CN117660828A - 高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法，主要解决现有冷轧热镀铝锌钢板抗红锈性能差、冲压加工及摩擦后容易发黑的技术问题。技术方案为，一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，所述基板的化学成分重量百分比为：C：0.0050％～0.0070％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷轧热镀铝锌钢板，特别涉及一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域。
背景技术
1962年美国伯利恒公司在锌液的基础上添加铝，铝含量从1％一直做到70％，当铝含量为55％时，得到了外观高欣赏价值，耐蚀性比纯锌提高6倍的铝锌镀层。经过10年完善后投入工业生产，商品名为Galvalume。其后，澳大利亚BHP、瑞典SSAB公司先后引入该技术，目前冷轧镀铝锌产品已广泛应用于各行各业。
在双碳背景下，高耐蚀、高强减薄已成为钢铁下游家电用户的首选。近年来，越来越多的家电知名用户如博西华、海尔、美的等，在冰箱、洗衣机选材方面提出了减薄、高耐蚀、高表面的要求。减薄方面：基材厚度逐步由0.4mm降低至0.35mm，一些产品上更是降低至0.3mm以下；高耐蚀方面：用户对红锈出现时间做了明确限定，其中也出于安全的角度考虑，而镀铝锌由于优异的耐蚀性而逐步取代纯锌，成为首选镀层；高表面方面：用户提出在运输和加工过程中产品表面不出现外观发黑和磨损的要求。
原有产品在减薄、提高耐蚀性、提高表面质量的实践过程中，存在以下难题：1)减薄后由于材料本身强度过高，导致冲压开裂，材料本身强度过低，导致刚度不足；2)耐蚀性提高的过程中，由于常规铝锌镀液成分的限定，耐蚀性增加有限，只能依靠增加镀层厚度的方法提升耐蚀性能。然而，铝锌镀层密度低，较纯锌镀层显著增厚，同时镀层韧性较纯锌镀层差，因此在镀层增厚的过程中容易导致冲压脱锌；3)表面膜层耐磨性和润滑性差，导致产品在运输过程和冲压过程发生局部发黑问题。原有产品无法满足用户减薄、高耐蚀、高表面的要求。
申请公布号为CN107904490A的中国专利公布了一种结构用薄规格热镀铝锌合金钢板及其制备方法，该专利产品屈服强度>350MPa,无法满足家电产品冲压要求，同时镀层为常规成分，不添加微量稀土和Mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
申请公布号为CN105970105A的中国专利公布了一种超深冲用热镀铝锌板带及其制备方法，该专利产品屈服强度130～190Mpa，强度过低，无法满足0.28～0.35mm厚度钢板的刚度要求，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和Mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
申请公布号为CN103625034A的中国专利公布了一种自润滑高耐蚀性镀铝锌钢板及其制备方法，该专利后处理膜层为含铬膜层，为非环保型涂层，长期接触危害人体健康，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和Mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
申请公布号为CN105038437A的中国专利公布了无铬耐指纹涂层液和热镀铝锌板的制备方法，该专利中耐指纹涂层没有足够的润滑助剂，润滑性能不能满足要求，镀铝锌层为传统成分，不添加微量稀土和Mg元素，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
申请公布号为CN105062239A的中国专利公布了一种高耐蚀性涂层液和热镀铝锌耐指纹板的制备方法，该专利主要涉及到钢板的耐蚀性、耐指纹性、耐热性、耐水性、吸附性等性能，涂层液中未添加润滑助剂，润滑性能显著不足。
