CN114101324A - 一种汽车用无机自润滑镀锌钢带及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车用无机自润滑镀锌钢带及其生产方法，属于镀锌汽车用钢制造领域，涉及到的生产方法适用于连续热浸镀纯锌镀层汽车用钢板。它通过控制获得优良表面质量和润滑性能的关键的两个工序光整和辊涂，并对具体的生产方法进行了详细的描述，所述的方法适用于膜重5～25mg/m2，膜厚度为20～60nm、厚度≤1.0mm、最小屈服强度≤180MPa的热镀纯锌镀层无机自润滑汽车板，工艺操作简单、产品适用范围广、涂辊耗材消耗少、环境友好、成本低廉等优点，可在镀锌生产工厂大范围推广，提高生产效率，保证产品质量。

Description

一种汽车用无机自润滑镀锌钢带及其生产方法
技术领域
本发明属于镀锌汽车用钢制造领域，更具体地说，涉及一种汽车用无机自润滑镀锌钢带及其生产方法，本发明涉及到的生产方法适用于连续热浸镀纯锌镀层汽车用钢板。
背景技术
镀锌钢板因其具有良好的耐腐蚀、涂装和焊接性能目前广泛应用于制造汽车用零件。但是，由于镀锌层的维氏硬度仅50～70HV，相比冷轧板的250HV较低。在零件冲压成型过程中经常会发生粘附成型模具的现象，从而造成表面部分锌层发生脱落集聚在模具拉延筋凹槽等部位，需定期擦拭模具影响汽车厂的冲压效率。为了提高镀锌钢板的抗脱锌粉性能，国内外诸多学者研究了各种解决方法，其中最经济有效的方法是在镀锌钢板表面再涂覆一层极薄的“润滑膜”。在这些方法中基于磷酸盐处理的表面润滑技术具有优异的润滑性能、焊接性能、磷化兼容性等特点。磷酸盐膜属于一种反应型的无机自润滑膜，一般膜重比较低，通常在5～25mg/m2，润滑膜的厚度为20～100nm。这种膜的另一优点是在冲压过程不会出现脱落污染模具，因此在冲压极为复杂的汽车零部件(例如侧围外板、背门外板、翼子板等)领域具有广阔的应用前景。目前国内外大批量生产涂覆自润滑药液至带钢表面所采用的方法是辊涂，控制膜重在规定的范围内同时又要保证镀锌表面不出现因膜重不均匀引起的表面条带状钝化不均缺陷是该类型润滑膜的核心生产工艺。膜重偏低虽然表面质量满足使用要求，但润滑效果会大幅度降低，达不到改善表面脱锌粉的效果，膜重偏高会加大膜重均匀性控制难度、降低成品的焊接性能。另外，钢板在涂覆药液之前必须具有一定的粗糙度才能更好的黏附药液，粗糙度过小则药液难以黏附带钢，粗糙度过大药液黏附过多易造成表面膜过厚、不均匀，难以保证表面质量符合要求。因此，针对磷酸盐类型的无机自润滑膜开发一套满足简单易操作、同时保证膜重和表面质量满足使用需求的生产方法是迫切需要解决的问题。
此外，寻求一种有效的评价润滑膜带来的润滑性能的试验方法也是该类型润滑膜质量评估不可或缺的一部分。
经检索，申请号为CN107488388A的专利文献公开了一种用于热镀锌板的自润滑涂料及自润滑热镀锌钢板及其制造方法。所述的膜的主要组分为：碱溶性丙烯酸树脂、聚多元醇、硅溶胶和水，非无机自润滑镀锌板，辊涂方法为顺涂，干燥方法为热风干燥，膜重在200-700mg/m2，该种方法不适用于生产低膜重的无机自润滑镀锌板，因此对此类型镀锌板生产没有太大指导意义。
申请号为CN112410768A的专利文献公开了一种镀锌钢板表面处理剂、表面处理剂的制备方法及自润滑镀锌钢板、钢板的制备方法。但由于所述的生产方法仅仅描述了于镀锌钢板表面涂覆表面处理剂，热风或电磁感应加热至表面处理剂蒸干后成膜，得到自润滑镀锌钢板，并未提及如何同时保证表面质量和膜重满足使用需求的光整以及辊涂的工艺细节。
