汽車用新型熱鍍鋅潤滑鋼板

1、1 前言合金化熱鍍鋅鋼板(GA鋼板)是將鋼板浸入約460的熔融鋅液中鍍鋅，然后再加熱進行合金化處理制成的鋼板，鋼板表層是含有10%左右Fe的Fe-Zn合金鍍層。GA鋼板在20世紀80年代后半期開始用作汽車防銹鋼板。當時，為了提高陽離子電積涂裝性和沖壓性，在GA鋼板表面增加一層Fe-Zn電鍍層成為雙鍍層型GA鋼板。隨著涂裝技術的進步，不再需要雙鍍層型GA鋼板。在20世紀90年代后半期出現(xiàn)了改善沖壓性能的GA潤滑鋼板，并用于汽車制造。進入21世紀，不僅是汽車本身的性能，而且環(huán)境(輕量化、無環(huán)境負荷物質(zhì)排放)、生產(chǎn)效率、全球化制造等都成為汽車的關鍵詞。汽車制造廠迫切希望開發(fā)出“環(huán)境友好、更加易于使用

2、的GA鋼板”。在這種情況下，JFE鋼鐵公司開發(fā)出具有良好沖壓成型性、焊接性(無飛濺)、化成處理性和全球化制造性的新型高性能汽車鋼板，并且已經(jīng)實用化。該鋼板的商品名是JAZ(JFE Advanced Zinc)，目前已在日本國內(nèi)各汽車制造廠使用。JAZ于2009年獲得第56屆大河內(nèi)紀念生產(chǎn)獎。本文對JAZ的設計思想和產(chǎn)品特性進行簡要介紹。2 開發(fā)內(nèi)容(1) 高性能汽車鋼板必須具備的特性汽車制造的工藝流程可分解為，鋼板沖壓成型-焊接.車體組裝-涂裝-設備安裝.最終組裝等環(huán)節(jié)。在制造過程中對高性能汽車鋼板的特性要求：沖壓時不能發(fā)生沖壓裂紋等缺陷，并使形狀復雜的沖壓部件形狀穩(wěn)定化。 點焊時焊接飛濺粒子

3、不能粘附在鋼板表面(抗飛濺粘附)。 涂漆底層的化成處理晶粒均勻，陽離子電積涂漆后外觀美麗。1)沖壓成型性在沖壓成型過程中，沖壓材料(鋼板)投料后用壓板對鋼板料施加防皺壓力，然后用沖頭沖入，形成要求的形狀。在沖頭沖入時，通過對材料自身變形和材料從壓板流入模具內(nèi)的控制，獲得設計形狀和尺寸的沖壓件。如果材料和模具之間的摩擦系數(shù)大，就容易產(chǎn)生沖壓裂紋。因此，降低GA鋼板表面的摩擦系數(shù)對于穩(wěn)定沖壓成型性是十分重要的。2)點焊性在汽車制造過程中使用最多的電阻點焊法是用兩個水冷電極對夾緊的鋼板通電，利用產(chǎn)生的焦耳熱在鋼板之間形成熔融區(qū)(熔核)將鋼板焊接。一輛汽車車體要進行3000點6000點之多的點焊。在實

4、際的點焊操作中，為使焊接點充分熔融，常常增加焊接電流。在這種情況下，會發(fā)生焊接飛濺，在鋼板表面附著直徑1mm以下的熔融鐵粒子，一般將這種現(xiàn)象稱為飛濺粘附。汽車外板的飛濺粘附嚴重影響涂漆后的外觀。3)涂裝性(化成處理性)在涂裝時首先要對底層進行化成處理?；商幚硎菍A鋼板表面的Zn溶解，然后通過化學反應生成約為10μm大的致密的磷酸鋅晶粒?；商幚砗筮M行陽離子電積涂裝，涂料深入到針狀的磷酸鋅晶粒之間，由于錨固效果使涂層具有附著性。因此，對于汽車用鋼板，化成處理皮膜必須均勻形成。(2) 表面改質(zhì)技術的開發(fā)一般來說，GA鋼板的沖壓成型性不僅受鋼板的力學性能(伸長率、r值、n值等)和沖壓時使用的潤滑油的影響，鍍層表面的滑動性也是沖壓成型性的一個決定性因素。目前GA鋼板保證沖壓成型性的主流思路是，通過加熱合金化來控制鍍層的相結構以