[发明专利]具有优良的深冲性能和超低温粘合脆性的热浸镀锌钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热浸镀锌钢板，更具体而言，涉及一种具有改善的深冲(deep drawing)性能和低温粘合脆性(low temperature adhesive brittleness)的热浸镀锌钢板，以及制备该热浸镀锌钢板的方法。

背景技术

通常，通过使钢板穿过浴槽中所含有的熔融锌，然后使施用在该钢板上的熔融锌固化来给钢板镀锌。当施用在钢板上的熔融锌固化时，在熔融锌的表面形成粗的树枝状晶粒（被称为锌花）。这种锌花的产生是锌固化的特征。

具体地，当熔融锌固化时，晶体以树枝状从固化的晶核中快速地生长形成镀锌层的基本结构，而且残留在树枝状晶体之间的熔融锌积液（pools）固化。由于这种固化机理，生成了锌花。锌花的尺寸可由在镀敷初始阶段中的镀锌层的基本结构来决定。

这种锌花降低了镀锌层上的涂料的粘合强度和钢板的耐腐蚀性，而且即使涂覆镀锌层，锌花仍使镀锌层的表面粗燥并且损坏镀锌钢板的外观，因为透过涂料仍可看到锌花。

因此，在施用到钢板上的熔融锌固化之前，可在钢板上喷洒无机盐溶液，以使得在钢板上形成的锌花的尺寸最小化。此时，无机盐溶液穿过设置在喷嘴前侧的电极喷洒在钢板上。因为无机盐溶液穿过电极喷洒，无机盐溶液的液滴带有静电因此通过电引力易于附在钢板上以缩小镀锌层的金相结构。磷酸盐溶液被广泛用作所述无机盐溶液。

如上所述，通过在钢板上喷洒带电的磷酸盐溶液的液滴可形成具有150μm或更小锌花的镀层。在这种情况下，钢板可具有美观的外观、涂覆后改善的图像清晰度以及高耐腐蚀性，而且在冲压过程中可防止镀层剥落。

此外，当熔融锌固化时，根据在钢板的表面上如何形成锌的六方晶系晶体，所形成的锌花具有不同的形状。换言之，因为锌的六方晶系晶体在钢板的不同区域以不同的角度生长，锌花具有不同的形状。

图1A示出了在热浸镀锌钢板上形成的具有150μm或更小尺寸的锌花的热浸镀锌钢板，并且图1B示出了在热浸镀锌钢板上形成的具有400μm或更大尺寸的锌花的热浸镀锌钢板。对于其上形成有具有400μm或更大尺寸的锌花的图1B的热浸镀锌钢板，相对大的锌晶体随机取向，在脆性方面是有利的，在钢板的外观方面是不利的。

然而，对于其上形成有具有150μm或更小尺寸的锌花的图1A的热浸镀锌钢板，锌花以如此的方式具有相同的结晶取向，以使锌的基面（(0001)面）与钢板的表面平行。已知上述的锌晶体的基面与钢板的表面平行的锌结晶取向在防止腐蚀、黑变以及化学不稳定性方面是最有效的。直到最近，仍在进行改善这些性能的许多努力。

例如，日本专利申请特许公开号：1999-100653公开了通过用喷嘴喷雾将锌花的尺寸调节至60μm至1000μm内的技术，并且日本专利申请特许公开号：1996-188863公开了将锌花的尺寸调节至50μm或更低和表面粗燥度水平调节至0.4μm-1.0μm内的技术。此外，美国专利号：4500561公开了通过使用穿过电场的液滴将锌花的尺寸降至1000μm或更低的技术。

为了降低制造成本、提高稳定性、减少工作时间和使工艺环保的目的，除了使用常见的现有的焊接方法（例如点焊）外，许多汽车制造商最近已尝试使用结构粘合剂来连接钢板，或用其代替焊接方法。

与例如点焊的机械连接方法不同，对于在极地使用汽车的情况，在确定了是否可以在-40℃的低温下使用结构粘合剂连接镀覆钢板之后使用结构粘合剂。然而，如果将粘合剂用于锌晶体的(0001)面与钢板的表面平行因此没有形成锌花的镀锌钢板，则在-40℃的低温或在深冲过程中镀锌层易于从钢板剥落。

如果镀锌层的锌花很小，且镀锌层的(0001)面(基面)用作滑移面或解理面，则镀锌层的脆度增加。因此，如果在钢板上形成的镀锌层具有小的锌花或镀锌层的锌晶体的(0001)面与钢板的表面平行，当钢板被冲压时镀锌层将易于从钢板剥落。

因此，为了应对最近使用结构粘合剂连接热浸镀锌钢板的方法，有必要开发具有改善的外观、深冲性能和低温粘合脆性的热浸镀锌钢板。

发明内容

技术问题

本发明的各方面是通过控制镀锌层的结构和晶粒尺寸提供一种具有改善的深冲性能和低温粘合脆性的热浸镀锌钢板，以及制备该热浸镀锌钢板的方法。

技术方案