申请号为CN110694879A的专利文献公开了一种综合性能优良的热镀锌自润滑钢板的生产方法，所述的自润滑膜组成为树脂、高性能蜡、硅烷、缓蚀剂、水等，涂覆辊与提液辊辊间压力为0.7～1.2KN，涂覆辊与钢带的压力为0.7～1.2KN。所述自润滑涂料涂抹钢板的膜层厚度为0.6～1.2g/m2。申请号为CN104059515A的专利文献公开了一种热镀锌自润滑处理液和金属材料及其制备方法，但其润滑液含有水、硼酸、润滑剂、无机缓蚀剂、硅烷偶联剂和有机树脂，非磷酸盐类的自润滑膜组成，且润滑膜的厚度为0.05-0.3μm。以上均采用非磷酸盐类型的无机自润滑膜，其所述的生产方法及辊涂工艺不能直接用于生产磷酸盐类型的自润滑热镀锌板，主要是辊间压力过低，未干燥的液体在重力作用下在带钢表面的流向具有较大不确定，在干燥后容易造成膜重不均匀、局部区域偏厚，影响表面质量稳定性。
申请号为CN103911031A的专利文献公开了一种热镀锌自润滑处理剂组合物和自润滑镀锌板及其制备方法，所述的自润滑处理剂组合物配制成涂布液，将所述涂布液涂布在热镀锌板基材上，然后进行固化，且涂层的厚度为0.05-0.3微米，非磷酸盐类的无机自润滑膜，膜重较大，并且未详细列出具体的辊涂生产方法，也没有说明如何评估润滑性能。
此外，专利公开号为CN1986754A，公开日为2007年6月27日，发明名称为一种镀锌钢板表面润滑处理剂及其处理方法，其中，表面润滑处理剂的化学组成主要由下列阳离子与阴离子组成：阳离子为选自下列离子中的一种或多种：Co、Ni、Fe、Mo、Mn、K、Na、Mg、Ca，阳离子含量总和为0.1～25g/L；阴离子为选自下列离子中的一种或多种：SO4 2-、MoO4 2-、PO4 3-、MnO4 -、F-，阴离子含量总和为1～100g/L。处理过程包括：a.表面润滑处理剂溶液温度控制在5～35℃常温下；b.钢板完成镀锌或完成热镀锌合金化，并冷却至常温下后，采用喷林或浸渍方法将表面润滑处理剂溶液均匀地分布于钢板镀层表面，然后采用挤干辊挤干，并用热风或冷风吹干。该发明公开了用于镀锌钢板表面润滑的润滑剂成分，但未公开说明详细的辊涂工艺过程，如何实现表面膜重均匀性控制，也未对润滑性能评估提供有效方案。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有自润滑镀锌板表面的膜重稳定性控制难以满足使用要求的问题，本发明提供一种汽车用无机自润滑镀锌钢带及其生产方法，具有良好的膜重均匀性，可以满足汽车外覆盖件使用需求。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种汽车用无机自润滑镀锌钢带，所述无机自润滑镀锌钢带表面形成有至少一层润滑膜，通过将光整机工作辊切换为Ra1.8μm，Ra为0.8～1.2的工作辊，采用轧制力模式将光整轧制力稳定控制在220～280吨，以及设定辊涂机上、下涂覆辊辊速差30～40m/min，设定取料辊辊速差10～20m/min，辊间压力2500～3500N，得到厚度≤1.0mm、规定最小屈服强度≤180MPa强度级别的钢带，满足Ra0.8～1.2μm、Rpc≥150个/cm，润滑膜的膜重为5～25mg/m2，厚度为20～100nm。
辊涂机配合使用有药液自循环过滤装置，
所述的药液自循环过滤装置包括原液桶、自循环桶、电动抽液泵、过滤阀门、自循环电抽液泵、上循环槽和下循环槽以及连接它们的管道，所述上循环槽和下循环槽分别对应上轧辊、下轧辊设置，所述原液桶通过管道、电动抽液泵与上循环槽、下循环槽分别连接；所述自循环桶通过管道、自循环电抽液泵与上循环槽、下循环槽分别连接，所述过滤阀门设置在连接上循环槽的管道上。