申请公布号为CN103254755A的中国专利公布了具有优异耐候性、耐蚀性和耐碱性的热镀铝锌钢板及其制备方法和表面处理剂，该专利主要涉及到钢板的耐候性、耐碱性，涂层液中润滑助剂添加量微小，润滑性能不足，同时镀层成分为常规成分，镀层耐蚀性较差，无法满足用户耐红锈时间。
申请公布号为CN111254375A的中国专利公布了一种高润滑性表面镀铝锌板的生产方法，其耐蚀性显著不足，足无法满足用户耐红锈时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板及其制造方法，主要解决现有冷轧热镀铝锌钢板抗红锈性能差、冲压加工及摩擦后容易发黑的技术问题，本发明冷轧热镀铝锌钢板具有优良的表面润滑性，运输过程中和冲压加工后不会发黑，抗红锈性能优良，满足了冰箱、洗衣机等家用电器的冲压用背板、底板的制造需求。
本发明的技术思路是，通过镀层成分体系、耐指纹膜成分体系以及生产工艺参数的突破性新设计，提高冷轧热镀铝锌钢板的润滑性能和耐蚀性能，包括：
1)针对冲压加工后钢板发黑以及运输过程钢板摩擦发黑的问题，申请人经过长期跟踪和研究发现，镀铝锌钢板表面的耐指纹膜的润滑性和附着性不足、动摩擦系数高是导致冲压和摩擦发黑的根本原因，提升耐指纹膜的润滑性和耐磨性、降低动摩擦系数可以从根本上解决冲压和摩擦发黑问题。现有镀铝锌钢板表面的耐指纹膜的在润滑性和附着性方面存在明显不足，对此，发明人经过多年研究，对膜层的配方进行优化，优选了以聚氨酯环氧树脂为基体的树脂体系和润滑助剂体系，同时配合涂膜工艺的改良，在现有耐指纹膜性能基础上，显著增加了膜层的润滑性和附着性，降低了动摩擦系数，解决了冲压和摩擦发黑问题；
2)针对抗红锈性能差的问题，申请人经过长期跟踪和研究发现，镀铝锌钢板的抗红锈性能主要与镀层和后处理膜层的耐蚀性密切相关，现有镀层耐蚀性和耐指纹膜耐蚀性不足是导致抗红锈性差的根本原因。对此，镀层方面：发明人经过系统研究，对现有镀层成分体系进行了优化，通过加入微量的Mg和稀土元素，并控制合理的成分比例，开发出高耐蚀的镀铝锌镀层成分体系，同时经过研究，发现锌比(镀层厚度/基板厚度)是影响耐蚀性的另一关键因素，在此基础上设计出了合适的锌比，通过成分体系和锌比的设计，显著提升了钢板的切口和平面耐蚀性；后处理膜方面：发明人经过多年研究，对膜层的配方进行优化，优选了优选了以聚氨酯环氧树脂为基体的树脂体系和内蚀抑制剂，同时配合生产工艺的优化，在现有耐指纹膜性能基础上，显著增加了膜层的耐蚀性。在镀层和耐指纹膜的耐蚀性双重提升的叠加效应下，显著提高了钢板的抗红锈性能。
本发明采用的技术方案是，一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，所述基板的化学成分重量百分比为：C：0.0050％～0.0070％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；
所述铝锌镀层的化学成分重量百分比为：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1％-0.2％，Re：0.1％～0.14％，各组分重量和为100％；
所述无铬耐指纹膜组分的重量百分比为：水性有机树脂65％～80％，硅烷偶联剂3％～10％，内蚀抑制剂4％～14％，润滑助剂8％～17％，各组分重量和为100％；
0.28～0.35mm厚冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80 mm为28％～38％；
冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
本发明所述的冷轧热镀铝锌钢板的锌比＝冷轧热镀铝锌钢板的铝锌镀层厚度/冷轧热镀铝锌钢板的基板厚度。
对本发明冷轧热镀铝锌钢板用钨电极进行运输，运输过程中钢板表面不产生摩擦发黑；对其进行冲压加工，冲压后钢板表面不发黑；对其进行盐雾试验，盐雾试验钢板边部切口红锈出现时间>1800h；钢板表面红锈出现时间>4500h。
一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，该方法包括：
