能和较高的成形强度,在提高车身的碰撞安全性和减轻车重方面具有显著的效果,使其在白车身上的应用越来越广。本文介绍了22MnB5热冲压钢的发展现状,对22MnB5热冲压钢的材料特性、奥氏体化工艺及冲压成形性能的最新研究进展进行了概括,结合22MnB5热冲压钢的镀层技术介绍了其焊接、涂镀、耐蚀等性能的研究进展。探讨了22MnB5热冲压钢的优势及存在的问题,指出热冲压钢镀层技术是将来发展的重要方向。     

1 500 MPa级铝硅镀层热成形钢的试制及质量评价

为开发1 500 MPa级铝硅镀层热成形钢,采用连退模拟器模拟了 5种退火涂镀工艺,采用拉伸试验机、金相显微镜检测样板力学性能、金相组织及镀层组织,以确定最优退火、涂镀工艺;针对试验中的漏镀缺陷,分析了其产生原因.结果表明,在带钢运行速度为80 m/min,加热温度为770℃,快冷温度为650℃的工艺下,铝硅镀层CR1...     

微合金化Mn-Cr热成形钢的连续冷却转变规律

针对目前热成形钢冲压过程中零部件局部强度较低与塑性较低问题,设计了2种不同Cr-Mn含量的微合金化热成形用钢。并采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电镜与硬度计等研究了实验钢的相变温度、组织演变与性能。结果表明:1号实验钢(0.27C-2.03Mn-0.12Si-1.5Cr-0.011Nb)的相变温度低于2号实验钢(0.21C-1.66Mn-1.21Cr-0.034Nb)。实验条件下1号实验钢的CCT曲线仅包含贝氏体与马氏体转变,在冷速为0.2℃/s时即发生马氏体转变。然而2号实验钢的CCT曲线包含铁素体、珠光体、贝氏体与马氏体转变,在冷速大于等于10℃/s时才发生全马氏体转变。1号实验钢有较宽的成形工艺范围,即使在冷速为1℃/s时,零部件强度也能达1500 MPa级,对模具设计要求低且具有较高的生产效率;而2号实验钢成形工艺相对较窄,成形后冷速需大于20℃/s其零部件强度才能达到1500 MPa。     

热冲压工艺参数对超高强热成形钢组织及性能的影响

本文结合工业生产实际,采用光学显微镜与维氏硬度计,研究加热温度、保温时间和合模温度对超高强热成形钢组织及性能的影响。结果表明：当保温时间为3 min时,加热温度对试验钢性能影响较大,随着加热温度的升高,马氏体转变量不断增加,同时马氏体板条长度及束条宽度不断增大,试验钢的硬度也不断增加。当加热温度为900℃、保温时间为4 min时,合模温度在650～730℃范围内,组织均为马氏体+铁素体,随着合模温度的升高,铁素体的含量逐渐减少,马氏体含量逐渐增加,试验钢的硬度大幅增加。     

先进热成形汽车钢制造与使用的研究现状与展望

汽车采用超高强钢是实现轻量化兼顾安全性的必由之路,热冲压成形是高强汽车零件成形的关键工艺。近10年来,热成形钢及其零件制造技术迅速发展。本文从以下几方面对热成形钢/零件制造与使用现状进行了综述:(1)热成形钢材料(从传统MnB钢到最近新发布的一些热成形新钢种);(2)工艺(热成形传统工艺到工业4.0智能化生产);(3)热成形淬火配分(Q&P)创新工艺研究现状及形变热处理基本原理;(4)热成形过程的仿真模拟(热/力场、组织场、工艺等的模拟);(5)热成形零件的使用服役评价。并对今后热成形汽车钢制造与使用前景作出展望。     

热成形钢的脱碳影响因素分析

采用Gleeble-3500热力模拟试验机模拟热成形工艺过程,分析了不同加热温度(890～950℃)、保温时间(240～1000 s)、化学成分(T1500HS和CR1300/2000HS钢两种不同材料)及不同表面涂油(有油和无油)对冷轧热成形钢表面脱碳的影响.结果表明,在正常加热温度(910～950℃)、保温时间(2...     

