表面处理钢板的现状与未来

    钢铁材料有很多优点，在国民经济各部门中广泛应用，至今仍没有其他材料可以完全替代钢材，其仍然是21世纪的主要结构用材。

    但是，钢铁材料也存在一个最大缺点——极易腐蚀.每年，世界金属因腐蚀要造成的损失大约占钢产量的5%～10%。

    为减少因腐蚀造成的钢材损失，近百年来，世界科学家进行了大量的研究和实验，找到了不少减缓钢材腐蚀的办法。通过对各种方法的技术经济对比后，发现采用钢材表面进行防腐处理是防止钢材腐蚀最有效最经济的办法。这一方法几十年来获得广泛应用。发展最快的钢材表面处理技术主要有：热镀锌、电镀锌、镀锡、镀铝、镀铅、镀铬、镀铜、彩涂、渗碳、渗氮、渗铌等技术。随着家电、汽车、建筑、造船等行业的发展，对钢材的表面处理技术要求越来越高，不仅要求钢材具有良好的防腐性能，而且要求钢材具有良好的加工成型性能和装饰性能。在社会商品需求向高级和多样化发展的今天，表面处理钢板的花色品种在不断发展。据统计，在发达国家中，表面处理钢板的产量占薄板的产量从过去的20%上升到32%左右，近年来还有增加的趋势。表面处理钢板技术和产量的大国是日本和美国。

    一、表面处理钢板的种类

    表面处理钢板根据工艺可以分成九类：

    1.镀锌板

    镀锌板又可分成：热镀锌板、电镀锌板——耐指纹板和高耐腐蚀板、合金化热镀锌板、合金化电镀锌板。2.镀铝板 3.热镀铅锡合金板 4.镀锡板 5.镀铬板 6.镀铜板 7.涂层板——彩色涂层板及可焊涂层钢板 8.渗铌钢板 9.渗钛钢板

    二、各种表面处理钢板的特点和使用范围

    1.热镀锌钢板

    根据镀层表面情况，热镀锌板分为规则锌花与小锌花或无锌花两种。热镀锌钢板的耐腐蚀性与锌层厚度成正比。根据用户需要，锌层可以是单面或双面，锌层厚度在60—370g／m2或更厚，最厚的锌镀层可达900g／m2。镀锌钢板厚度通常在0.23～6毫米。热镀锌钢板具有很好的耐腐蚀性能，广泛应用在家电面板、汽车的内外板和建筑装修等各行业。

    2.热镀锌铁钢板(GALVANNEALED)

    其锌铁镀层厚度在30~60g／m2,钢板厚度在0.35～6毫米。这种钢板的特点是涂色耐腐蚀性、焊接性好，适合用于涂色用途。常用于家电外板、音响外壳、建筑的门窗和汽车的内外板等。

    3.镀锌铝合金板(SUPERZINC)

    其锌铝镀层厚度在45～150g／m2,钢板厚度在0.25—2.3毫米。其特点是耐腐蚀性比普通热镀锌板要好1—4倍。主要用在建筑上，制作屋顶门窗等。

    4.特殊镀锌铝合金板(SPECIAL MOTORCAR)

    其镀层一面是镀锌，另一面是镀锌铝，镀层厚度分别为60—150及30g／m2,钢板厚度为0.6～1.4毫米，主要用于制造汽车的内外板。

    5.镀铝钢板(ALSHEET)