对厚度为0.26～0.33mm的冷轧热镀铝锌基板进行热浸镀铝锌、平整、涂膜、烘干得到成品的步骤；
所述冷轧热镀铝锌基板为冷轧轧硬带钢经卧式连续退火炉退火后得到，冷轧热镀铝锌基板的化学成分重量百分比为：C：0.005％～0.007％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；冷轧热镀铝锌基板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80 mm为28％～38％；
所述热浸镀铝锌步骤，带钢通过锌锅进行热浸镀铝锌，铝锌液化学成分重量百分比为：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1-0.2％，Re：0.10％～0.14％，各组分重量和为100％；
所述涂膜步骤，采用辊涂工艺将无铬耐指纹涂料直接涂覆在热镀铝锌钢板表面，辊涂工艺采用逆涂方式，带液辊与带钢速度比为105％～115％，涂覆辊与带钢速度比130％～145％，带液辊与涂覆辊辊压为0.2～0.3kN；
所述的无铬耐指纹涂料，其组分的重量百分比为：水性有机树脂13％～20.8％，硅烷偶联剂0.6％～2.6％，内蚀抑制剂0.8％～3.64％，润滑助剂1.6％～4.42％，余量为水，各组分重量和为100％；所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷一种或多种混合物；所述的内蚀抑制剂为草酸氧钒、偏钒酸铵、五氧化二钒、碳酸锆铵、氟锆酸铵、氟钛酸铵、钛酸四丁酯、硝酸铈、硝酸亚铈中的任意两种的混合物以及两种以上的混合物；所述的润滑助剂为聚乙烯粒子和聚四氟乙烯粒子的混合物，比例为1:3，两者粒子直径范围0.2-1.0μm；无铬耐指纹涂料的pH值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3；
所述烘干步骤，用烘干炉对钢板进行烘干，烘干方式为电磁感应加热+热风烘干，钢板烘干温度为140～160℃。
本发明方法生产的冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80 mm为28％～38％；
冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
将本发明方法生产的冷轧热镀铝锌钢板用钨电极进行运输，运输过程中钢板表面不产生摩擦发黑；对其进行冲压加工，冲压后钢板表面不发黑；对其进行盐雾试验，盐雾试验钢板边部切口红锈出现时间>1800h；钢板表面红锈出现时间>4500h。
申请人经长期研究发现，冷轧热镀铝锌钢板在减薄的过程中，需要控制力学性能在一个合理的范围内，材料本身强度过高，会导致后续加工过程中冲压开裂，材料本身强度过低，会导致刚度不足；冷轧热镀铝锌钢板的耐蚀性，主要受镀层和后处理膜层的影响，在切口耐蚀性方面，主要是保证较高的锌比，增加锌层对切口位置的覆盖面积；在表面耐蚀性方面，一方面可以增加镀层的耐蚀性，另一方面可以增加后处理膜的耐蚀性，两者双重保障了表面耐蚀性的提升；冷轧热镀铝锌钢板在运输过程和冲压过程是否会发黑，主要与后处理膜层的耐磨性和润滑性相关，耐磨性好，润滑性佳，可避免运输过程和冲压过程发黑问题的产生。申请人通过对热浸镀工艺、平整工艺、辊涂工艺的控制，使材料具备了良加工特性；同时，在传统的镀铝锌镀液成分体系下，创造性的引入稀土和Mg元素，并通过含量的优化，显著提升了铝锌镀层的耐蚀性能；申请人对后处理膜配方进行优化，选取了以合成水性聚氨酯环氧树脂为基体树脂的体系，保证了涂层具备优良的附着性、柔韧性、耐磨性、耐蚀性，同时通过对润滑助剂的优化配置，显著提升了膜层的润滑性。通过上述创造性的实施，彻底解决现有技术中冷轧热镀铝锌钢板容易冲压和摩擦发黑、抗红锈性能差的技术问题，使得双碳背景下高表面、高耐蚀、减薄的冷轧镀铝锌产品广泛应用于家电领域。
本发明采取的生产工艺的理由如下：
1、热浸镀铝锌工艺的设定
