冷热板及金属表面处理介绍

一、冷板与热板：冷轧=热轧+退火+酸处理+冷轧热轧钢板：机械性能远不及冷加工，也次于锻造加工，但有较好的韧性和延展性，如Q235A/BSS400O冷轧钢板：由于有一定程度的加工硬化，韧性低，但能达到较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等零件，同时由于屈服点较靠近抗拉强度，所以使用过程中对危险没有预见性，在载荷超过许用载荷时容易发生事故。如SPCC、ST12、DC01。冷轧钢板和热轧钢板的生产工艺不同。热轧是在高温下轧制而成，冷轧是在常温下轧至。一般来说，冷轧钢板具有更好的强度，热轧钢板具有更好的延展性。冷轧的一般厚度比较小，热轧的可以有较大的厚度。冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板且其产品厚度轧薄至0.18mm左右，因此比较受欢迎。对于产品的验收，可以请专业人士进行。冷轧钢板很光亮，平整，外形很好，厚度很标准，没生锈的时候看起来有点像不锈钢那么亮；热轧的表面粗糙，外形没有冷轧的规则，没有生锈的时候也是铁灰色。冷轧板卷是以热轧卷为原料，在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成，包括板和卷，其中成张交货的称为钢板，也称盒板或平板；长度很长、成卷交货的称为钢带，也称卷板。冷轧的定义：是再结晶下的轧制，但一般理解为使用常温轧制材料的轧制。冷轧分为板轧和箔轧。厚度在0.15-以上的称为板,0.15~以下的称为箔。生产过程中由于不进行加热，所以不存在热轧常出现的麻点和氧化铁皮等缺陷，表面质量好、光洁度高。而且冷轧产品的尺寸精度高，产品的性能和组织能满足一些特殊的使用要求，如电磁性能、深冲性能等。规格：厚度为0.2-4mm，宽度为600-2000mm，钢板长度为1200-6000mm。牌号：Q195A-Q235A、Q195AF-Q235AF、Q295A（B）-Q345A（B）；SPCC、SPCD、SPCE、ST12-15;DC01-06性能：主要采用低碳钢牌号，要求具有良好的冷弯和焊接性能，以及一定的冲压性能。应用领域：冷轧板带用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌号）；ST12（德国牌号） 符号：1、Q—普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是“屈，，的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275一分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最好，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。2、S-钢］Steel）、P-板］Plate）、C-冷轧（cold）、第四位C-普通级（common）。 3、ST-钢］Steel）、12-普通级冷轧薄钢板、 标记：尺寸精度一尺寸一钢板品种标准冷轧钢板：钢号一技术条件标准标记示例：B-0.57501500-GB708-88；钢板、标准号Q/BQB402，牌号SPCC，热处理状态退火+平整（S），表央加工状态为麻面D，表面质量为FB级的切边（切边EC，不切边EM）钢板、厚度0.5mm，B级精度，宽度1000mm，A级精度，长度2000mm，A级精度，不平度精度为PF.A，则标记为：钢板ECQ/BQB402-SPCC-SD-FB/（0.51000A2000A-PF.A）； 冷轧钢板：Q225-GB912-89冷轧普通薄钢板：由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成。冷轧板表面质量较好。具有良好的冲压性能。对其要求要保证冷弯和试验合格，常用于汽车等行业和镀层板的原料。 冷轧优质薄钢板：主要包括各种优质钢冷轧薄板，最常用的是碳素结构钢板，尤其是深冲压用冷轧薄钢板，是由低碳优质钢08Al冷轧的薄板，钢板按表面质量分为三组；I、11、田，分别表示特别高级、高级、较高的精整表面，按拉延级别分为ZF、HF、F级（代表用于冲制拉延最复杂、很复杂、复杂的零件），根据钢板厚度允许偏差，又分为A、B两级精度、广泛用于汽车拖拉机工业。 