更进一步地，药液为无机自润滑药液，所述无机自润滑药液以水为溶剂，包括Mn2+：0.015～0.15mol/L、Ni2+：0.0015～0.030mol/L、PO4 3-：0.03～0.36mol/L、聚乙烯吡咯烷酮：0.15～0.35g/L，所述无机自润滑药液的pH为1.5～4.0。
本发明还公开了一种汽车用无机自润滑镀锌钢带的生产方法，包括以下步骤：
S1、光整：将光整机工作辊切换为Ra为1.8μm的工作辊，采用轧制力模式将光整轧制力稳定控制在220～280吨；
S2、辊涂：从原液桶中抽取无机自润滑药液至自循环槽中，之后开启自循环桶的抽液泵开启药液自动循环，设定辊涂机上、下涂覆辊辊速差30～40m/min，设定取料辊辊速差10～20m/min，辊间压力2500～3500N；
S3、感应加热、热风干燥，制得汽车用无机自润滑镀锌钢带。
更进一步地，步骤S2中辊涂采用逆涂方式。
更进一步地，步骤S3中感应加热温度控制在300～350℃，热风干燥控制在90～100℃。
更进一步地，所述无机自润滑镀锌钢板的润滑性能采用可更换模具的DrawBead试验机，使用阻力系数0.9的方形拉延筋进行评估，将生产的无机自润滑钢带加工成40mm*400mm规格的试样，模具表面进行表面采用热喷涂方法镀铬、之后采用600目以上的金刚石砂纸打磨表面进行光顺处理，试验压力为5KN，拉延速率设置为1000mm/min，之后绘制行程-载荷曲线。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明针对一种用于生产热镀纯锌镀层无机自润滑产品开发了一套关键的光整+辊涂工艺，其中该发明所阐述的光整工艺可以获得Ra0.8～1.2μm、Rpc≥150个/cm的镀锌板，利用大的初始比表面积用于后续的辊涂工序更牢固、均匀地吸附药液做准备，生产的产品具有优良的表面质量、润滑性能，适用于膜重5～25mg/m2，膜的厚度为20～60nm，厚度≤1.0mm、最小屈服强度≤180MPa的热镀纯锌镀层汽车板，工艺操作简单、产品适用范围广、涂辊耗材消耗少、环境友好、成本低廉等优点；
(2)本发明研究了取料辊和涂覆辊的速度差对膜重的影响规律、辊间压力对表面质量和膜重的影响规律得出了最佳辊速差和辊间压力的生产范围，可显著减少因工艺不当造成的涂辊的过快磨损问题，降低生产成本；
(3)本发明在辊涂工序采用逆涂+药液自循环+过滤的方式最大程度地减少药液消耗和污染，生产期间药液始终在循环槽中自循环，对环境无污染，本发明的原液与自循环药液分离系统，可根据使用量的多少适量控制自循环槽中的药液，减少药液浪费，工序操作简单；
(4)本发明采用DrawBead试验机进行模拟拉延筋试验，制作一个阻力系数为0.9的方形的延筋配合适当的试验参数，绘制行程-载荷的变化曲线可以与无润滑处理的纯锌镀层钢板明显区分开来，试验操作简单、结果直观可靠。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为EDT工作辊生产的镀锌板Ra与Rpc关系图，其中横坐标为Ra值，纵坐标为Rpc值；
图2为Rpc＝90时的钢板表面轮廓图；
图3为Rpc＝160时的钢板表面轮廓图；
图4为上、下表面取料辊速差与膜重的关系图；
图5为上、下表面涂覆辊速差与膜重的关系图；
图6为取料辊速差过大涂覆辊磨损过快变黑失效；
图7为辊间压力为500N时的表面质量(NG)；
图8为辊间压力为1000N时的表面质量(NG)；
图9为辊间压力为2000N时的表面质量(NG)；
图10为辊间压力为2500N时的表面质量(OK)；
图11为辊间压力为3000N时的表面质量(OK)；
图12为辊间压力为4000N时的表面质量(OK)；
图13为药液自循环过滤装置示意图；
