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精彩詞條涂層鋼板
補充:0 瀏覽:12167 發(fā)布時間:2012-3-22
涂層鋼板又稱鍍層鋼板。在具有良好深沖性能的低碳鋼板表面涂覆Sn,Zn,Al,Cr,Pb-Sn合金,有機涂料和塑料等的制品的統(tǒng)稱。常用的涂(鍍)層鋼板包括鍍錫薄板,無錫鋼板,鍍鋅鋼板,鍍鋁鋼板,鍍鉛-錫合金鋼板和有機涂層鋼板等。
簡介 涂層鋼板 coated steel sheet 在具有良好深沖性能的低碳鋼板表面涂覆錫、鋅、鋁、鉻、鉛-錫合金、有機涂料和塑料等的制品。常用的涂層鋼板有以下幾種。 鍍錫薄板 (tin plate) 概述 在厚度0.1~0.32mm的鋼板表面鍍純錫的制品。鍍錫薄板表面光亮,耐腐蝕,有深沖成型的潤滑性,錫焊性良好,能進行精美的印刷和涂飾,廣泛用于食品罐頭工業(yè)和制作輕便耐蝕器皿。14世紀,歐洲出現(xiàn)手工鍍錫板。1730年英國首先實現(xiàn)了熱鍍錫鋼板的工業(yè)生產(chǎn)。1934年德國開始進行電鍍錫板的工業(yè)生產(chǎn)試驗。1937年美國建成第一條帶鋼連續(xù)電鍍錫作業(yè)線。1962年中國開始生產(chǎn)熱鍍錫板,1972年開始生產(chǎn)電鍍錫板。1979年中國第一條大型連續(xù)快速電鍍錫作業(yè)線在武漢投產(chǎn)。鍍錫薄板在中國長期稱為“馬口鐵”。1973年在中國鍍錫薄板會議上正式改稱現(xiàn)名。生產(chǎn)方法有熱鍍和電鍍兩種: 熱鍍 有連續(xù)鍍和單張鍍兩種方式。經(jīng)過脫脂、退火和平整的冷軋板,酸洗凈化后,通過ZnCl2和NH4Cl組成的熔劑,再通過熔融的錫鍋,制成熱鍍錫板。 電鍍 全采用連續(xù)鍍方式,按所用鍍液成分分為堿性法和酸性法。①堿性法,鍍液的主要成分為錫酸鈉,已較少應用。②酸性法,為電鍍錫的主要方法。有硫酸亞錫型又稱弗洛斯坦(Ferostan)型、鹵素型和硼氟酸亞錫型三種,以硫酸亞錫型應用最多。這種工藝在鍍槽內(nèi)以錫棒作陽極,帶鋼為陰極。錫陽極溶解成Sn2+進入鍍液中,Sn2+在陰極還原成金屬錫,沉積在帶鋼表面。電鍍的錫層需加熱到錫的熔點(231.9℃)以上,使其軟熔以達到鍍層結(jié)構致密,表面光亮。最后經(jīng)以鉻酸為主的溶液鈍化處理,并涂油。 電鍍錫生產(chǎn)效率高,成本低,鍍層薄而均勻,質(zhì)量穩(wěn)定。鍍層有不同的厚度(通常有 5.6、11.2、16.8和22.4g/m2四種厚度),有單面鍍或雙面鍍,可根據(jù)不同用途生產(chǎn)。因此,電鍍錫法幾乎全部取代了熱鍍錫法。 無錫鋼板(tin-free steel) 它的表面鍍膜的下層是金屬鉻,上層是鉻的水合氧化物。鍍膜結(jié)構見圖;這種鋼板生產(chǎn)成本低,可代替鍍錫薄板,多用作啤灑、碳酸飲料等的罐頭包裝材料。1953年美國用浸漬鉻酸處理法制成名為 “Hinac”的無錫鋼板和用電解鉻酸鹽-磷酸鹽處理法制成名為“TFS-210”的無錫鋼板。1961~1966年日本研制成Hitop、Can Super、Super Coat等鉻型無錫鋼板,從此開始生產(chǎn)多種無錫鋼板。1967年美國研究成在電鍍錫作業(yè)線上生產(chǎn)鉻型無錫鋼板。 無錫鋼板的前處理工序和裝置與電鍍錫完全相同。電解鉻酸鹽處理作業(yè)線有一步法和二步法(又稱一液方式和二液方式)。一步法是帶鋼通過含CrO3·H2SO4和氟化物的電解液,析出金屬鉻和鉻的水合氧化物;二步法是帶鋼鍍鉻后,再重新通過鉻酸處理,析出鉻的水合氧化物。 