表面處理鋼板的現(xiàn)狀與未來

    鋼鐵材料有很多優(yōu)點，在國民經(jīng)濟各門中廣泛應(yīng)用，至今仍沒有其他材料可以完全替代鋼材，其仍然是21世紀的主要結(jié)構(gòu)用材。

    但是，鋼鐵材料也存在一個最大缺點――極易腐蝕.每年，世界金屬因腐蝕要造成的損失大約占鋼產(chǎn)量的5%～10%。

    為減少因腐蝕造成的鋼材損失，近百年來，世界科學(xué)家進行了大量的研究和實驗，找到了不少減緩鋼材腐蝕的辦法。通過對各種方法的技術(shù)經(jīng)濟對比后，發(fā)現(xiàn)采用鋼材表面進行防腐處理是防止鋼材腐蝕最有效最經(jīng)濟的辦法。這一方法幾十年來獲得廣泛應(yīng)用。發(fā)展最快的鋼材表面處理技術(shù)主要有：熱鍍鋅、電鍍鋅、鍍錫、鍍鋁、鍍鉛、鍍鉻、鍍銅、彩涂、滲碳、滲氮、滲鈮等技術(shù)。隨著家電、汽車、建筑、造船等行業(yè)的發(fā)展，對鋼材的表面處理技術(shù)要求越來越高，不僅要求鋼材具有良好的防腐性能，而且要求鋼材具有良好的加工成型性能和裝飾性能。在社會商品需求向高級和多樣化發(fā)展的今天，表面處理鋼板的花色品種在不斷發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，在發(fā)達中，表面處理鋼板的產(chǎn)量占薄板的產(chǎn)量從過去的20%上升到32%左右，近年來還有增加的趨勢。表面處理鋼板技術(shù)和產(chǎn)量的大國是日本和美國。

    一、表面處理鋼板的種類

    表面處理鋼板根據(jù)工藝可以分成九類：

    1.鍍鋅板

    鍍鋅板又可分成：熱鍍鋅板、電鍍鋅板――耐指紋板和高耐腐蝕板、合金化熱鍍鋅板、合金化電鍍鋅板。2.鍍鋁板 3.熱鍍鉛錫合金板 4.鍍錫板 5.鍍鉻板 6.鍍銅板 7.涂層板――彩色涂層板及可焊涂層鋼板 8.滲鈮鋼板 9.滲鈦鋼板

    二、各種表面處理鋼板的特點和使用范圍

    1.熱鍍鋅鋼板

    根據(jù)鍍層表面情況，熱鍍鋅板分為規(guī)則鋅花與小鋅花或無鋅花兩種。熱鍍鋅鋼板的耐腐蝕性與鋅層厚度成正比。根據(jù)用戶需要，鋅層可以是單面或雙面，鋅層厚度在60―370g／m2或更厚，最厚的鋅鍍層可達900g／m2。鍍鋅鋼板厚度通常在0.23～6毫米。熱鍍鋅鋼板具有很好的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用在家電面板、汽車的內(nèi)外板和建筑裝修等各行業(yè)。

    2.熱鍍鋅鐵鋼板(GALVANNEALED)

    其鋅鐵鍍層厚度在30~60g／m2,鋼板厚度在0.35～6毫米。這種鋼板的特點是涂色耐腐蝕性、焊接性好，適合用于涂色用途。常用于家電外板、音響外殼、建筑的門窗和汽車的內(nèi)外板等。

    3.鍍鋅鋁合金板(SUPERZINC)

    其鋅鋁鍍層厚度在45～150g／m2,鋼板厚度在0.25―2.3毫米。其特點是耐腐蝕性比普通熱鍍鋅板要好1―4倍。主要用在建筑上，制作屋頂門窗等。

    4.特殊鍍鋅鋁合金板(SPECIAL MOTORCAR)

    其鍍層一面是鍍鋅，另一面是鍍鋅鋁，鍍層厚度分別為60―150及30g／m2,鋼板厚度為0.6～1.4毫米，主要用于制造汽車的內(nèi)外板。

    5.鍍鋁鋼板(ALSHEET)

