專利名稱：鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋅鎳雙層電鍍鋼板 的制造方法。
背景技術(shù)：
對(duì)汽車、家電用鋼板，為了提高其耐蝕性能，目前國內(nèi)外大 多采用熱鍍鋅、電鍍鋅。但熱鍍鋅存在問題 一是鍍層均勻性難 以控制，鍍層普遍較厚，資源消耗較多，對(duì)資源造成浪費(fèi)；二是
鍍層與基體的結(jié)合力較差，在進(jìn)行深沖等加工時(shí)有時(shí)會(huì)造成鍍層 脫落。電鍍鋅雖然解決了鍍層的均勻性和結(jié)合力問題，但耐蝕性
還是較差。
在本發(fā)明之前，已經(jīng)有一些改善電鍍鋼板性能的電鍍鋅鎳合
金方法專利或者文獻(xiàn)，如日本的專利DOUBLE LAYER ALLOY ELECTROPLATED STEEL SHEET.JapanNo.JP4066693,1992-03-03 提供了第一層為含Co 5 20 %，重量為0.05 1.0 g/m2的Ni-Co合 金鍍層，第二層為含Ni 8~16 %，具有較好的抗腐蝕性能和表面光 澤的Zn-Ni雙層電鍍鋼板，但該發(fā)明的電鍍鋼板只惻重于提高鍍 層的耐蝕性，與電鍍的純鋅鍍層相比，其鍍層的硬度也相應(yīng)提高， 因而鍍層與基體的結(jié)合力下降，在進(jìn)行深沖加工時(shí)有可能造成鍍 層局部脫落。南京四方表面技術(shù)有限公司的名稱為《一種在鋼巻 板連續(xù)生產(chǎn)過程中進(jìn)行雙層電鍍鋅的工藝方法》，申請(qǐng)?zhí)枮?200610098271、申請(qǐng)日為2006年12月8日的發(fā)明專利公開了方 法為鋼巻板經(jīng)過除油、除銹、活化等前處理后，首先進(jìn)入堿性鍍 鋅槽進(jìn)行電鍍，然后再進(jìn)入酸性鍍鋅槽進(jìn)行電鍍，即在堿性鍍鋅 層上再沉積一層酸性鍍鋅層，從而達(dá)到一種雙層鍍鋅層。其產(chǎn)品 的涂層與鋅基板結(jié)合緊密牢固，主要解決鍍層和基體或鍍層和表 面涂層的結(jié)合力問題。但是這些方法的產(chǎn)品只能側(cè)重于解決鍍層的耐蝕性或鍍層和 基體或表面涂層的結(jié)合力問題中的某一方面的問題，都無法同時(shí) 既提高鍍層的耐蝕性又能解決鍍層和基體及表面涂層的結(jié)合力的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方 法，利用該方法制備的電鍍鋼板不僅具有良好的耐蝕性能，而且 鍍層與基體及表面涂層之間具有良好的結(jié)合力，同時(shí)具有良好的 沖壓加工性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的制造方法包括如下歩驟
1) 將冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理或?qū)彳堜摪暹M(jìn)行除鱗處理，用 水洗凈；
2) 將洗凈后的鋼板用稀酸活化；
3) 對(duì)活化后的鋼板進(jìn)行電鍍鎳，鍍鎳水溶液的組成為硫酸 鎳240 280g/L，氯化鎳40 65g/L,硼酸25~45g/L，醋酸l 3g/L， pH值控制在4 4.5;
4) 然后在550 65(TC溫度下，用氫氣或氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣對(duì)鋼板 進(jìn)行退火處理，在鋼板表面形成鎳鐵合金層；
