【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷轧热镀铝锌钢板，特别涉及一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法，属于铁基合金。
技术介绍
1、1962年美国伯利恒公司在锌液的基础上添加铝，铝含量从1％一直做到70％，当铝含量为55％时，得到了外观高欣赏价值，耐蚀性比纯锌提高6倍的铝锌镀层。经过10年完善后投入工业生产，商品名为galvalume。其后，澳大利亚bhp、瑞典ssab公司先后引入该技术，目前冷轧镀铝锌产品已广泛应用于各行各业。
2、在双碳背景下，高耐蚀、高强减薄已成为钢铁下游家电用户的首选。近年来，越来越多的家电知名用户如博西华、海尔、美的等，在冰箱、洗衣机选材方面提出了减薄、高耐蚀、高表面的要求。减薄方面：基材厚度逐步由0.4mm降低至0.35mm，一些产品上更是降低至0.3mm以下；高耐蚀方面：用户对红锈出现时间做了明确限定，其中也出于安全的角度考虑，而镀铝锌由于优异的耐蚀性而逐步取代纯锌，成为首选镀层；高表面方面：用户提出在运输和加工过程中产品表面不出现外观发黑和磨损的要求。
3、原有产品在减薄、提高耐蚀性、提高表面质量的实践过程中，存在以下难题：1)减薄后由于材料本身强度过高，导致冲压开裂，材料本身强度过低，导致刚度不足；2)耐蚀性提高的过程中，由于常规铝锌镀液成分的限定，耐蚀性增加有限，只能依靠增加镀层厚度的方法提升耐蚀性能。然而，铝锌镀层密度低，较纯锌镀层显著增厚，同时镀层韧性较纯锌镀层差，因此在镀层增厚的过程中容易导致冲压脱锌；3)表面膜层耐磨性和润滑性差，导致产品在运输过程和冲压过程发生局部
4、申请公布号为cn107904490a的中国专利公布了一种结构用薄规格热镀铝锌合金钢板及其制备方法，该专利产品屈服强度>350mpa,无法满足家电产品冲压要求，同时镀层为常规成分，不添加微量稀土和mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
5、申请公布号为cn105970105a的中国专利公布了一种超深冲用热镀铝锌板带及其制备方法，该专利产品屈服强度130～190mpa，强度过低，无法满足0.28～0.35mm厚度钢板的刚度要求，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
6、申请公布号为cn103625034a的中国专利公布了一种自润滑高耐蚀性镀铝锌钢板及其制备方法，该专利后处理膜层为含铬膜层，为非环保型涂层，长期接触危害人体健康，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
7、申请公布号为cn105038437a的中国专利公布了无铬耐指纹涂层液和热镀铝锌板的制备方法，该专利中耐指纹涂层没有足够的润滑助剂，润滑性能不能满足要求，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
8、申请公布号为cn105062239a的中国专利公布了一种高耐蚀性涂层液和热镀铝锌耐指纹板的制备方法，该专利主要涉及到钢板的耐蚀性、耐指纹性、耐热性、耐水性、吸附性等性能，涂层液中未添加润滑助剂，润滑性能显著不足。
9、申请公布号为cn103254755a的中国专利公布了具有优异耐候性、耐蚀性和耐碱性的热镀铝锌钢板及其制备方法和表面处理剂，该专利主要涉及到钢板的耐候性、耐碱性，涂层液中润滑助剂添加量微小，润滑性能不足，同时镀层成分为常规成分，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
10、申请公布号为cn111254375a的中国专利公布了一种高润滑性表面镀铝锌板的生产方法，其耐蚀性显著不足，足无法满足用户耐红锈时间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法，主要解决现有冷轧热镀铝锌钢板抗红锈性能差、冲压加工及摩擦后容易发黑的技术问题，本专利技术冷轧热镀铝锌钢板具有优良的表面润滑性，运输过程中和冲压加工后不会发黑，抗红锈性能优良，满足了冰箱、洗衣机等家用电器的冲压用背板、底板的制造需求。
2、本专利技术的技术思路是，通过镀层成分体系、耐指纹膜成分体系以及生产工艺参数的突破性新设计，提高冷轧热镀铝锌钢板的润滑性能和耐蚀性能，包括：
3、1)针对冲压加工后钢板发黑以及运输过程钢板摩擦发黑的问题，申请人经过长期跟踪和研究发现，镀铝锌钢板表面的耐指纹膜的润滑性和附着性不足、动摩擦系数高是导致冲压和摩擦发黑的根本原因，提升耐指纹膜的润滑性和耐磨性、降低动摩擦系数可以从根本上解决冲压和摩擦发黑问题。现有镀铝锌钢板表面的耐指纹膜的在润滑性和附着性方面存在明显不足，对此，专利技术人经过多年研究，对膜层的配方进行优化，优选了以聚氨酯环氧树脂为基体的树脂体系和润滑助剂体系，同时配合涂膜工艺的改良，在现有耐指纹膜性能基础上，显著增加了膜层的润滑性和附着性，降低了动摩擦系数，解决了冲压和摩擦发黑问题；