    其鍍層為硅鋁合金，厚度為20～75g／m2,鋼板厚度是 0.3～2.5毫米。其特點是耐熱性、耐腐蝕性好，主要用于制作微波爐、加熱器的門板和汽車尾氣的散熱器等。

    6.鍍鉛錫鋼板

    其鍍層為鉛錫合金，厚度38～75g／m2,鋼板厚度0.4―2.0毫米。主要用于制作音響設(shè)備和汽車的油箱。

    7.電鍍鋅鋼板

    其鋅鍍層厚度10―50g／m2,鍍層可分為單面和雙面。鋼板厚度0.4～4.5毫米。其特點是加工性能好，廣泛應(yīng)用在家電和汽車領(lǐng)域。

    8.磷酸鹽處理電鍍鋅板

    這種板是普通電鍍鋅板經(jīng)磷酸鹽處理后，具有良好油漆性良好。其鍍層厚度為3―50g／m2,鋼板厚度0.4～4.5毫米。主要制作家電的外板和建筑門窗等。

    9.電鍍鋅鎳合金鋼板

    這種鋼板分為單面和雙面鍍兩種。鍍層為鋅鎳合金，厚度10―30g／m2,鋼板厚度0.4―2.3毫米。其特點是耐腐蝕性好。主要用于家電和汽車制造。

    10.電鍍鋅鐵合金鋼板

    其鍍層為鋅鐵合金，厚度3.5―20g／m2,鋼板厚度0. 4～2.3毫米。其特點是油漆性好。主要用于制作汽車外板。

    11.耐指紋鋼板(UF)

    耐指紋鋼板是以電鍍鋅鋼板或電鍍鋅鎳合金鋼板為基板，經(jīng)過路酸鹽處理后，是其具有耐指紋分泌汗液的腐蝕能力。主要用于制作計算機外殼等。

    12.涂色鍍鋅鋼板(ZINCROMETAL)

    其涂層為單層。涂料為路酸鹽和，涂層厚度為350g／m2+15μ，鋼板厚度0.55―1.6毫米。其特點是加工性和耐腐蝕性好，用于制作汽車內(nèi)外板。

    13.涂色鍍鋅鎳合金鋼板(WELCOTE-N)

    其是以鍍鋅鎳合金鋼板為基板，再涂上一層特殊涂料，其涂層厚度為10μ+15g／m2,鋼板厚度0.5―1.6毫米。其具有良好的耐可塑性、焊接性，用于汽車內(nèi)外板。

    14.彩涂鋼板

    其是以鍍鋅板為基板，在其表面涂上彩色涂料或粘上彩色薄膜制成。一般分為彩色鍍鋅鋼板、圖案涂層鋼板、隔熱鍍鋅鋼板等。彩色鋼板所用涂料有如下數(shù)種：乙烯基―醇酸、有機溶膠、硅烷聚脂、PVF、PVC等。其涂層厚度為20～90g／m2,涂層可為單層和雙層。鋼板厚度0.25―1.6毫米。彩涂板廣泛用于家電、建筑、家具和汽車的裝飾。

    15.隔熱彩涂鍍鋅鋼板

    采用粘合劑或熱融法往鍍鋅板、彩涂板上粘以泡沫聚胺脂層或聚乙稀層，使鋼板具有隔熱性。這種鋼板具有隔熱性、吸音性和防結(jié)露性，是居室內(nèi)裝修的理想材料。

    16.鍍銅鋼板

    其是采用冷軋板為基板，用電鍍法生產(chǎn)的。該鋼板具有釬焊性，主要用來制作汽車制動系統(tǒng)管子、電器電子設(shè)備的件材料，也是作為鍍鉻、鍍銀的鋼板的基板。

    17.滲鈮(鈦)鋼板

    其是采用冷軋板經(jīng)TD法處理后，在表面生成一層厚度幾個μ的鈮鍍層，使其表面硬度增加，形成美麗的黃金色。其具有很好的耐腐蝕性和美麗的光澤，適合做建筑裝修等。