镀液成分的设定：镀液成分对镀层耐蚀性有明显的影响，在传统铝锌镀液Al含量为55％左右、Zn含量为43％左右，硅含量为1.6％左右的基础上，加入一定量的稀土元素和Mg元素，可以获得较传统铝锌镀层耐蚀性更为优异的镀层，本发明在长期对镀液成分进行探索的条件下，设定铝锌液化学成分重量百分比：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1-0.2％，Re：0.10％～0.14％，各组分重量和为100％。
锌比的设定：锌比对钢板切口耐红锈性能有显著影响，增加锌比可以显著提升切口耐红锈性能，但是锌比的增加会导致材料冲压时容易脱锌。本发明中，当锌比<61时，镀层耐红锈能力显著下降，当锌比>87时，镀层在冲压过程中容易脱锌，综上，本发明锌比的设定范围为61～87。
2、涂膜工艺的设定
本发明辊涂工艺采用逆涂方式；无铬耐指纹涂料涂覆量为1.5～2.0g/m2，当涂料涂覆量小于1.5g/m2时，钢板抗红锈性能劣化，在运输和加工过程中可能会摩擦发黑，无法满足抗红锈性能和不摩擦发黑的要求；当涂料涂覆量大于2.0g/m2时，一方面会导致制造成本的升高，另一方面会造成辊涂时局部涂覆不均，产生色差。为保证涂料涂覆量为1.5～2.0g/m2，需要控制带液辊与带钢速度比为105％～115％，涂覆辊与带钢速度比为130％～145％，带液辊与涂覆辊辊压为0.2～0.3kN。辊速与辊压是影响涂料涂覆量的关键因素，若带液辊与带钢速度比小于105％，涂覆辊速度与带钢速度比小于115％，辊压大于0.3kN，则单位时间带液量减少，导致涂料涂覆量低于1.5g/m2，无法达到涂覆量下限，钢板抗红锈性能劣化，在运输和加工过程中可能会摩擦发黑，无法满足抗红锈性能和不摩擦发黑的要求；若带液辊带钢速度比大于115％，涂覆辊速度与带钢速度比大于145％，辊压小于0.2kN，则单位时间带液量增加，涂料涂覆量高于2.0g/m2，超过涂覆量上限，一方面会导致制造成本的升高，另一方面会造成辊涂时局部涂覆不均，产生色差。
耐指纹涂料组分的设定，本发明中的水性有机树脂重量百分比为13％～20.8％，低于13％，涂层的耐磨性和附着性不足，高于20.75％，皮膜耐溶剂、润滑性能力会劣化。硅烷偶联剂重量百分比为0.6％～2.6％，低于0.6％，涂层在钢板表面的附着性会不够，同时耐磨性和耐蚀性也会下降，高于2.6％，涂料稳定性恶化。内蚀抑制剂重量百分比为0.8％～3.64％，低于0.8％，涂层耐蚀性下降，高于3.64％，涂层在钢板表面的附着性不足，同时会影响涂料的稳定性。润滑助剂1.6％～4.42％；低于1.6％，涂层润滑性不够，导致运输和加工过程摩擦发黑，高于4.42％，涂层稳定性、耐蚀性、耐磨性均会下降。与现有耐指纹涂料相比，上述无铬耐指纹涂料的优点是：1)通过润滑助剂的优选配置，使得产品表面润滑性能显著提升，彻底解决了产品在运输和冲压过程中的发黑问题；2)通过基体树脂的复配改进，开发出了改良型的水性聚氨酯环氧树脂，使得产品既有常规聚氨酯产品的韧性、耐蚀性，同时具备了环氧树脂的高附着性和耐磨性，3)通过内蚀抑制剂的优化筛选，进一步提升了涂料的耐蚀性；4)涂料为环保型，不含有毒有害元素。
3、烘干工艺的设定
本发明设定带钢烘干温度为140～160℃，在此温度区间涂料在钢板可充分固化，润滑助剂可充分上浮至膜层表面。若板温大于160℃，会增加能耗，增加制造成本；若板温小于140℃，润滑助剂无法充分上浮至膜层表面，产品润滑性下降。
本发明冷轧热镀铝锌钢板，彻底解决现有技术中冷轧热镀铝锌钢板容易冲压和摩擦发黑、抗红锈性能差的技术问题，使得双碳背景下高表面、高耐蚀、减薄的冷轧镀铝锌产品广泛应用于家电领域。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明基材减薄后的钢板，力学性能在合理的范围内，避免了产品在加工和使用过程中冲压开裂和刚度不足的问题。2、本发明通过对后处理涂料成分和制造工艺的优化，在保证冷轧热镀铝锌钢板较常规产品具备更加优异润滑性、耐磨性、耐蚀性，同时涂料为环保型，不含有毒有害元素。3、本发明通过对镀液成分的改良，开发出高耐蚀镀层，通过对热镀工艺中锌比的优化，保证了产品具有更加优异的抗切口红锈和表面红锈的高耐蚀特点。