鍍鋅鋼板 (galvanized sheets) 概述 鍍鋅是一種經(jīng)濟而有效的防止鋼材腐蝕的方法,鍍鋅鋼板厚度一般為0.35~3mm。英文“galvanizing”意指鍍鋅層可對鋼板有電化學保護作用。1742年法國人梅洛曼 (Melomin) 研究熱鍍鋅法取得成功。1836年法國人索雷爾 (Sorel)將熱鍍鋅方法應用于工業(yè)生產(chǎn)。 1837年英國人格勞福德 (H. W.Grawford)取得熔劑法熱鍍鋅專利。1935年美國人森吉米爾 (T.Sendzimir)提出用保護氣體還原法進行帶鋼連續(xù)熱鍍鋅,通稱“森吉米爾法”。1937年美國建成第一條森吉米爾法連續(xù)熱鍍鋅作業(yè)線。中國于40年代在鞍山開始生產(chǎn)熱鍍鋅板,1979年在武漢建成第一條帶鋼連續(xù)熱鍍鋅作業(yè)線。 熱鍍法 薄板鍍鋅有熱鍍法和電鍍法兩種。熱鍍的鋅層厚度一般為60~300g/m2(單面),用于要求抗蝕性較強的部件。電鍍的鋅層為10~50g/m2(單面),多用于涂漆部件或?qū)δ臀g性要求不高的不涂漆部件。 熱鍍法 按前處理方式分熔劑法和保護氣體還原法。熔劑法是把經(jīng)過退火處理的鋼板酸洗,清除表面的氧化物,再通過含有ZnCl2和NH4Cl的熔劑槽,然后進入熔融的鋅槽鍍鋅。保護氣體還原法廣泛用于帶鋼連續(xù)熱鍍鋅。帶鋼先通過火焰加熱的預熱爐,燒掉表面殘油,同時在表面生成氧化鐵膜;再進入含有H2、N2混合氣體的還原退火爐加熱到710~920℃,使氧化鐵膜還原成海綿鐵。表面凈化和活化了的帶鋼冷卻到稍高于熔鋅的溫度后,進入450~460℃的鋅鍋,利用氣刀控制鋅層厚度。最后經(jīng)鉻酸鹽溶液鈍化處理,以提高耐白銹性。 電鍍法 按所用鍍液分堿性法和酸性法。堿性法的鍍液價格高,污染環(huán)境,生產(chǎn)效率低,鍍層質(zhì)量差,實際上已不采用。酸性法的鍍液的主要組成為ZnSO4·7H2O、NH4Cl和Al2(SO4)3·18H2O等。以純鋅為陽極,帶鋼為陰極,在電流作用下,鋅陽極板被溶解成Zn2+進入鍍液,而Zn2+在陰極被還原成金屬鋅沉積在帶鋼表面。鍍層經(jīng)磷酸鹽和鉻酸鹽混合溶液處理,可提高涂飾性,電鍍鋅鋼板的表面光亮平滑,過去主要用于汽車工業(yè)。近年來應用范圍擴大到電器工業(yè)及其他方面,促進了電鍍鋅板工業(yè)的發(fā)展。70年代還發(fā)展出單面鍍鋅板。 鍍鋁鋼板 (aluminium coated sheets) 鍍純鋁或含硅5~10%的鋁合金的鋼板能抗SO2、H2S和NO2等氣體的腐蝕,抗氧化性和熱反射性也很好。多用于制造汽車排氣系統(tǒng)、加熱爐的部件和用作建筑材料等。 工業(yè)生產(chǎn)鍍鋁鋼板有熱鍍法和電泳法兩種。1930年美國首先采用熱鍍鋁工藝,生產(chǎn)鍍鋁鋼板,其工藝同森吉米爾熱鍍鋅法基本相似。由于鋁的化學活性大,熔點(660℃)高于鋅(419.45℃),因而使操作溫度增高,工序復雜。熱鍍鋁時,槽溫保持在670~710℃,這時鐵與鋁迅速反應生成浮渣,所以需用鑲有陶瓷襯里的容器,而不可用鐵鍋熔鋁。熔融鋁和鋼基接觸很快形成Fe-Al系金屬化合物。合金層性脆,影響塑性加工的成形性,所以多在鋁鍋中加入約 5~10%的硅,以減小合金層厚度。普通的熱鍍鋁板按添加硅的Ⅰ型板和不加硅的Ⅱ型板兩種鍍層成分生產(chǎn)。鍍層厚度為70~150g/m2。 1962年英國研究電泳鍍鋁法取得成功,并建成第一條帶鋼連續(xù)電泳鍍鋁生產(chǎn)工藝作業(yè)線。