    三、表面涂層鋼板的基板

    表面涂層鋼板的質(zhì)量好壞，除與工藝設(shè)備有關(guān)外，很重要的是所選擇合適的基板質(zhì)量。

    熱鍍鋅鋼板的基板：根據(jù)所要生產(chǎn)的熱鍍鋅鋼板的品種涂鍍層結(jié)構(gòu)的不同，可采用不同基板。一般質(zhì)量要求高的均采用冷軋原板為基板，根據(jù)不同用處，分別選擇深沖用、結(jié)構(gòu)用或一般用的冷軋原板。所選冷軋原板的厚度深沖用在0.4～2.3毫米、強度在270N／mm2以上；結(jié)構(gòu)用厚度在0.25～3.2毫米、強度在340―570N／mm2。對用普通用處的熱鍍鋅板基板可采用熱軋原板，其厚度在1.6～6毫米，強度在340―490N／mm2。

    電鍍鋅鋼板所用基板，根據(jù)用處可以使用冷軋板為基板，也可用熱軋板為基板.冷軋基板主要有：一般加工用高強度鋼板、低屈服比高強度鋼板、深沖加工用高強度鋼板、燒烤硬化型深沖加工鋼板等。熱軋原板有汽車用薄板、加工用薄板、汽車用易加工薄板和高強度鋼板。

    作為耐指紋鋼板的基板，通常選擇一般電鍍鋅鋼板或采用電鍍鋅鎳鋼板為基板。經(jīng)特殊鉻酸鹽處理或耐蝕鉻酸鹽處理后，在鋼板表面形成一層特別耐腐蝕的含有CR+6的皮膜，保護鋅層不被腐蝕。

    四、我國的涂鍍層鋼板的生產(chǎn)現(xiàn)狀與未來

    表1 2003年我國的涂鍍層鋼板生產(chǎn)消費情況 單位：萬噸

    品種            表觀消費 國內(nèi)生產(chǎn)  進口量  出口量   自給率% 市場占有率%
    鍍鋅板   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
    鍍錫板   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

    從表1以看出，2003年隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和世界制造業(yè)向我國轉(zhuǎn)移，使我國的家電、汽車、電子計算機、工程機械、建筑等行業(yè)與國際接軌后，對鋼材的性能要求提高，使涂鍍層板的需求量急劇增加。2003年我國鍍鋅板的表觀消費量達762萬噸，同比增長幅度41.67%。鍍錫板的表觀消費量達156萬噸，同比增長幅度11.21%；彩涂板的表觀消費量達254萬噸，同比增長幅度36.5%。

    由于我國的涂鍍板生產(chǎn)起步較晚，在建的批生產(chǎn)線還未投產(chǎn)，現(xiàn)有的涂鍍板生產(chǎn)線主要是低中檔產(chǎn)品，2003年我國進口的涂鍍板仍占很大比重，國產(chǎn)比例還不高，其中，鍍鋅板為30.34%；鍍錫板為77.95%，彩涂板為57.3%。

    表2 2004年1～4月份我國涂鍍板生產(chǎn)情況 單位：萬噸

    品種              表觀消費 國內(nèi)生產(chǎn)  進口量 出口量 自給率% 市場占有率％
    鍍鋅板 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
    鍍錫板 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

    今年以來我國涂鍍層板的生產(chǎn)出現(xiàn)新變化，國內(nèi)生產(chǎn)量增加，進口量減少，國內(nèi)供給率提高，這也反映出我國鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整開始顯現(xiàn)。

    我國涂鍍層鋼板存在的主要問題是：

    ――在建項目中，產(chǎn)品定位的檔次較低，品種規(guī)格少，無法滿足家電、汽車、高檔建筑的需要。

    ――在建的生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)模較小，企業(yè)經(jīng)濟效益不理想。

    ――涂鍍板的原料基板國內(nèi)供應(yīng)不足，仍需靠進口。

    目前我國鍍鋅板已建成投產(chǎn)的生產(chǎn)能力約1000萬噸，其中，熱鍍鋅870萬噸左右，電鍍鋅120萬噸左右。

    在建項目全是熱鍍鋅能力在400噸左右。

    彩涂板已建成投產(chǎn)的生產(chǎn)能力在236萬噸以上，在建項目的生產(chǎn)能力在565萬噸以上。主要有寶鋼15萬噸、武鋼20萬噸、包鋼15萬噸、馬鋼30萬噸、唐鋼15萬噸等一批高水平的彩涂生產(chǎn)線(約110萬噸／年)將在今明兩年投產(chǎn)，這些新生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，將改變我國彩涂板生產(chǎn)的落后和供不應(yīng)求的面。

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