    其镀层为硅铝合金，厚度为20～75g／m2,钢板厚度是 0.3～2.5毫米。其特点是耐热性、耐腐蚀性好，主要用于制作微波炉、加热器的门板和汽车尾气的散热器等。

    6.镀铅锡钢板

    其镀层为铅锡合金，厚度38～75g／m2,钢板厚度0.4—2.0毫米。主要用于制作音响设备和汽车的油箱。

    7.电镀锌钢板

    其锌镀层厚度10—50g／m2,镀层可分为单面和双面。钢板厚度0.4～4.5毫米。其特点是加工性能好，广泛应用在家电和汽车领域。

    8.磷酸盐处理电镀锌板

    这种板是普通电镀锌板经磷酸盐处理后，具有良好油漆性良好。其镀层厚度为3—50g／m2,钢板厚度0.4～4.5毫米。主要制作家电的外板和建筑门窗等。

    9.电镀锌镍合金钢板

    这种钢板分为单面和双面镀两种。镀层为锌镍合金，厚度10—30g／m2,钢板厚度0.4—2.3毫米。其特点是耐腐蚀性好。主要用于家电和汽车制造。

    10.电镀锌铁合金钢板

    其镀层为锌铁合金，厚度3.5—20g／m2,钢板厚度0. 4～2.3毫米。其特点是油漆性好。主要用于制作汽车外板。

    11.耐指纹钢板(UF)

    耐指纹钢板是以电镀锌钢板或电镀锌镍合金钢板为基板，经过路酸盐处理后，是其具有耐指纹分泌汗液的腐蚀能力。主要用于制作计算机外壳等。

    12.涂色镀锌钢板(ZINCROMETAL)

    其涂层为单层。涂料为路酸盐和锌粉，涂层厚度为350g／m2+15μ，钢板厚度0.55—1.6毫米。其特点是加工性和耐腐蚀性好，用于制作汽车内外板。

    13.涂色镀锌镍合金钢板(WELCOTE-N)

    其是以镀锌镍合金钢板为基板，再涂上一层特殊涂料，其涂层厚度为10μ+15g／m2,钢板厚度0.5—1.6毫米。其具有良好的耐可塑性、焊接性，用于汽车内外板。

    14.彩涂钢板

    其是以镀锌板为基板，在其表面涂上彩色涂料或粘上彩色薄膜制成。一般分为彩色镀锌钢板、图案涂层钢板、隔热镀锌钢板等。彩色钢板所用涂料有如下数种：乙烯基—醇酸、有机溶胶、硅烷聚脂、PVF、PVC等。其涂层厚度为20～90g／m2,涂层可为单层和双层。钢板厚度0.25—1.6毫米。彩涂板广泛用于家电、建筑、家具和汽车的装饰。

    15.隔热彩涂镀锌钢板

    采用粘合剂或热融法往镀锌板、彩涂板上粘以泡沫聚胺脂层或聚乙稀层，使钢板具有隔热性。这种钢板具有隔热性、吸音性和防结露性，是居室内装修的理想材料。

    16.镀铜钢板

    其是采用冷轧板为基板，用电镀法生产的。该钢板具有钎焊性，主要用来制作汽车制动系统管子、电器电子设备的部件材料，也是作为镀铬、镀银的钢板的基板。

    17.渗铌(钛)钢板

    其是采用冷轧板经TD法处理后，在表面生成一层厚度几个μ的铌镀层，使其表面硬度增加，形成美丽的黄金色。其具有很好的耐腐蚀性和美丽的光泽，适合做建筑装修等。

    三、表面涂层钢板的基板

    表面涂层钢板的质量好坏，除与工艺设备有关外，很重要的是所选择合适的基板质量。

    热镀锌钢板的基板：根据所要生产的热镀锌钢板的品种涂镀层结构的不同，可采用不同基板。一般质量要求高的均采用冷轧原板为基板，根据不同用处，分别选择深冲用、结构用或一般用的冷轧原板。所选冷轧原板的厚度深冲用在0.4～2.3毫米、强度在270N／mm2以上；结构用厚度在0.25～3.2毫米、强度在340—570N／mm2。对用普通用处的热镀锌板基板可采用热轧原板，其厚度在1.6～6毫米，强度在340—490N／mm2。

    电镀锌钢板所用基板，根据用处可以使用冷轧板为基板，也可用热轧板为基板.冷轧基板主要有：一般加工用高强度钢板、低屈服比高强度钢板、深冲加工用高强度钢板、烧烤硬化型深冲加工钢板等。热轧原板有汽车用薄板、加工用薄板、汽车用易加工薄板和高强度钢板。