4、2)针对抗红锈性能差的问题，申请人经过长期跟踪和研究发现，镀铝锌钢板的抗红锈性能主要与镀层和后处理膜层的耐蚀性密切相关，现有镀层耐蚀性和耐指纹膜耐蚀性不足是导致抗红锈性差的根本原因。对此，镀层方面：专利技术人经过系统研究，对现有镀层成分体系进行了优化，通过加入微量的mg和稀土元素，并控制合理的成分比例，开发出高耐蚀的镀铝锌镀层成分体系，同时经过研究，发现锌比(镀层厚度/基板厚度)是影响耐蚀性的另一关键因素，在此基础上设计出了合适的锌比，通过成分体系和锌比的设计，显著提升了钢板的切口和平面耐蚀性；后处理膜方面：专利技术人经过多年研究，对膜层的配方进行优化，优选了优选了以聚氨酯环氧树脂为基体的树脂体系和内蚀抑制剂，同时配合生产工艺的优化，在现有耐指纹膜性能基础上，显著增加了膜层的耐蚀性。在镀层和耐指纹膜的耐蚀性双重提升的叠加效应下，显著提高了钢板的抗红锈性能。
5、本专利技术采用的技术方案是，一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，所述基板的化学成分重量百分比为：c：0.0050％～0.0070％，si≤0.035％，mn：0.45％～0.65％，p：0.02％～0.04％，s≤0.012％，alt：0.03％～0.07％，n≤0.003％，ti：0.03％～0.06％，余量为fe和不可避免的夹杂元素；
6、所述铝锌镀层的化学成分重量百分比为：al：53％～57％，zn：42.5％～43.7％，si：1.3％～1.7％，mg：0.1％-0.2％，re：0.1％～0.14％，各组分重量和为100％；
7、所述无铬耐指纹膜组分的重量百分比为：水性有机树脂65％～80％，硅烷偶联剂3％～10％，内蚀抑制剂4％～14％，润滑助剂8％～17％，各组分重量和为100％；
8、0.28～0.35mm厚冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度rp0.2为260～320mpa，抗拉强度rm为350～440mpa本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，其特征是，所述基板的化学成分重量百分比为：C：0.0050％～0.0070％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；
2.如权利要求1所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述无铬耐指纹膜组分的重量百分比为：水性有机树脂65％～80％，硅烷偶联剂3％～10％，内蚀抑制剂4％～14％，润滑助剂8％～17％，各组分重量和为100％；无铬耐指纹膜的pH值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3。
3.如权利要求2所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三
4.如权利要求1-3任一所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，按照标准《ASTMB117-16StandardPracticeforOperatingSaltSpray(Fog)Apparatus》对所述的冷轧热镀铝锌钢板进行切口和封边盐雾实验，钢板边部切口红锈出现时间>1800h，钢板表面红锈出现时间>4500h。
5.一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，所述的方法包括：
6.如权利要求5所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，其特征是，0.28～0.35mm厚冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80mm为28％～38％；冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
...【技术特征摘要】
1.一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，其特征是，所述基板的化学成分重量百分比为：c：0.0050％～0.0070％，si≤0.035％，mn：0.45％～0.65％，p：0.02％～0.04％，s≤0.012％，alt：0.03％～0.07％，n≤0.003％，ti：0.03％～0.06％，余量为fe和不可避免的夹杂元素；
2.如权利要求1所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述无铬耐指纹膜组分的重量百分比为：水性有机树脂65％～80％，硅烷偶联剂3％～10％，内蚀抑制剂4％～14％，润滑助剂8％～17％，各组分重量和为100％；无铬耐指纹膜的ph值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3。
3.如权利要求2所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷一种或多种混合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫秉昊，丁志龙，魏宝民，王孝建，陆伟星，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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