4、本发明的后处理膜具备以下优点：1)通过润滑助剂的优选配置，使得产品表面润滑性能显著提升，彻底解决了产品在运输和冲压过程中的发黑问题；2)通过基体树脂的复配改进，开发出了改良型的水性聚氨酯环氧树脂，使得产品既有常规聚氨酯产品的韧性、耐蚀性，同时具备了环氧树脂的高附着性和耐磨性，3)通过内蚀抑制剂的优化筛选，进一步提升了涂料的耐蚀性。5、本发明在改良镀层和改良后处理膜层的配合作用下，使的产品具备高润滑、高耐蚀的优异综合性能，产品表面动摩擦系数0.05～0.10，运输过程中不发生摩擦发黑，冲压加工后表面不发黑，盐雾试验边部切口红锈出现时间>1800h，表面红锈出现时间>4500h。
具体实施方式
下面结合实施例1～5对本发明作进一步说明，如表1～9所示。
一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，该方法包括：
对厚度为0.26～0.33mm的冷轧热镀铝锌基板进行热浸镀铝锌、平整、涂膜、烘干得到成品的步骤；
所述冷轧热镀铝锌基板为冷轧轧硬带钢经卧式连续退火炉退火后得到，冷轧热镀铝锌基板的化学成分重量百分比为：C：0.005％～0.007％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；冷轧热镀铝锌基板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80 mm为28％～38％；
所述热浸镀铝锌步骤，带钢通过锌锅进行热浸镀铝锌，铝锌液化学成分重量百分比为：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1-0.2％，Re：0.10％～0.14％，各组分重量和为100％；
所述涂膜步骤，采用辊涂工艺将无铬耐指纹涂料直接涂覆在热镀铝锌钢板表面，辊涂工艺采用逆涂方式，带液辊与带钢速度比为105％～115％，涂覆辊与带钢速度比130％～145％，带液辊与涂覆辊辊压为0.2～0.3kN；
所述的无铬耐指纹涂料，其组分的重量百分比为：水性有机树脂13％～20.8％，硅烷偶联剂0.6％～2.6％，内蚀抑制剂0.8％～3.64％，润滑助剂1.6％～4.42％，余量为水，各组分重量和为100％；所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷一种或多种混合物；所述的内蚀抑制剂为草酸氧钒、偏钒酸铵、五氧化二钒、碳酸锆铵、氟锆酸铵、氟钛酸铵、钛酸四丁酯、硝酸铈、硝酸亚铈中的任意两种的混合物以及两种以上的混合物；所述的润滑助剂为聚乙烯粒子和聚四氟乙烯粒子的混合物，比例为1:3，两者粒子直径范围0.2-1.0μm；无铬耐指纹涂料的pH值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3；
所述烘干步骤，用烘干炉对钢板进行烘干，烘干方式为电磁感应加热+热风烘干，钢板烘干温度为140～160℃。
表1为本发明实施例冷轧热镀铝锌钢板的基板的化学成分(按重量百分比计)，余量为Fe及不可避免杂质。
表1本发明实施例热镀铝锌钢板的基板的化学成分，单位：重量百分比。
表2为本发明实施例热镀铝锌钢板的基板的力学性能。
表2本发明实施例热镀铝锌钢板的基板的力学性能
表3为本发明实施例热浸镀铝锌的铝锌液化学成分。
表3本发明实施例热浸镀铝锌的铝锌液化学成分，单位：重量百分比。
| 元素 | Al | Zn | Si | Re | Mg |
| 本发明 | 53～57 | 42.5～43.7 | 1.3～1.7 | 0.10～0.14 | 0.1～0.2 |
| 实施例1 | 55.1 | 43.1 | 1.57 | 0.12 | 0.11 |
| 实施例2 | 55.6 | 42.6 | 1.55 | 0.11 | 0.14 |
| 实施例3 | 54.8 | 43.2 | 1.69 | 0.13 | 0.18 |
| 实施例4 | 54.7 | 43.6 | 1.47 | 0.11 | 0.12 |
| 实施例5 | 55.9 | 42.5 | 1.38 | 0.11 | 0.11 |
