CN1888143A - 电镀锌钢板及钢板镀锌工艺 - Google Patents
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Abstract
一种电镀锌钢板及钢板镀锌工艺，电镀锌钢板包括钢板及其上的电镀锌层，该电镀锌层含有15－8000ppm的锡。钢板镀锌工艺包括按常规技术对钢板进行脱脂处理、酸洗处理以及在处理后的钢板表面电镀锌，其特点是，在电镀溶液中添加有1－500ppm的Sn2+。本发明的电镀锌钢板由于在电镀锌层中含有15－8000ppm的锡，大大提高了镀锌层的硬度，其硬度相当于现有技术电镀锌钢板的镀锌层硬度的2倍或更高。本发明的钢板镀锌工艺由于在镀液中添加了微量的Sn2+，有效的改变了电镀锌层的组织结构，使电镀锌层中含有15－8000ppm的锡，获得具有高镀层硬度的电镀锌钢板。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢材及一种电镀工艺，特别涉及一种电镀锌钢板及钢板镀锌工艺。
背景技术
电镀锌钢板广泛应用于家用电器、汽车及建筑材料。就家用电器、汽车而言，特别是轿车，对用材质量要求很高，要求其具有高的表面质量、高的耐腐蚀性能、很好的成形性能。电镀锌钢板可较好地满足其对材料表面质量、耐腐蚀性能方面的要求，然而现有的电镀锌钢板仍有不足之处，主要是由于电镀工艺的问题，造成镀锌层较软，成形性能较差。
有文献提出通过在电镀锌溶液中加入添加剂的办法来改善电镀锌钢板的质量，如在申请号为“90103672.2”中国专利及日本专利“09-316681”中均报道了使用有机添加剂来改善碱性电镀锌工艺中镀锌层的表面质量，以获得平整、光亮、结合力好的镀锌层。
申请号为“95109682.6”的中国专利报道了通过在酸洗溶液中添加硫酸锡的方法来达到改善镀锌层的表面质量，获得平整、光亮、无条纹的镀锌层。按照该专利公开的技术，是在酸洗液中添加适量的硫酸锡，钢板原板在经过脱脂并经水清洗处理后在该酸洗液中进行酸洗，以便在此钢板上沉积其量为0.5-小于10mg/m2的锡层，然后对此经酸洗的钢板进行镀锌。
在上述现有专利技术中，发明的目的都是出于改善镀锌层的表面质量，没有提及镀锌层的组织结构与加工成形性能的情况。其镀锌层的硬度仍然偏低。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种新型的电镀锌钢板及钢板镀锌工艺，该电镀锌钢板具有高镀层硬度，该高镀层硬度的电镀锌钢板由本发明的钢板镀锌工艺获得。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电镀锌钢板，包括钢板及其上的电镀锌层，其特点是，所述电镀锌层含有15-8000ppm的锡。
一种钢板镀锌工艺，包括按常规技术对钢板进行脱脂处理及其后的清水漂洗、酸洗处理及其后的清水漂洗以及在处理后的钢板表面电镀锌，其特点是，在常用的电镀锌工艺的电镀溶液中添加有1-500ppm的Sn2+。
本发明对电镀锌工艺类型不限，可以是硫酸盐系镀液，也可以是氯化物系镀液，也可以是锌酸盐系镀液。也就是说本发明技术适用于所有类型的电镀锌工艺。
可以不改变现有的电镀锌工艺的镀液类型、镀液主要成分、镀液温度、流速、pH值、电流密度等各种电镀控制参数，只要根据本发明在电镀液中添加适量的Sn2+就可以达到本发明的目的。
在电镀液中添加适量的Sn2+，可使电镀锌层中含有15～8000ppm的微量Sn元素，获得具有高镀层硬度的电镀锌钢板，电镀液中Sn2+的添加量为1～500ppm。当添加量低于1ppm时，达不到本发明的效果。当添加量高于500ppm时，则由于在镀层表面析出大量Sn颗粒，导致镀层表面不均匀。
为获得具有高镀层硬度的电镀锌钢板，电镀液中的Sn2+的添加量较好为20～100ppm，最佳为20～50ppm。
上述Sn2+的引入，根据镀液体系的不同，可以由SnSO4或SnCl2引入。当使用不溶性阳极的电镀工艺(通常为硫酸盐系、锌酸盐系镀液)时，采用SnSO4引入；当使用可溶性阳极的电镀工艺时，不管是哪种镀液体系均可以采用上述两种引入方式(SnSO4或SnCl2)。不过，为便于镀液成分及电镀设备的管理，硫酸盐系、锌酸盐系镀液最好采用SnSO4引入，氯化物系镀液则采用SnCl2引入。
本发明的电镀锌钢板由于在电镀锌层中含有15-8000ppm的锡，大大提高了镀锌层的硬度，其硬度相当于现有技术电镀锌钢板的镀锌层硬度的2倍或更高。本发明的钢板镀锌工艺由于在镀液中添加了微量的Sn2+，有效的改变了电镀锌层的组织结构，使电镀锌层中含有15-8000ppm的锡，获得具有高镀层硬度的电镀锌钢板。
具体实施方式
表1是本发明钢板镀锌工艺的几个实施例的实施效果以及与对比例的对比。实施例和对比例中的试样原板为经退火处理后的冷轧低碳钢板。