其中：11、原液桶；12、自循环桶；13、电动抽液泵；14、过滤阀门；15、自循环电抽液泵；16、上循环槽；17、下循环槽；18、上轧辊；19、下轧辊；
图14为模拟拉延筋模具示意图，T为钢带的实际厚度，适用于厚度≤1.0mm的热镀锌带，试样尺寸为40mm*400mm；
图15为DrawBead模拟拉延筋示意图；
图16为厚度为0.6mm的H180YD+Z无机自润滑热镀锌板反面膜重分布图；
图17为厚度为0.8mm的H180YD+Z无机自润滑热镀锌板反面膜重分布图；
图18为厚度为1.0mm的H180YD+Z无机自润滑热镀锌板反面膜重分布图；
图19为无润滑处理样板的行程-载荷曲线图；
图20为膜重为5.36mg/m2的行程-载荷曲线图；
图21为膜重为8.96mg/m2的行程-载荷曲线图；
图22为膜重为13.21mg/m2的行程-载荷曲线图。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。
本发明提供一种汽车用无机自润滑镀锌钢带的生产方法及药液自循环过滤装置，通过控制获得优良表面质量和润滑性能的关键的两个工序光整+辊涂，并对具体的生产方法进行了详细的描述，所述的方法适用于膜重5～25mg/m2，膜厚度为20～60nm、厚度≤1.0mm、最小屈服强度≤180MPa的热镀纯锌镀层无机自润滑汽车板，工艺操作简单、产品适用范围广、涂辊耗材消耗少、环境友好、成本低廉等优点，可在镀锌生产工厂大范围推广，提高生产效率，保证产品质量。
为实现上述目的，本发明通过采用合适的光整工艺获得所需的镀锌板，确保在涂覆自润滑药液前具有足够大的比表面积。研究了取料辊、涂覆辊速差对膜重的影响规律获得最佳辊速差生产范围，之后研究不同取料辊与涂覆辊间压力对表面质量和膜重的影响规律获得最佳辊间压力生产范围。该生产方法获得的无机自润滑镀锌板具有表面质量和润滑性能优良的特点。同时设计一种模拟拉延筋试验制作一种方形的拉延筋配合适当的试验参数评估润滑性能。
实施例1
本发明的技术方案实施步骤如下：
(1)生产前光整机工作辊切换为Ra为1.8μm粗糙度辊，采用轧制力模式将带钢轧制力稳定控制在220～280吨；
(2)提前从原液桶中抽取0.2～0.3m3体积的药液至自循环槽中，之后开启自循环桶的抽液泵开启药液自动循环，设定辊涂机上、下涂覆辊辊速差30～40m/min，设定取料辊辊速差10～20m/min，辊间压力2500～3500N；
(3)开启感应加热器、热风干燥器，温度分别控制在300～350℃、90～100℃；
(4)将生产的无机自润滑钢带加工成40mm*400mm规格的试样，更换拉延模具为前述制作的方形拉延筋，设定试验压力5KN，拉伸速率1000mm/min，之后绘制行程-载荷曲线评估润滑性能。
本发明所用的无机自润滑药液以水为溶剂，其组成为：Mn2+0.015～0.15mol/L；Ni2 +0.0015～0.030mol/L；PO43-0.03～0.36mol/L；聚乙烯吡咯烷酮0.15～0.35g/L；其中，无机自润滑药液的pH为1.5～4.0，其余为水，润滑膜的膜重为5～25mg/m2，润滑膜的厚度为20～100nm。