钢结构镀锌涂层冲蚀磨损表面形貌及粗糙度

我国西北地区风沙特殊环境对该地区钢结构的耐久性和安全性影响严重。利用风沙环境侵蚀实验系统、扫描电子显微镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)研究钢结构镀锌涂层受风沙冲蚀磨损损伤行为和损伤形貌,并分析其表面粗糙度。结果表明:涂层材料的冲蚀损伤行为更加依赖于冲蚀角度,在不同冲蚀角度下风沙流对涂层材料的冲蚀磨损过程同时存在类似表面划伤和挤压变形剥落;涂层材料的冲蚀坑深度随着冲蚀速度的增大而增加,在90°时冲蚀坑深度大于45°时的冲蚀坑深度;在相同的冲蚀速度下,45°时表面平均粗糙度Sa和均方差Sq较90°时大,在相同的冲蚀角度下,Sa和Sq均随速度的增大而增大。在冲蚀中后期,粒子对凹凸不平的表面冲蚀磨损破坏严重,试件表面峰谷的形成和破坏导致冲蚀率增加。     

CSP板带热连轧中氧化铁皮的控制技术

在实验室对不同工艺不同厚度的CSP热轧钢板进行了酸洗速度、表面粗糙度、氧化皮厚度与组成等一系列实验,与传统热轧钢板进行了对比。研究发现CSP生产的钢板的氧化皮组成与传统热轧板接近,但氧化皮厚度、酸洗后钢板表面粗糙度均大于传统热轧钢板,酸洗速度快于传统钢板。     

Ra 及 Rpc 对无铬耐指纹热镀锌板表面性能的影响

目的研究热镀锌板表面平均粗糙度Ra和峰值数Rpc对无铬耐指纹热镀锌板表面耐指纹性、耐腐蚀性和涂装性的影响。方法将Ra=0.6~1.1μm和Rpc=55~100的热镀锌板制成耐指纹板,采用X射线光电子能谱仪分析其组成,采用分光光度仪分析其耐指纹性,采用硫酸铜混合溶液滴定和盐雾试验方法检测其耐腐蚀性,采用涂漆和冲击实验检测其涂装性。结果耐指纹膜和锌层表面形成Si—O—Zn金属键,耐指纹膜除了物理结合,还通过化学键合的方式与锌层表面结合。在充分交联固化和化学键合的情况下,无铬耐指纹热镀锌板耐指纹性不受热镀锌板Ra和Rpc的影响;热镀锌板Ra值越低,耐腐蚀性越好;耐指纹膜单位质量为1.1 g/m2,Ra≤1.1μm时,耐指纹板72 h盐雾试验白锈面积不大于5%;热镀锌板Rpc值越高,无铬耐指纹热镀锌板涂装性越好,Rpc≥80时,耐指纹热镀锌板涂漆冲压后,漆膜完好。结论 Ra和Rpc对热镀锌板耐指纹性影响不大,对耐磨蚀性和涂装性影响显著。     

热镀锌铁合金钢板冲压成形过程表面特性研究

热镀锌铁合金钢板在冲压过程中经常出现锌层的粉化和剥落等质量缺陷,加大了质量控制的难度.本文分析了不同预变形条件下热镀锌铁合金镀层的表面形貌和断面金相的演化,同时研究了正压力对摩擦系数的影响.结果表明:锌铁合金层镀层裂纹的萌生和发展是导致锌层粉化的根本原因.随着正压力的增大,锌铁合金钢板的摩擦系数明显降低,但当压力较大时降幅明显放缓.     