冷轧钢板，表面光洁，加工优良，用于汽车、冰箱、洗衣机等家电，以及产业设备、各种建筑材料。随着经济发展，冷轧钢板已被称为现代社会的必须材料。冷轧产品的分类：热轧酸洗、轧硬卷、普通冷轧、镀锌（电镀锌、耐指纹、热镀锌）、镀铝锌、电镀锡、彩涂、电工钢（矽钢片）等。1、热轧酸洗：2、轧硬卷：在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。 产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。二、热镀锌和冷镀锌从表面质量如何区分，它们的原理、防腐性能、使用设备有何区别？热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法.原理:热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn（OH）2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜（也称白锈）受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与a铁（体心）固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到（或叫渗入）铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13,沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%冷镀锌工艺用于保护金属防止腐蚀，为此利用了锌填料的涂料，在利用任何一种涂敷的方法将其涂在被保护表面，干燥之后形成锌填料涂层，在干燥涂层中具有含量的锌（达到95%）。适合于修理工作（即在修理工作过程中，仅在被保护的钢表面损伤的地方，只要修理好表面就可以重新涂敷）。冷镀锌工艺用于各种钢制品和构筑物的防腐。（冷镀锌就是电镀锌，镀锌量很少，只有10—50g/m2，其本身的耐腐蚀性比热浸镀锌相差很多。采用电镀锌的价格相对便宜一些。实际上，冷镀锌的效果，顶多和涂防锈油相当,甚至不如!!结构受力关键部位，千万小心，特别是外露部位！钢铁在冷却的条件下在表面镀锌，而热镀锌是钢管在热浸的条件下对表面镀锌，它的附着力很强，不容易脱落，热镀锌管虽然也出现锈蚀的现象，但在很长的周期可以满足技术、卫生要求电镀层均匀，厚度很薄；热镀层较厚，厚度不均匀。电镀外观光亮，热镀颜色较暗。电镀层因为较薄，耐蚀性较差。热镀层因为较厚，而且与基体金属形成渗入层，耐蚀性好。三、电镀：三价铬与六价铬镀铬工艺存在已久，一般传统配方为：CrO3200g/LH2SO42g/L此配方所用的铬酸的铬离子是为六价铬，此工艺在操作时较为稳定，长期都能电出好镀层，一般镀层为纯白金属色泽，微带蓝光，光洁无暇，但其缺点则为强氧化性。破坏生态环境，危害人体，长期接触铬雾，便会产生鼻膜炎，更甚至会引发癌症。因为六价铬具有上述不良影响，尤以生态环境为甚，故绿色环保人员，便极力反对应用六价铬。且欧洲宣布2005年开始全面禁止使用六价铬，许多电镀商在受压之下寻找六价铬的代用品，三价铬便是其中之一个选择，因三价铬是生物所必需的微量元素，有激活胰岛素之作用，可以增加对葡萄糖的利用，三价铬不易被消化道吸收，在皮肤表层和蛋白质结合成络合物，因此不易引起炎症，医学界已证实三价铬之毒害仅为六价洛的1%,且三价铬电镀更具有以下之优点：1.不会破坏生态环境。2.镀液的分散能力和深镀能力比六价铬强。3.在高电流密度下也不易烧角。4.因为室温镀种可节约能源。5.电镀进行中可中断电流察看镀层情况也不会灰蒙。6.防腐性能较六价铬强。7.六价铬必须在高电位，强电流方可电镀三价铬工艺不稳定，不易获得光洁镀面，操作又较难控制，且镀层又没有传统六价铬所具备的蓝光，镀液价格又较高，所以用此镀种的人不多。关于镀铬的工艺镀铬1.铬的性质（1）色泽：银白色，略带蓝色。 （2）原子量：51.996。 （3）比重：7.2。 （4）熔点：1900。C（5）硬度：800-1000HB （6）标准电位：为一0.71伏特。（7）在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色。（8）硝酸，硫化物,碳酸盐及有机酸中很安定。 （9）易溶于盐酸及热浓硫酸。 （10）苛性钠溶液秀t阳极易溶解。 （11）铬镀层耐热性佳，在480"C以下不变色，50O°C以上才开始氧化，700"C则硬度下降。 （12）铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性。 （13）铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落。（14） 铬的电位比铁负，钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀。（15） 铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，再镀镍最后再镀一层铭才能达到防腐蚀及装饰的目的（16） 铬镀层广泛应用在提高零件之耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途7三价铬电镀三价铭的电镀历史此六价铬久，其特点是只要六价铬所需的电流一半，电流效率较高，废液毒性小处理容易，但所用化学品昂贵，所以一直没有被广泛采用，三价铬电镀一直积极地被研究，目前已有些专利公开发行，其中特点在良好的被覆性及低铬浓度，使废液处理的问题减小。详细资料由厂商提供，三价铬电镀的主要困难之一是六价铬会在镀浴阳极形成，有专利配方可以防止或还元六价铬。四、静电喷塑的工艺流程：1、 前处理：目的：除掉工件表面的油污、灰尘、锈迹，并在工件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”。主要工艺步骤：除油、除锈、磷化、钝化。工件经前处理后不但表面没有油、锈、尘，而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜，既能防锈又能增加喷塑层的附着力。2、 静电喷涂目的：将粉末涂料均匀地喷涂到工件的表面上，特殊工件（包含容易产生静电屏蔽的位置）应该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。工艺步骤：利用静电吸附原理，在工件的表面均匀的喷上一层粉末涂料；落下的粉末通过回收系统回收，过筛后可以再用。3、 高温固化目的：将工件表面的粉末涂料加热到规定的温度并保温相应的时间，使之熔化、流平、固化，从而得到我们想要的工件表面效果。工艺步骤：将喷涂好的工件推入固化炉，加热到预定的温度（一般185度），并保温相应的时间（15分钟）；开炉取出冷却即得到成品。提示：加热及控制系统（包括电加热、燃油、燃气、燃煤等各种加热方式） +保温箱体=固化炉。4、 装饰处理：目的：使经过静电喷涂后的工件达到某一种特殊的外观效果如：各种木纹、花纹、增光等。 工艺步骤：罩光；转印等处理工艺。喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂，它是利用静电发生器使塑料粉末带电，吸附在铁板表面，然后经过180〜220°C的烘烤，使粉末熔化黏附在金属表面，喷塑产品多用于户内使用的箱体，漆膜呈现平光或哑光效果。喷塑粉主要有丙烯酸粉末、聚酯粉末等。五、金属发黑、发蓝、镀黑镍l镀黑镍工艺流程1、 除油f水洗f除锈活化f水洗f热水预热f化学预镀镍磷合金f水洗f化学镀黑镍f水洗f后处理2、 除油一水洗一除锈活化一水洗一热水预热一化学镀黑镍一水洗一后处理适应于钢铁、铸铁和铜合金直接镀黑镍，也能在不锈钢、电镀镍和电镀铬上直接施镀。在不锈钢、电镀镍等镀件上直接镀黑镍时，施镀前需用浓盐酸或20%硫酸(30〜45°C)先进行活化处理，时间不少于10分钟。二、 工作液的配制1、 按如下配方配制工作液硫酸镍：25克/升次亚磷酸钠：25克/升黑镍添加剂：200ml/升2、 按计算工作液的总量一半的水，分别将硫酸镍、次亚磷酸钠溶解，沉淀混合后，加入镀黑镍添加剂充分搅拌均匀，然后用水补充至工作液总量所需的体积，再充分搅拌沉淀或过滤后，即为工作液。3、 用氨水调整PH值10〜11。三、 施镀的工艺参数1、 施镀温度：80±5°C2、 工作装载量：2~2.5dm²/L3、 PH值：10〜11，用氨水调整4、 时间：30〜60分钟四、 施镀的重点和镀液的维护1、 镀槽需用耐酸碱、耐高温材料制成。镀槽最好加盖，即能减少热能的损耗，又能防止杂物落入。