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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。
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主要经营产品：钢板分类；锰板、普板、碳素板、耐磨板、耐候板、30Mn钢板价格、船板、桥梁板、锅炉板、容器板、高建钢板、合金板、耐热板、不锈钢板、管线板等， 高强板主要用于制造滚动轴承的滚动体和套圈。轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性，因此要求高强板应具备：高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、必须的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐蚀性能。为了达到上述性能要求，对高强板的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布、脱碳等要求严格。高强板总体上向高质量、高性能和多品种方向发展。
评价轴承材料的质量主要有两个方面：材料的纯净度和均匀性。材料的纯净度是指材料中的夹杂物尽量少。材料的均匀性是指材料中的夹杂物和碳化物颗粒细小、弥散。
（1）向高洁净度和性能多样化两个方向发展，因为提高高强板的洁净度，特别是降低钢中的氧含量，可以明显延长轴承的寿命。
（2）采用LF炉外精炼--RH炉真空脱气技术生产高强板的冶金质量，特别是降低钢中氧含量和提高钢的纯净度起到了决定性作用。
（3）高强板连铸技术的开发和应用可以进一步降低钢中氧含量，提高接触疲劳寿命；可以提高劳动生产率和降低生产成本。为改善低倍质量，国外高强板连铸坯的断面尺寸普遍较大，如：连铸坯的断面尺寸380×490mm。
（4）高强板的轧制向高速、连续、全自动化、控轧、控冷方向发展。
（5）采用高频超声波探伤，发现钢中的大型宏观夹杂物。
（6）真空精炼工艺部分替代电渣重熔工艺。
（7）高强板氧含量控制的追求目标：[O]≤5ppm。
（8）钢中氧化物夹杂控制的追求目标：夹杂物尺寸≤10μm。
（9）高强板钛含量控制的追求目标：[Ti]≤5ppm。
（10）高强板氮含量控制的追求目标：[N]≤30ppm。
高强板顾名思义是在钢板表面镀一层薄而致密的锌金属层，防止钢板表面受到腐蚀，以达到延长钢板使用寿命目的，并且金属锌表面呈银白色，色泽美观而广受欢迎。汽车用高强板的主要概况是：
1、生产工艺
按高强板的生产工艺及深加工方法的不同，高强板主要分为热高强板和电高强板，前者主要是将薄钢板浸入锌槽中，使钢板表面粘附一层锌，将出槽后的热高强板加热至约500℃，使其表面产生一种锌和铁的合金薄膜；而后者是利于溶液电解的原理，先将Zn2+离子电解到溶液中，然后在钢板表面沉积，形成一层均匀而致密的锌金属或合金层。
2、高强板表面质量
根据高强板表面质量的情况，其又可分为单面高强板和双面差高强板，表面仅一面有镀锌层的钢板叫做单面高强板。如果在已经一面镀锌的钢板的另一面，也涂一层锌金属，由于其厚度的差异，称为双面差高强板。
3、电镀溶液的种类
根据电镀溶液的种类可将电镀锌分为五大类，分别为：碱性 镀锌、碱性锌酸盐镀锌、铵盐镀锌、无铵氯化物镀锌、和硫酸盐镀锌。
1）碱性 镀锌后产品表面色彩艳丽，特别适用于彩色镀锌；但是由于 属于剧毒物质，在碱性 镀锌的过程中对通风设备提出了更高的要求，环境保护的限制对无氰少氰电镀液提出了更高的要求。
2）碱性锌酸盐电镀液的pH值为12～13，该工艺是由碱性 镀锌演变而来，也同样适合于彩色镀锌，其电镀层的晶格结构主要呈柱状，具有优良的耐蚀性。
3）采用铵盐作为电镀液时，电流利用率高，产品表面金属离子沉积速度快，得到的电镀层致密、光亮；但是由于铵盐电镀溶液对镀槽中的钢铁设备腐蚀严重、废水处理困难，铵盐镀锌迅速被无铵氯化物镀锌所取代。
4）采用无铵氯化物镀锌方法得到的电镀锌经钝化后，表面呈蓝白色，其表面与镀铬后颜色类似。
5）硫酸盐镀锌是目前国内广泛采用的一种电镀方法，由于其电镀溶液成分简单、成本低，且性能稳定，对环境及电镀设备危害小；电镀过程可使用较高的电流，镀层沉积速度较快，因此特别适用于线材、型材等大体积零部件。
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