[发明专利]一种润滑性电镀锌钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电镀锌钢板及其生产方法。 

背景技术

电镀锌钢板具有优越的耐腐蚀性能与表面质量，以及良好的焊接性与涂装性，广泛应用于各类汽车车体板。然而电镀锌钢板由于镀锌层较软，在冲压成形时与模具之间的摩擦力大，影响钢板的成形性，甚至会导致冲压时钢板开裂；同时在冲压成形时，容易产生模具粘锌现象，影响冲压件表面质量。 

为改善电镀锌板的冲压成形，车厂在冲压模具方面、冲压润滑油方面做了大量的工作，除此之外，为了进一步改善镀锌层的冲压成形，近几年国外钢厂开发出了具有优良冲压成形性能的镀锌钢板的生产技术。但是这些技术基本上都是为改善热镀锌板以及合金化热镀锌板润滑性能而开发的。例如，日本专利特开平1—319661公开的表层为电镀硬质的铁或铁系合金层，如Fe-Zn合金或Fe-P合金层等的双镀层钢板。日本专利特开平3—191093公开的通过对镀锌钢板的镀层表面进行电解处理、浸渍处理、涂敷氧化处理、加热处理等，在镀层表面形成Ni的氧化物。义日本在中国的专利申请01807998.9提出的采用使镀锌层和高温水蒸气接触，或在氧浓度20％以上的氛围中加热，或在含象过氧化氢、硝酸的氧化剂溶液中氧化等方法在镀层表面上形成一定量的锌氧化物层。上述这些技术都是为了解决热镀锌钢板的冲压成形性能差、模具粘锌，以及合金化热镀锌钢板的冲压成形性与镀层粉化脱落的矛盾问题。 

在表面润滑电镀锌钢板方面，应用较多的主要有预磷化处理钢板。该钢板的生产方法为将电镀锌钢板的镀锌层与酸性磷酸盐溶液接触并在电镀锌层表面上形成以磷酸锌(Zn₃(PO₄)₂)为主体的磷酸盐膜。该磷酸盐膜通常达到1～2g/m²，厚度达1～2μm左右，表面具有特有的磷酸盐膜形貌。预磷化处理工艺作为镀锌钢板表面润滑处理的一种，在欧洲得到较广泛的 应用，特别是作为汽车外板的电镀锌钢板，预磷化处理钢板具有较好的冲压成形性。然而预磷化处理钢板由于表面预先已存在一层磷化膜层，在汽车厂冲压之后局部磷化膜层受损，再进行磷化处理时表面不均匀，影响表面质量。 

此外，中国专利申请96121682.4公布了一种具有优良表面润滑性能的镀锌钢板。根据该专利技术，是在表面粗糙度Ra为0.5～1.5μm的镀锌钢板表面上有一层以SiO₂计1～200mg/m²的膜。该膜是通过硅酸或硅酸盐处理而获得，它在钢板冲压成型过程中起到润滑的作用。然面，根据我们的试验，镀锌钢板表面含有硅酸盐膜时会影响镀锌钢板的磷化性能。 

总之，现有技术由于电镀锌钢板镀层较软的特性，影响了钢板的冲压成形性，使电镀锌钢板在冲压过程中易产生模具粘锌问题，导致钢板冲压开裂、影响冲压件的表面质量。 

发明内容

本发明的目的是提供一种电镀锌钢板及其生产方法，解决电镀锌钢板在压加工时出现的冲压成形性差问题，该电镀锌钢板具有优良的表面润滑性能，其冲压成形性能明显优于传统的电镀锌钢板，同时也有良好的磷化性能；而且，生产工艺控制简便，容易实现。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是， 

一种润滑性电镀锌钢板，其包括，冷轧钢板、在冷轧钢板表面上电镀获得的电镀锌层，以及在电镀锌层表面上、含Mn、P、Mg、Ni的化合物层、化合物层表面的一防锈润滑油层；其中，化合物层存在形态为Mn、Mg、Ni的磷酸盐，即Mn₃(PO₄)₂、Mg₃(PO₄)₂、Ni₃(PO₄)₂，其成分质量百分比为：Mn：10～50％、P：30～60％、Mg：1～10％、Ni：1～10％，余量为O。 

获得电镀锌钢板表面含Mn、P、Mg、Ni化合物层的处理方法中的处理剂溶液组成如下：Mn²⁺、Mg²⁺、Ni²⁺、PO₄^3-、水。 

根据本发明，上述处理剂溶液各组分的含量控制、作用描述、各离子的引入方法如下：