表面处理耐磨钢板的开发和发展趋势（二）

　　(3)表面处理耐磨钢板与汽车 　　从上世纪70年代开始，就将汽车用表面处理耐磨钢板的目标定为车身防蚀。此后随着目标值的逐级提高，开发出电镀Zn耐磨钢板、Zn合金镀层耐磨钢板、合金化热镀Zn耐磨钢板、有机薄膜涂敷镀Zn耐磨钢板等等，用于汽车表面处理耐磨钢板的比例不断增加。最近，为降低燃料消耗、CO2减排和达到ELV法令要求的减少环境负荷、提高安全性的要求，以车身轻量化、无Cr化处理、提高冲撞安全性为目标，进行汽车表面处理耐磨钢板的开发工作。 　　从上世纪70年代到80年代，在电镀Zn耐磨钢板方面，电镀Fe-Zn合金耐磨钢板和两层电镀耐磨钢板因良好的耐蚀性以及电镀时的抗电弧坑特性而得到广泛应用，同时，电镀Ni-Zn耐磨钢板、镀Ni-Zn层上涂敷铬酸盐皮膜和约1靘含SiO2有机皮膜的有机复合涂层耐磨钢板也被采用。由于铬酸盐皮膜的钝化作用和有机皮膜的阻隔功能以及SiO2的防锈作用，使涂敷铬酸盐皮膜－含SiO2有机皮膜的复合涂层耐磨钢板具有极好的耐蚀性。但是80年代，美国汽车业公布了汽车的耐蚀标准（10年无孔蚀、5年外表无锈、2年发动机仓无锈）；随后欧洲提出了保证汽车12年防锈的标准。为适应这些标准，日本转向采用合金化热镀Zn耐磨钢板，并通过增加镀层厚度来确保良好的耐蚀性。增加镀层厚度是提高耐蚀性的简单而有效的方法。目前合金化热镀Zn耐磨钢板已成为日本表面处理钢板的主流，欧洲则主要采用电镀Zn和非合金化热镀Zn耐磨钢板，镀层厚度大于日本的合金化热镀Zn耐磨钢板。 　　(4)汽车用高强度表面处理耐磨钢板 　　一般来说，钢的屈服强度增加，伸长率降低。但铁素体和马氏体双相钢（DP钢）和由于残余奥氏体加工诱发马氏体相变发生硬化而使变形量增加的TRIP钢（相变诱导塑性钢），比传统高强度钢具有更大的延性。此外，还开发出在200℃左右涂漆烘烤加热时硬度增加的烘烤硬化钢（BH钢）和添加Ti、Nb的超低碳BH钢。 　　在对高强度钢进行热镀Zn或合金化热镀Zn时，由于钢中的Mn、Si等强化元素和氧的亲和力较大，在镀Zn前的连续退火过程中优先被氧化，在耐磨钢板表面生成SiO2、Mn2SiO4等氧化物。这些氧化物降低了Zn液与钢的浸润性，是镀Zn耐磨钢板产生“露钢”缺陷的一个原因。 　　(5)表面处理耐磨钢板的发展方向 　　由于Zn的良好耐蚀性以及对基板的替代腐蚀保护功能，用Zn和Zn合金进行表面处理的耐磨钢板得到广泛的应用。可以认为很难用简单方法来取代Zn的这些优良特性。但是，在Zn的替代腐蚀保护功能方面，由于对Zn阳极反应的非极化特性（阳极过电压很难增加），替代腐蚀电位很低，基本上是-1.0V，所以，在替代腐蚀反应过程中氢会渗入钢材，使钢材发生脆化。研究表明，用Al-Mg-Si合金替代Zn进行耐磨钢板热镀，可以抑制替代腐蚀电位的降低和氢渗入钢中。因此这是一个通过选择适当的合金组合减小氢脆的表面处理方法。 　　总之，由于Zn的物理、力学以及化学特性，很难改变Zn在耐磨钢板表面处理中的优势地位。因此，重要的不是单纯地用其他金属或合金替代Zn，而是通过钢的热处理、加工、化成处理、涂装等工艺的适当组合，开发出适用于不同用途和不同特性要求的表面处理工艺。 链接：表面处理耐磨钢板的开发和发展趋势（一）