    作为耐指纹钢板的基板，通常选择一般电镀锌钢板或采用电镀锌镍钢板为基板。经特殊铬酸盐处理或耐蚀铬酸盐处理后，在钢板表面形成一层特别耐腐蚀的含有CR+6的皮膜，保护锌层不被腐蚀。

    四、我国的涂镀层钢板的生产现状与未来

    表1 2003年我国的涂镀层钢板生产消费情况 单位：万吨

    品种            表观消费 国内生产  进口量  出口量   自给率% 市场占有率%    镀锌板   2003年    762.3    231.3  537.09   6.09     30.34    29.54             2002年    538.1   215.37  334.24  11.51     40.02    37.89             同比％    41.67      7.4   60.69 -47.09     -9.68    -8.34    镀锡板   2003年   156.64    122.1   51.97  17.43     77.95    66.82             2002年   140.85   114.98   39.83  13.96     81.63    71.72             同比％    11.21     6.19   30.48  24.86     -3.68    -4.90    彩涂板   2003年   254.08   145.55  110.15   1.62     57.29    56.65             2002年   186.15    76.83  110.03   0.71     41.27    40.89             同比％    36.49    89.44    0.11 128.17     16.01    15.76

    从表1以看出，2003年随着我国国民经济的发展，特别是随着我国产业结构的调整和世界制造业向我国转移，使我国的家电、汽车、电子计算机、工程机械、建筑等行业与国际接轨后，对钢材的性能要求提高，使涂镀层板的需求量急剧增加。2003年我国镀锌板的表观消费量达762万吨，同比增长幅度41.67%。镀锡板的表观消费量达156万吨，同比增长幅度11.21%；彩涂板的表观消费量达254万吨，同比增长幅度36.5%。

    由于我国的涂镀板生产起步较晚，在建的一大批生产线还未投产，现有的涂镀板生产线主要是低中档产品，2003年我国进口的涂镀板仍占很大比重，国产比例还不高，其中，镀锌板为30.34%；镀锡板为77.95%，彩涂板为57.3%。

    表2 2004年1～4月份我国涂镀板生产情况 单位：万吨

    品种              表观消费 国内生产  进口量 出口量 自给率% 市场占有率％    镀锌板 今年1～4月   304.8   116.78  190.46   2.44   38.31     37.51             去年同期  268.95    77.47  193.74   2.26   28.80     27.96               同比％   13.33    50.74   -1.69   7.96    9.51      9.55    镀锡板 今年1～4月   58.49    44.18   19.61    5.3   75.53     66.47             去年同期   59.31    42.87   21.02   4.58   72.28     64.56               同比％   -1.38     3.06   -6.71  15.72    3.25      1.91    彩涂板 今年1、4月   67.90    44.09   24.85   1.04   64.93     63.40             去年同期   72.78    33.19   39.78   0.19   45.60     45.34               同比％   -6.71    32.84  -37.53 447.37   19.33     18.06

    今年以来我国涂镀层板的生产出现新变化，国内生产量增加，进口量减少，国内供给率提高，这也反映出我国钢铁行业的结构调整开始显现。

    我国涂镀层钢板存在的主要问题是：

    ——在建项目中，产品定位的档次较低，品种规格少，无法满足家电、汽车、高档建筑的需要。

    ——在建的生产线生产规模较小，企业经济效益不理想。

    ——涂镀板的原料基板国内供应不足，仍需靠进口。

    目前我国镀锌板已建成投产的生产能力约1000万吨，其中，热镀锌870万吨左右，电镀锌120万吨左右。

    在建项目全部是热镀锌能力在400吨左右。

    彩涂板已建成投产的生产能力在236万吨以上，在建项目的生产能力在565万吨以上。主要有宝钢15万吨、武钢20万吨、包钢15万吨、马钢30万吨、唐钢15万吨等一批高水平的彩涂生产线(约110万吨／年)将在今明两年投产，这些新生产线的建成投产，将改变我国彩涂板生产的落后和供不应求的局面。