光整工序的生产方法：热镀锌产线光整工序的其中一个重要作用是赋予镀锌板表面一定的粗糙度，保证涂漆黏附性能合格。但粗糙度对于后续辊涂过程更有力、均匀地黏附药液也是至关重要的，由于目前大多数钢厂镀锌线使用的是EDT方法打磨的光整机工作辊，这种方法打磨的工作辊生产出来的镀锌钢板Ra与呈现反向相关的关系，其中，Ra为表面粗糙度，Rpc为单位长度内连续穿过规定的上轮廓截止线和下轮廓截止线粗糙度轮廓元素的数量。钢板表面轮廓的数量，即Ra越大Rpc越小，并且当Ra超过1.2μm时Rpc会出现断崖式下降。目前大多数汽车厂的镀锌面板对粗糙度均有一定要求，普遍要求是0.6～1.5μm，但对Rpc一般不做要求。Rpc反映了单位长度内钢板表面轮廓的数量，其值越大则钢板的比表面积越大，越有利于吸附药液，对于后续涂漆的黏附性能越好。为了控制Rpc在150个/cm以上，采用1.8μm的光整机工作辊，确保粗糙度Ra在0.8～1.2μm之间，同时光整轧制力控制在220吨～280吨之间，保证镀锌板对工作辊粗糙度的复制率维持在45％～67％之间，如此，可保证粗糙度Ra和Rpc均达到一个理想的范围，其中，表1为光整轧制力与Ra的关系，图1为EDT工作辊生产的镀锌板Ra与Rpc关系图，其中横坐标为Ra值，纵坐标为Rpc值，图2和图3分别为Rpc＝90时的钢板表面轮廓图和Rpc＝160时的钢板表面轮廓图。
表1光整轧制力与Ra的关系
光整轧制力(t) Ra(μm) 钢板对工作辊的粗糙度复制率(％)
220 0.802 44.56％
230 0.889 49.39％
240 0.946 52.56％
250 1.057 58.72％
260 1.117 62.06％
270 1.179 65.50％
280 1.198 66.56％
辊涂工序的生产方法：具备一定表面结构的镀锌板在辊涂工序主要完成药液的涂覆及烘干-固化成膜过程。经过大量的生产实践发现涂覆辊、取料辊与带钢的速度差以及涂覆辊和取料辊间的压力对无机自润滑膜的影响最大，其他工艺条件，如带钢包角、生产线速度等影响很小，机组可根据情况适当调节，不影响最终产品膜重及表面质量。表2为影响膜重的关键辊涂工艺，表3为涂辊与取料辊的设备参数。
表2影响膜重的关键辊涂工艺
影响因素 对膜重影响
涂覆辊速度差 辊速差越大，膜重越大
取料辊速度差 辊速差越大，膜重越大
辊间压力 压力越高，膜重越小
表3涂辊与取料辊的设备参数
设备参数 涂辊 取料辊
直径(mm) 300 300
辊身长度(mm) 2300 2300
材质 聚氨酯 不锈钢
表面粗糙度Ra(μm) 0.8～1.2 0.8～1.2
(1)辊速差设计：
分别以涂覆辊速差和取料辊速差为变量，设计一组实验单独研究涂覆辊速差、取料辊速差对膜重的影响，其他工艺条件保持不变。具体方法如表4所示，结果如图4和图5所示。
表4辊速差对膜重的影响试验设计
Figure BDA0003329495670000071
Figure BDA0003329495670000081
涂覆辊速差按照30～40m/min，取料辊速差按照10～20m/min生产可使得膜重控制在5～10mg/m2满足设计要求的5～20mg/m2。涂覆辊速差不宜过小，这样会导致膜重偏低，过大会导致与钢带的摩擦加剧，损耗变大，取料辊因超过30m/min以上膜重并不会增加，选择10～20m/min生产主要原因是取料辊速度过大(超过20m/min)会很快造成涂覆辊磨损过大变黑，如图6所示，这种状态的涂覆辊无法继续使用只能更换，影响生产稳定、生产成本急速上升。
(2)辊间压力设计：
涂覆辊速差、取料辊速差按上述最佳生产范围设计，辊间压力由500N开始测试，每次增加500N，之后测试膜重及观察表面质量变化情况。结果如表5所示。辊间压力设计在2500～3500N范围内既可以保证膜重也可以确保表面质量优良，结果如图7-12所示。
表5辊间压力与膜重关系
Figure BDA0003329495670000082
(3)其他辊涂工艺参数设计