实施例1～5中，平整延伸率分别为：0.18％，0.22％，0.27％，0.23％，0.23％。
表4为本发明实施例涂膜工艺中辊涂工艺控制参数。
表4本发明实施例涂膜工艺中辊涂工艺控制参数
表5和表6为本发明实施例涂膜工艺中耐指纹涂料组分。
表5本发明实施例涂膜工艺中耐指纹涂料组分
表6本发明实施例涂膜工艺中耐指纹涂料组分，单位：重量百分比。
| 组分 | 水性有机树脂 | 硅烷偶联剂 | 抗蚀剂 | 润滑助剂 |
| 本发明 | 13～20.8 | 0.6～2.6 | 0.8～3.64 | 1.6～4.42 |
| 实施例1 | 16.56 | 1.84 | 1.38 | 3.22 |
| 实施例2 | 14.28 | 1.68 | 2.52 | 2.52 |
| 实施例3 | 15.75 | 1.05 | 1.05 | 3.15 |
| 实施例4 | 16.72 | 1.54 | 1.54 | 2.2 |
| 实施例5 | 16.79 | 1.38 | 1.61 | 3.22 |
表7为本发明实施例烘干工艺控制参数。
表7本发明实施例烘干工艺控制参数
| 烘干工艺参数 | 钢板烘干温度/℃ |
| 本发明 | 140～160 |
| 实施例1 | 158 |
| 实施例2 | 153 |
| 实施例3 | 142 |
| 实施例4 | 145 |
| 实施例5 | 145 |
将本发明得到的热镀铝锌钢板按照《GB/T228.1～2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》进行拉伸试验，力学性能如表8所示。
将本发明得到的热镀铝锌钢板采用日本新东表面性能测定仪进行动摩擦系数测定，试验参数：载荷100g，速度：150mm/min，移动距离1mm，动摩擦系数见表9。
将本发明得到的热镀铝锌钢板按照《ASTM B117-16 Standard Practice forOperating Salt Spray(Fog)Apparatus》进行切口和封边盐雾实验，测定钢板边部和表面分别出现红锈的时间，数据见表9。
本发明方法生产的冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80 mm为28％～38％；
冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
将实施例冷轧热镀铝锌钢板用钨电极进行运输，运输过程中钢板表面不产生摩擦发黑；对其进行冲压加工，冲压后钢板表面不发黑；对其进行盐雾试验，盐雾试验钢板边部切口红锈出现时间>1800h；钢板表面红锈出现时间>4500h。
表8本发明实施例热镀锌钢板的力学性能指标
表9本发明实施例热镀锌钢板的润滑和耐蚀性能指标
本发明的热镀铝锌钢板，与传统钢板相比，彻底解决现有技术中冷轧热镀铝锌钢板容易冲压和摩擦发黑、抗红锈性能差的技术问题，使得双碳背景下高表面、高耐蚀、减薄的冷轧镀铝锌产品广泛应用于家电领域。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，包括基板、覆盖在基板表面的铝锌镀层以及覆盖铝锌镀层表面的无铬耐指纹膜，其特征是，所述基板的化学成分重量百分比为：C：0.0050％～0.0070％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；
所述铝锌镀层的化学成分重量百分比为：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1％-0.2％，Re：0.1％～0.14％，各组分重量和为100％；
0.28～0.35mm厚冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80mm为28％～38％；
所述冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
