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表面处理钢板的开发状况和发展方向
表面处理钢板应用领域的扩展和性能
表面处理钢板大部分是镀Zn钢板。2008年，日本镀Zn钢板产量是1500万t，其中77%是热镀Zn钢板。镀Zn钢板用于汽车、建筑、电器和其他方面，其中有一半用于汽车。
从80年代起55%Al-Zn热镀钢板在日本得到广泛应用。在海盐影响很大的海岸地带，镀Al钢板发生孔蚀，耐蚀性下降。长期暴露腐蚀的结果表明，镀Zn钢板由于Zn的消耗而产生红绣，而5%Al和55%Al-Zn镀层钢板保持了耐蚀性和替代腐蚀保护功能。55%Al-Zn镀层的金属组织是在一次结晶的富Al相晶粒之间存在着含b-Zn的富Zn相。Townsend指出，在暴露腐蚀初期，富Zn相首先溶解表现出替代腐蚀保护作用；在暴露腐蚀后期，富Al相起到耐蚀作用。这种防腐蚀机制也体现在镀Zn钢板和55%Al-Zn镀层钢板的端面腐蚀中。研究资料指出，在长期暴露实验中，在暴露初期55%Al-Zn镀层钢板由试样端面开始发生的镀层膨胀（线状腐蚀）的腐蚀速度较大，在暴露后期，镀Zn钢板的镀层膨胀腐蚀速度较大。在暴露初期55%Al-Zn镀层钢板的富Zn相在涂层和镀层的界面上溶解，所以，腐蚀从试样端面迅速向内部进行，当腐蚀进行到一定距离时，与阴极距离增大，腐蚀速度就减小了。镀Zn钢板在腐蚀发生后由于没有富Al相，所以阴极面积增加，腐蚀一直进行下去。
为提高5%Al-Zn镀层钢板的耐蚀性，开发出添加3%Mg的6%～11%Al-3%Mg-Zn合金镀层系列钢板。在6%Al-Zn中添加Mg延长了红锈产生的时间，Mg提高耐蚀性的效果在大气暴露试样中也得到证实。在滨海地区该镀层系列钢板暴露实验生成的腐蚀产物中，都没有发现ZnO。暴露腐蚀生成并积累的腐蚀产物大大抑制了阴极反应。而镀Zn钢板腐蚀产物中的ZnO具有半导体的性质，不能抑制氧化还原的阴极反应。在3%Mg镀层钢板腐蚀产物中没有检测出ZnO，这与上述实验结果一致。
从上世纪80年代开始，在铬酸盐皮膜上涂敷约1靘有机膜的耐指纹钢板和润滑钢板、涂敷约20靘有机膜的钢板，省去涂敷工序的预涂层钢板实现了商品化，并得到广泛应用。之后，在电气电子设备中禁止使用P、Cr6+和Cd6+的RoHS（对某些有害物质限制使用的规定）法令于2006年开始生效，推进了无Cr化处理工艺的进程。预涂层钢板的性能特点是耐蚀性、高加工性、抗表面瑕疵性、抗污染性、抗菌性、吸热性、散热性等等，这些特性主要是由涂敷皮膜的特性来决定。
随着 耐磨板工艺技术的飞跃发展，我厂在保持原有技术的条件下，吸收消化技术，引进的生产设备，一直以来以好的质量，周到的服务赢得了广大用户的信赖和好评。 在不断的发展中，湖北黄冈景博钢材有限公司健全管理体系，完善管理手段。我们将继续坚持客户至上、诚实守信的宗旨，始终不移的把客户的利益放在心中。在此，我公司全体员工谨向对公司给予关怀支持和帮助的新老朋友及广大客户表示衷心感谢，您的满意是我们的不懈追求！湖北黄冈景博钢材有限公司坚持“以人为本、以质取胜”的企业理念，“一切以 耐磨板市场为导向，一切以客户满意为目标”的经营宗旨，我们公司将不断推出新的 耐磨板产品，不断求新、求实、发展，真诚希望新老朋友客户进行广泛合作，互惠互利、共同发展！
高强度结构钢板被广泛应用于工程机械和煤矿机械行业，厚度以4mm~80mm为主，其中20mm以下厚度钢板绝大多数被应用于工程机械行业。20mm以上厚度钢板主要为中厚板类产品，多数应用于煤矿机械行业。