由于无机自润滑的药液基本没有高分子化合物，药液的粘度较低，因此辊涂方式采用逆涂的方式，比顺涂方式可让药液充分与带钢接触黏附。在药液回收至循环槽之前加装一个药液过滤装置，这是由于取液槽中的药液不断与带钢接触会沾染锌粉等杂质，在回流阀门处安装一个过滤网可以滤除杂质，保证药液清洁、持续满足生产要求。并且循环系统是一个封闭体系，生产期间药液始终在循环槽中自循环，对环境无污染。当自循环槽药液不足采用电动抽液泵从原液桶单向抽入，原液与自循环药液分离，可根据使用量的多少适量控制自循环槽中的药液，减少药液浪费。
其中，所述的药液自循环过滤装置如图13所示，
如图13所示，药液自循环过滤装置包括原液桶11、自循环桶12、电动抽液泵13、过滤阀门14、自循环电抽液泵15、上循环槽16和下循环槽17以及连接它们的管道，所述上循环槽16和下循环槽17分别对应上轧辊18、下轧辊19设置，所述原液桶11通过直径4cm的聚乙烯塑料软管、电动抽液泵13与上循环槽16、下循环槽17分别连接；所述自循环桶12通过直径4cm的聚乙烯塑料软管、自循环电抽液泵15与上循环槽16、下循环槽17分别连接，所述过滤阀门14设置在连接上循环槽16的直径4cm的聚乙烯塑料软管上。
使用过程中，首先打开原液桶上的电动抽液泵，从原液桶中抽取0.2～0.3m3体积的药液至循环槽中，之后关闭原液桶上的电动抽液泵，同时开启自循环桶上的抽液泵开始药液自循环。药液经过自循环桶进入循环槽通过一个过滤阀门对药液中的杂质进行过滤处理之后再送入循环槽。
此外，药液经过辊涂之后经过感应加热+热风干燥二道工序都是常规的一些方法，感应加热温度控制在300～350℃，热风干燥控制在90～100℃即可使得自润滑膜充分干燥、固化。
无机自润滑镀锌板润滑性能评估方法：无机自润滑镀锌板生产出来后除了对膜重进行检测外还需要对其润滑性能进行评估，因经过润滑处理之后镀锌板的表面摩擦系数下降，材料在同样的模具状态和拉延参数条件下流动性加大，因此需要使用阻力系数更大的模具进行评估，本发明专利使用阻力系数0.9的方形拉延筋进行润滑性能评估，模具表面采用热喷涂方法镀铬、之后采用600目以上的金刚石砂纸打磨表面进行光顺处理，目的是减少对锌层的划伤，避免给评估结果带来较大的误差。试验压力为5KN，试验压力过小会导致试验效果不明显，试验压力过大会导致试验材料阻力过大难以拉伸并且损害模具和试验机，拉延速率设置为1000mm/min，过小过大也会出现上述问题，评估润滑性能的模拟拉延筋设备参数如表6所示，模拟拉延筋模具示意图如图14所示。
表6评估润滑性能的模拟拉延筋设备参数
Figure BDA0003329495670000091
Figure BDA0003329495670000101
试验装置为可更换模具的DrawBead试验机。通过评估行程-载荷曲线的波动情况间接评估润滑效果，连续拉延5次，曲线如有明显波动则说明润滑性能不佳。
根据发明实例，应用本发明所生产的热镀锌无机自润滑钢板，对于厚度≤1.0mm，规定最小屈服强度≤180MPa强度级别的钢带，可满足表面粗糙度Ra稳定在0.8～1.0μm，Rpc≥150个/cm，膜重在5～25mg/m2之间，表面质量符合汽车面板要求，具有生产工艺操作简单、耗材损耗少、环境友好的优点。跟踪了典型厚度0.6mm、0.8mm、1.0mm的热镀锌无机自润滑钢板，钢种为H180YD+Z。其上、下表面的膜重分布如图16-18所示，均满足要求的5～25mg/m2。表面质量均达到了汽车面板的要求。光整机工作辊均采用1.8μm粗糙度辊，粗糙度Ra、Rpc分布如表7所示。同一拉延筋试验模具及试验参数条件下的行程-载荷曲线如图19-22所示，经过润滑处理的样板经过5次拉伸之后的行程-载荷曲线与第一次拉伸几乎平行，表现出稳定的润滑性能，而无处理样板经过5次拉伸后载荷波动明显变大，润滑性能较差。可见，应用本发明专利所述的生产方法钢带的粗糙度Ra、Rpc均达到要求，且具有优良的润滑性能，所述生产方法效果显著，可在镀锌产线进行大规模推广应用。