影响镀锌角钢酸洗质量的原因分析与改进

针对安阳钢铁股份有限公司Φ４００ｍｍ 机组生产的镀锌角钢酸洗质量差的问题,结合氧化铁皮生成理论和现场实际情况,分析了轧制工艺对热轧角钢表面氧化铁皮的影响,提出了改进加热炉温度制度和时间制度、新增高压水除鳞设备、增设精轧冷却水喷雾装置和冷床冷却水喷雾冷却装置与强制风冷装置等措施,使镀锌角钢酸洗质量合格率由８５．０％提高到９９．７％。     

镀锌板上丙烯酸树脂复合膜的制备和表征

在镀锌钢板表面制备了丙烯酸树脂复合膜,用扫描电子显微镜观察膜层的微观形貌.用傅里叶变换红外光谱表征膜层的分子结构,用中性盐雾试验和电化学方法测试其耐蚀性,并用划痕浸泡实验测试膜层的自修复性能.结果表明:丙烯酸树脂复合膜表面致密平整;耐中性盐雾腐蚀达72 h;阻抗值和极化电阻值均较大,说明丙烯酸树脂复合膜能有效抑制腐蚀电化学反应;划痕浸泡试验证明丙烯酸树脂复合膜具有自修复功能.成膜过程中碳酸锆铵能够和丙烯酸树脂分子上的羟基和羧基发生交联反应,形成互穿网络结构,提高膜层内部的交联密度,有效地阻挡外界环境的侵蚀,当膜层破损时钼酸盐和磷酸盐与锌反应形成难溶盐吸附在破损处,起到自修复作用.     

镀锌钢表面硅烷膜的耐蚀性能研究

采用浸涂技术,在热镀锌（HDG）钢板表面制备3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷膜。通过电化学方法研究硅烷膜在3．50％的氯化钠溶液中的耐蚀性能,并用SEM研究存在硅烷膜的镀锌钢在腐蚀前后的形貌变化。结果表明,形成硅烷膜的镀锌钢在3．50％的氯化钠溶液中的自腐蚀电流密度下降到2．434×10^-8A·cm^-1自腐蚀电位正移。经SEM测试表明,硅烷膜在腐蚀前后的形貌几乎不变,耐蚀性能明显优于空白样镀锌钢。     

不锈钢电解着色的颜色控制研究

主要研究了用电化学方法对不锈钢进行着色过程中,如何对颜色进行控制,使得颜色具有较好的均匀性和重现性。在实验过程中,用记录仪跟踪不锈钢的电位随施加电流的变化情况,发现周期结束电位与试片颜色有较好的对应关系,同时对着色液进行分析,结果表明,随电解时间的延长,溶液中的杂质离子的含量也随着按一定的比例增加,在溶液所能允许的范围内,颜色可以重现。     

热镀锌板静电喷涂漆膜脱落原因分析

针对用热镀锌板代替电镀锌板制作零件时易出现漆膜脱落问题,对镀锌层组织结构、磷化液成分及磷化膜结晶形态进行了分析,得出热镀锌板静电喷涂漆膜脱落的主要原因是磷化膜结晶粗大,晶粒度均匀性较差。通过采取适当提高磷化液中Mn2 、Ni2 含量及添加适量F-等措施,明显改善了漆膜附着力。     

镀锌钢板表面硅烷膜的制备及性能研究

目的提高镀锌钢板的耐腐蚀性能。方法在镀锌钢表面制备双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(BTESPT)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)单一硅烷膜和双硅烷膜,并掺杂缓蚀剂和稀土盐改性制备复合膜,用动电位极化曲线测试研究各种硅烷膜在3.5%Na Cl溶液中对镀锌钢的腐蚀防护性能。结果 VTES硅烷膜的最佳工艺条件为:V(VTES):V(乙醇):V(水)=7:30:70,p H=4.5,水解2 d,成膜时间20 min,固化温度100℃,固化时间30 min,VTES硅烷膜耐蚀性比BTESPT硅烷膜略差,但更经济。双层硅烷膜能够提高物理屏障作用,可以进一步增加耐蚀性。当铈盐和硅烷混合水解再成膜时,硅烷膜的耐蚀性最好。在硅烷水解溶液中加入0.01 mol/L的吡咯,可以制得耐蚀性优良的缓蚀剂掺杂硅烷摸。结论铈盐和吡咯改性硅烷膜对镀锌钢具有良好的保护作用。