2、 施镀过程中要经常搅拌。3、 工作中槽液每小时需循环过滤一次，过滤机要用专用设备，如连续过滤可起搅拌的作用。4、 由于施镀中PH值会下降，需经常检查PH值，并用氨水进行调整。5、 槽液施镀1〜1.5小时，需补加工作液，添加量为3〜5%槽液，视镀件的多少和施镀时间定。工作液补充后，用水将镀液补充至规定的位置后，可继续施镀。6、 要定期对镀槽进行清洗，清洗槽的时间应视现场工作情况和槽壁沉积物严重程度而定。镀槽用3%稀硝酸浸泡后，用清水刷洗或冲洗干净。五、 后处理1、 用去离子水清洗，吹干后用100〜110°C烘烤30分钟。2、 浸脱水防锈油。3、 钝化后烘干(100〜110°C)或浸脱水防锈油。4、 喷透明清漆常温发黑液的组成主盐无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2+都是成膜的关键组分，最常用的为硫酸铜。②氧化剂在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。络合剂主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。稳定剂主要是维持发黑剂pH值稳定。从而使常温发黑操作正常稳定。常选材料有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。表面活性剂使基体表面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用的有OP乳化剂、十二烷基硫酸钠等。4钢铁常温发黑液具体配方现根据各种杂志所刊发钢铁常温发黑论文资料，并依据我公司研究成果，公布以下具体配方，供进行此项研究者参考。配方1：硫酸铜 4〜8g/L 二氧化硒 4〜8g/L 磷酸盐 7〜15g/L

硝酸盐2〜4g/L 柠檬酸盐2〜硝酸盐2〜4g/L 柠檬酸盐2〜4g/L稳定剂20ml/LpH2.0〜2.5时间3〜5min5工艺参数的影响5.1发黑液浓度的影响常温发黑剂浓度过高时，成膜速度过快，膜层较疏松，结合力不好；浓度过低，发黑速度慢。然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也应不同。pH值的影响pH值是影响发黑效果的一个最重要的参数。若pH值过高，成膜速度慢，甚至不能发黑成膜，pH值过低，则反应速度过快，结合力不好，而且随pH值的进一步降低会溶解生成的膜层。pH一般制在1.5〜2.5之间，必要时可用硝酸或氨水调整。5.3温度的影响 温度低于10°C时，反应速度较慢，黑度和均匀性差，此时应延长反应时间。当温度大于40r时，反应速度过快，结合力差，温度一般控制在15〜35°C。5.4时间的影响 黑化时间需根据基体成分和温度而定，一般在3〜10min。若时间过短，则膜成长不完全，膜层过薄，有花斑；若发黑时间过长，则表面会过多地为黑色氧化物，多余部分疏松，结合力不好。6常温发黑工艺简介钢铁常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分，其工艺流程为：化学除油一热水洗一冷水洗一酸洗一冷水洗一冷水洗一发黑(可2次发黑)一水洗一水洗一中和一水洗一浸油封闭。6.1除油除油是关键，如果工件上油未除净，就会直接影响黑化的质量，出现花斑或发黑膜结合力差，甚至不能上色。在此推荐一个除油配方： 氢氧化钠 80〜100g/L 磷酸三钠50〜60g/L洗衣粉 3〜5g/L 温度 80r以上时间1〜10min对于油污比较严重的工件：可以先用有机溶剂清洗后再化学除油，还可再增加一道电化学除油工序。化学除油后必须先用热水洗。酸洗对于锈蚀不太严重的工件，可采用常规的盐酸液除锈、再水洗，对于锈层和氧化皮较厚的工件，推荐采用以下配方： 盐酸 300〜350g/L 硫酸 150〜200g/LOP-10乳化剂3〜5g/L 十二烷基硫酸钠 0.02〜0.05g/L时间 至锈除尽为止 酸洗应注意防止工件过腐蚀，可向酸洗液中加入硫脲等缓蚀剂。发黑将经过前处理的工件直接浸入发黑液中，当工件完全发黑时，即可取出。必须注意：时间不能过长，否则，发黑膜疏松，结合力差。为了获得最佳发黑效果，可将工件抖动数次，以便着色均匀。发黑时间可根据实际情况进行适当调整。例如：随着发黑量的增多，发黑剂有效成分不断消耗，发黑速