表7应用本发明方法生产的H180YD+Z的无机自润滑镀锌板表面粗糙度
Figure BDA0003329495670000102
Figure BDA0003329495670000111
应用本发明所生产的热镀锌无机自润滑钢板，对于厚度≤1.0mm，规定最小屈服强度≤180MPa强度级别的钢带，可满足表面粗糙度Ra稳定在0.8～1.0μm，Rpc≥150个/cm，膜重在5～25mg/m2之间，表面质量符合汽车面板要求且具有优良的润滑性能，具有生产工艺操作简单、耗材损耗少、环境友好的优点。可在镀锌产线进行大规模推广应用。
上述说明仅对本发明进行了具体的示例性描述，需要说明的是本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种汽车用无机自润滑镀锌钢带，所述无机自润滑镀锌钢带表面形成有至少一层润滑膜，其特征在于，通过将光整机工作辊切换为Ra为1.8μm的工作辊，采用轧制力模式将光整轧制力稳定控制在220～280吨，以及设定辊涂机上、下涂覆辊辊速差30～40m/min，设定取料辊辊速差10～20m/min，辊间压力2500～3500N，得到厚度≤1.0mm、规定最小屈服强度≤180MPa强度级别的钢带，满足Ra0.8～1.2μm、Rpc≥150个/cm，润滑膜的膜重为5～25mg/m2，厚度为20～100nm。
2.根据权利要求1所述的汽车用无机自润滑镀锌钢带，其特征在于，辊涂机配合使用有药液自循环过滤装置，
所述的药液自循环过滤装置包括原液桶(11)、自循环桶(12)、电动抽液泵(13)、过滤阀门(14)、自循环电抽液泵(15)、上循环槽(16)和下循环槽(17)以及连接它们的管道，所述上循环槽(16)和下循环槽(17)分别对应上轧辊(18)、下轧辊(19)设置，所述原液桶(11)通过管道、电动抽液泵(13)与上循环槽(16)、下循环槽(17)分别连接；所述自循环桶(12)通过管道、自循环电抽液泵(15)与上循环槽(16)、下循环槽(17)分别连接，所述过滤阀门(14)设置在连接上循环槽(16)的管道上。
3.根据权利要求2所述的汽车用无机自润滑镀锌钢带，其特征在于，药液为无机自润滑药液，所述无机自润滑药液以水为溶剂，包括Mn2+：0.015～0.15mol/L、Ni2+：0.0015～0.030mol/L、PO4 3-：0.03～0.36mol/L、聚乙烯吡咯烷酮：0.15～0.35g/L，所述无机自润滑药液的pH为1.5～4.0。
4.一种制备权利要求1-3任一项汽车用无机自润滑镀锌钢带的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、光整：将光整机工作辊切换为Ra为1.8μm的工作辊，采用轧制力模式将光整轧制力稳定控制在220～280吨；
S2、辊涂：从原液桶中抽取无机自润滑药液至自循环槽中，之后开启自循环桶的抽液泵开启药液自动循环，设定辊涂机上、下涂覆辊辊速差30～40m/min，设定取料辊辊速差10～20m/min，辊间压力2500～3500N；
S3、感应加热、热风干燥，制得汽车用无机自润滑镀锌钢带。
5.根据权利要求4所述一种汽车用无机自润滑镀锌钢带的生产方法，其特征在于，步骤S2中辊涂采用逆涂方式。
6.根据权利要求5所述一种汽车用无机自润滑镀锌钢带的生产方法，其特征在于，步骤S3中感应加热温度控制在300～350℃，热风干燥控制在90～100℃。
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