2.如权利要求1所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述无铬耐指纹膜组分的重量百分比为：水性有机树脂65％～80％，硅烷偶联剂3％～10％，内蚀抑制剂4％～14％，润滑助剂8％～17％，各组分重量和为100％；无铬耐指纹膜的pH值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3。
3.如权利要求2所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷一种或多种混合物；所述的内蚀抑制剂为草酸氧钒、偏钒酸铵、五氧化二钒、碳酸锆铵、氟锆酸铵、氟钛酸铵、钛酸四丁酯、硝酸铈、硝酸亚铈中的任意两种的混合物以及两种以上的混合物；所述的润滑助剂为聚乙烯粒子和聚四氟乙烯粒子的混合物，比例为1:3，两者粒子直径范围0.2-1.0μm。
4.如权利要求1-3任一所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板，其特征是，按照标准《ASTMB117-16StandardPracticeforOperatingSaltSpray(Fog)Apparatus》对所述的冷轧热镀铝锌钢板进行切口和封边盐雾实验，钢板边部切口红锈出现时间>1800h，钢板表面红锈出现时间>4500h。
5.一种高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，所述的方法包括：
对厚度为0.26～0.33mm的冷轧热镀铝锌基板进行热浸镀铝锌、平整、涂膜、烘干得到成品的步骤；
所述冷轧热镀铝锌基板为冷轧轧硬带钢经卧式连续退火炉退火后得到，冷轧热镀铝锌基板的化学成分重量百分比为：C：0.005％～0.007％，Si≤0.035％，Mn：0.45％～0.65％，P：0.02％～0.04％，S≤0.012％，Alt：0.03％～0.07％，N≤0.003％，Ti：0.03％～0.06％，余量为Fe和不可避免的夹杂元素；冷轧热镀铝锌基板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80mm为28％～38％；
所述热浸镀铝锌步骤，带钢通过锌锅进行热浸镀铝锌，铝锌液化学成分重量百分比为：Al：53％～57％，Zn：42.5％～43.7％，Si：1.3％～1.7％，Mg：0.1-0.2％，Re：0.10％～0.14％，各组分重量和为100％；
所述涂膜步骤，采用辊涂工艺将无铬耐指纹涂料直接涂覆在热镀铝锌钢板表面，辊涂工艺采用逆涂方式，带液辊与带钢速度比为105％～115％，涂覆辊与带钢速度比130％～145％，带液辊与涂覆辊辊压为0.2～0.3kN；
所述的无铬耐指纹涂料，其组分的重量百分比为：水性有机树脂13％～20.8％，硅烷偶联剂0.6％～2.6％，内蚀抑制剂0.8％～3.64％，润滑助剂1.6％～4.42％，余量为水，各组分重量和为100％；所述的水性有机树脂为水性聚氨酯环氧树脂，在水性聚氨酯合成过程中加入环氧树脂制备得到；所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷一种或多种混合物；所述的内蚀抑制剂为草酸氧钒、偏钒酸铵、五氧化二钒、碳酸锆铵、氟锆酸铵、氟钛酸铵、钛酸四丁酯、硝酸铈、硝酸亚铈中的任意两种的混合物以及两种以上的混合物；所述的润滑助剂为聚乙烯粒子和聚四氟乙烯粒子的混合物，比例为1:3，两者粒子直径范围0.2-1.0μm；无铬耐指纹涂料的pH值为7.2～8.7，密度为1.02～1.12g/cm3；
所述烘干步骤，用烘干炉对钢板进行烘干，烘干方式为电磁感应加热+热风烘干，钢板烘干温度为140～160℃。
6.如权利要求5所述的高润滑性和高耐蚀性的冷轧热镀铝锌钢板的制造方法，其特征是，0.28～0.35mm厚冷轧热镀铝锌钢板的屈服强度RP0.2为260～320MPa，抗拉强度Rm为350～440MPa，断后伸长率A80mm为28％～38％；冷轧热镀铝锌钢板的锌比为61～87，无铬耐指纹膜涂覆量为1.5～2.0g/m2，动摩擦系数为0.05～0.10。
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