目前国内在生产高强度结构钢板时，多采用TMCP或TMCP+回火的方式，且生产规格和级别均较低。对于较厚规格的Q690及以上级别产品，只有极少数企业通过加入较多的合金元素并使用调制的方式生产，而国外则大部分是以调质的方式生产。采用TMCP或TMCP+回火的方式较厚规格的Q690及以上级别产品时，得到的低温冲击功值较低，力学性能波动性较大。采用淬火+回火的调质方法生产，能够较好解决以上问题。利用其研发淬火机的优势，成功开发出Q690~Q960级别4mm~60mm厚高强度结构用调质产品，尤其是规格4mm~10mmQ690~Q960产品，填补了我国高强度结构用调质钢板薄规格生产的空白。
该类产品的特点主要体现在以下几个方面：
不同钢板厚度规格采用不同的化学成分体系
目前国内在生产调制产品时，对不同厚度规格的产品主要采用折中的化学成分。这样使得在生产薄规格产品时，由于钢板极易被淬透，从而造成了对资源的浪费。而在生产厚规格产品时，又由于加入的合金元素富余量不多，从而使由于厚度的增加而引起的“厚度效应”比较明显，性能的波动性较大。通过对不同厚度规格的产品采用不同的化学成分体系，在薄规格上尽量采取“以水代合金”的方法来减少合金元素的添加，在厚规格时通过合理的合金元素的添加来提高钢板的性能。
（2）不同钢板厚度规格采用不同淬火制度
长期以来，淬火制度对钢板性能的影响一直未被国内大多数钢厂重视。传统观点认为，淬火时只要在奥氏体温度以上保温一定时间即可。通过研究发现，钢板的淬火制度对后续的冷却过程有较大的影响。随着厚度规格的增加，淬火温度及其淬火保温时间也应当相应调整，才能既保证钢材充分奥氏体化，从而为得到良好的综合力学性能提供保障。
（3）适度细化原始奥氏体晶粒的思想
研究发现，细化原始奥氏体晶粒是提高高强结构用调质钢板低温冲击韧性的 途径，尤其是对于960MPa及其以上级别的产品更为明显。通过合金元素的合理添加和轧制、轧后冷却制度的控制，适度细化原始奥氏体晶粒，不但极大提高了其低温冲击韧性，而且还确保焊接时热影响区的急剧粗化而引起钢板性能的恶化。目前，该类产品正在南钢、涟钢得到推广，已初步取得成效，为实现低成本减量化的钢铁材料开发应用奠定了基础。
汽车用高强度表面处理钢板
一般来说，钢的屈服强度增加，伸长率降低。但铁素体和马氏体双相钢（DP钢）和由于残余奥氏体加工诱发马氏体相变发生硬化而使变形量增加的TRIP钢（相变诱导塑性钢），比传统高强度钢具有更大的延性。此外，还开发出在200℃左右涂漆烘烤加热时硬度增加的烘烤硬化钢（BH钢）和添加Ti、Nb的超低碳BH钢。
在对高强度钢进行热镀Zn或合金化热镀Zn时，由于钢中的Mn、Si等强化元素和氧的亲和力较大，在镀Zn前的连续退火过程中优先被氧化，在钢板表面生成SiO2、Mn2SiO4等氧化物。这些氧化物降低了Zn液与钢的浸润性，是镀Zn钢板产生“露钢”缺陷的一个原因。
表面处理钢板的发展方向
由于Zn的良好耐蚀性以及对基板的替代腐蚀保护功能，用Zn和Zn合金进行表面处理的钢板得到广泛的应用。可以认为很难用简单方法来取代Zn的这些优良特性。但是，在Zn的替代腐蚀保护功能方面，由于对Zn阳极反应的非极化特性（阳极过电压很难增加），替代腐蚀电位很低，基本上是-1.0V，所以，在替代腐蚀反应过程中氢会渗入钢材，使钢材发生脆化。研究表明，用Al-Mg-Si合金替代Zn进行钢板热镀，可以抑制替代腐蚀电位的降低和氢渗入钢中。因此这是一个通过选择适当的合金组合减小氢脆的表面处理方法。
总之，由于Zn的物理、力学以及化学特性，很难改变Zn在钢板表面处理中的优势地位。因此，重要的不是单纯地用其他金属或合金替代Zn，而是通过钢的热处理、加工、化成处理、涂装等工艺的适当组合，开发出适用于不同用途和不同特性要求的表面处理工艺。
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