此法是將鋁粉用電泳方法均勻地涂覆在帶鋼表面,然后經(jīng)過小變形量的軋制,使鋁粉之間、鋁粉和鋼基之間緊密地結(jié)合,再經(jīng)500~700℃燒結(jié)處理,在表面形成無孔隙的純鋁層。由于熱處理的時間短,所以生成的合金層極薄,改善了塑性加工的成形性。 70年代世界上鍍鋁鋼板主要還是用熱鍍法生產(chǎn),因為此法比較經(jīng)濟。為了提高鍍鋁板的耐蝕性和耐熱性,美國近年研究生產(chǎn)Al-Zn-Si合金鍍層鋼板和Al-Ti合金鍍層鋼板。后者的耐熱性相當409型不銹鋼。 鍍鉛-錫合金鋼板(terne coated sheets) 主要是指鍍有含錫5~20%的鉛-錫合金鍍層的鋼板。這種鋼板具有優(yōu)越的耐蝕性,特別是能抗石油制品的腐蝕,還有深沖成形的潤滑性、可焊性等,廣泛用于制作汽車油箱、電視機底盤等。“terne”一詞來自法語,意為“暗的”,這是相對于鍍錫鋼板有光亮的外觀而言。1830年美國首先生產(chǎn)鉛-錫合金涂層鋼板。1844年英國生產(chǎn)熱鍍鉛-錫合金鋼板。1973年聯(lián)邦德國建成第一條帶鋼連續(xù)電鍍鉛-錫合金作業(yè)線。1963~1964年中國在鞍山開始生產(chǎn)熱鍍鉛-錫合金鋼板。 鉛-錫合金涂層鋼板生產(chǎn)方法有熱鍍法和電鍍法。前者與熱鍍錫法十分相似,但鍍液用添加5~20%錫的鉛熔液,溫度保持320~360℃。帶鋼連續(xù)電鍍鉛-錫合金使用含有特殊添加劑的金屬濃度很高(含Pb90%和Sn10%的合金)的硼氟酸鍍液,經(jīng)電解,金屬沉積在鋼板上。 熱鍍鉛-錫合金層的厚度一般為60~250g/m2,而電鍍的厚度則有28、55和82g/m2三種。美國對鉛-錫合金鋼板使用長鉛-錫合金鋼材(long terne)和短鉛-錫合金鋼板 (short terne)的名稱。前者主要是指鋼板厚度在0.3~2.0mm之間的,后者指鋼板厚度在0.3mm以下的。 有機涂層鋼板(organic coated steel sheets) 以有機涂料或塑料膜涂覆在冷軋帶鋼、熱鍍鋅帶鋼、電鍍鋅帶鋼或鍍鋁帶鋼上,主要是涂覆在熱鍍鋅和電鍍鋅鋼板上。有機涂層不僅具有保護金屬板和延長使用壽命的作用,而且可以制成各種彩色花紋,使鋼板具有美麗的外觀,所以也有“彩色鋼板”之稱。廣泛用作建筑材料、汽車制造、電器工業(yè)和電冰箱、洗衣機等輕工業(yè)制品的原材料。有機涂層鋼板約在1927年創(chuàng)始于美國,并于1936年建成有機涂層帶鋼生產(chǎn)線。50年代初期傳到歐洲和日本。1963年中國用熱軋板在上海開始生產(chǎn)塑料膜層壓鋼板。 有機涂層鋼板生產(chǎn)工藝有輥涂法和層壓法兩種。涂覆前的帶鋼先經(jīng)清洗,再根據(jù)原板種類選用磷酸鐵溶液、磷酸鋅溶液或以磷酸鹽和鉻酸鹽混合溶液進行表面處理,在基材表面形成易于涂飾的底層。層壓法是將前述處理后的鋼板或帶鋼用粘結(jié)劑和塑料膜熱壓粘結(jié)而成。輥涂法是將有機涂料調(diào)配成漿液,經(jīng)涂料輥涂覆于板帶表面。涂覆后的板帶進入烘烤爐,加熱到260℃,使溶劑揮發(fā),涂層固化,一般采用二次涂覆和二次烘烤的工藝。有機涂層板用的涂料品種很多,主要為醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯和聚氟乙烯等。 其他補充 |
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