钢板电镀锌前都先经过常规的脱脂处理并用清水漂洗，然后在常温下进行酸洗处理，酸洗液为50g/L的硫酸，酸洗时间为3秒钟，酸洗完后再用清水漂洗。然后进入电镀锌步骤，几个实施例的电镀锌工艺条件如下：
电镀溶液组成：ZnSO4·7H2O(500g/L)、H2SO4(15g/L)、Sn2+(各实施例的具体添加量见表1)；
电镀溶液温度：50℃；
电镀时阴极电流密度：90A/dm2；
电镀溶液相对试样流速：2m/sec.；
电镀锌量：60g/m2。
对比例的脱脂处理、酸洗处理条件均与上述实施例相同，电镀锌步骤中除了镀液不添加Sn2+外，其它条件均与实施例相同。
表1
| Sn2+添加量(ppm) | 电镀锌层结晶取向密度 | 镀层硬度HV0.01 | ||||||
| (002) | (100) | (101) | (102) | (103) | (110) | |||
| 对比例 | 0 | 4.07 | 0 | 0.01 | 0.06 | 0.69 | 0 | 56 |
| 实施例1 | 20 | 0.98 | 0.01 | 0.15 | 1.41 | 4.76 | 1.75 | 115 |
| 实施例2 | 50 | 1.4 | 0.03 | 0.28 | 1.33 | 4.88 | 0.13 | 156 |
| 实施例3 | 100 | 1.43 | 0.02 | 0.23 | 1.47 | 4.87 | 0.07 | 145 |
| 实施例4 | 500 | 1.49 | 0.09 | 0.37 | 1.28 | 4.35 | 0.09 | 110 |
表1所示的结果说明，通过在镀液中添加适量的Sn2+后，镀锌层的结构发生了明显的变化，加Sn2+后镀锌层在(002)结晶面的取向密度明显下降，而在(102)、(103)结晶面的取向密度则大大增加，同时镀锌层的硬度也大幅增大。各实施例镀锌层的硬度都在对比例的两倍以上。尤以加Sn2+50ppm的实施例2和加Sn2+100ppm的实施例3的镀锌层的硬度增大显著。
Claims (7)
1、一种电镀锌钢板，包括钢板及其上的电镀锌层，其特征在于：所述电镀锌层含有15-8000ppm的锡。
2、一种钢板镀锌工艺，包括按常规技术对钢板进行脱脂处理、酸洗处理以及在处理后的钢板表面电镀锌，其特征在于：在电镀溶液中添加有1-500ppm的Sn2+。
3、根据权利要求2所述的钢板镀锌工艺，其特征在于：所述Sn2+的较好添加量为20-100ppm。
4、根据权利要求2所述的钢板镀锌工艺，其特征在于：所述Sn2+的最佳添加量为20-50ppm。
5、根据权利要求2所述的钢板镀锌工艺，其特征在于：所述Sn2+由SnSO4或SnCl2引入。
6、根据权利要求2所述的钢板镀锌工艺，其特征在于：所述镀锌工艺使用不溶性阳极和硫酸盐系、锌酸盐系镀液时，Sn2+由SnSO4引入。
7、根据权利要求2所述的钢板镀锌工艺，其特征在于：所述镀锌工艺使用可溶性阳极和氯化物系镀液时，Sn2+由SnCl2引入。
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| CN 200510027388 CN1888143A (zh) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | 电镀锌钢板及钢板镀锌工艺 |
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| CN1888143A true CN1888143A (zh) | 2007-01-03 |
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| CN 200510027388 Pending CN1888143A (zh) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | 电镀锌钢板及钢板镀锌工艺 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102666936A (zh) * | 2009-11-20 | 2012-09-12 | 东洋钢钣株式会社 | 表面处理钢板及使用该钢板的被覆构件 |
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| CN106191937A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-07 | 合肥东方节能科技股份有限公司 | 一种钢材表面镀锌防锈处理工艺 |
| CN107378899A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-11-24 | 太仓森楚源机械设备有限公司 | 结构简单的周转车 |
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