5) 再在鎳鐵合金層的表面電鍍鋅，鍍鋅水溶液的組成為硫 酸鋅250 300g/L，硫酸鋁l~2g/L，硫酸鈉240 260g/L ，硼酸 20~25g/L，葡萄糖2~3g/L, pH值控制在4.5~5.5;
6) 對(duì)鍍鋅后的鋼板進(jìn)行水洗，即得成品。
作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述步驟4)中退火時(shí)間控制為0.3 3 小時(shí)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟3)中電鍍鎳時(shí)電鍍溫 度控制為45~50°C，陰極電流密度控制為2~5A/dm2;所述歩驟5) 中電鍍鋅時(shí)電鍍溫度為室溫，陰極電流密度控制為0.8 3A/dm2。
本發(fā)明的最佳方案為所述步驟3 )中電鍍鎳量控制為 0.4~2.5g/m2;所述步驟5)中電鍍鋅量控制為5~30g/m2。
本發(fā)明的制造方法是在鋼板的表面先鍍一層鎳，再對(duì)鍍有鎳的鋼板進(jìn)行熱處理，在鋼板表面形成一層鐵鎳合金層，然后在鐵 鎳合金層上電鍍鋅，這樣既使鋼板的耐蝕性能得到大幅度的提高， 又解決了鍍層和基體的結(jié)合力問題。這種鋅鎳雙層電鍍鋼板的耐 蝕性是相同鍍層厚度電鍍鋅鋼板的4 6倍，其耐蝕性與相同鍍層 厚度的鋅鎳合金鍍層相當(dāng)，并且其鍍層與基體的結(jié)合力良好，因 而深沖加工性能好于鋅鎳合金鍍層鋼板。本發(fā)明方法制造的鋅鎳 雙層電鍍鋼板可適用于汽車板、家電板和其它需要通過電鍍來提 高其耐蝕性能的薄鋼板，特別適用于汽車和家電面板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合幾個(gè)較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的制備方法進(jìn)一步作詳 細(xì)描述
實(shí)施例1
試樣采用普通的冷軋鋼板，尺寸為200x200x0.5mm，制備步 驟如下
1) 冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理，用水洗凈；
2) 再將鋼板用重量百分比為10%的稀鹽酸活化；
3) 將活化后的鋼板送入電鍍槽進(jìn)行電鍍鎳，該鍍鎳水溶液的 組成為硫酸鎳250g/L，氯化鎳45g/L，硼酸35g/L，醋酸
2g/L， pH4 4.5，溫度控制為45°C，陰極電流密度為2A/dm2，鍍 鎳量控制為0.4g/m2;
4) 然后在55(TC溫度下進(jìn)行退火，退火時(shí)爐中加氮?dú)庾鞅Ｗo(hù) 氣體，以防止鋼板氧化；退火時(shí)間0.3小時(shí)，以便在鋼板表面形 成鐵鎳合金層。
5) 再在鐵鎳合金層的表面電鍍鋅，鍍鋅水溶液的組成為硫 酸鋅250g/L，硫酸鋁lg/L，硫酸鈉250g/L，硼酸20g/L ， 葡萄糖2g/L，pH4.5，溫度控制為室溫，陰極電流密度為0.8A/dm2， 鍍鋅量控制為5g/m2。
6) 對(duì)鍍鋅后的鋼板用水洗凈后即得成品。 實(shí)施例2
試樣釆用普通的熱軋鋼板，尺寸為200x200x1.8mm，制備步驟如下
1) 將熱軋鋼板進(jìn)行除鱗處理，用水洗凈；
2) 再將鋼板用重量百分比為10%的稀鹽酸活化；
3) 將活化后的鋼板送入電鍍槽進(jìn)行電鍍鎳，該鍍鎳水溶液的 組成為硫酸鎳240g/L，氯化鎳65g/L，硼酸25g/L，醋酸
lg/L， pH4 4.5，溫度控制為5(TC，陰極電流密度為5A/dm2，鍍
鎳量控制為1.8g/m2;
4) 然后，在65(TC溫度下進(jìn)行退火，退火時(shí)爐中加氫氣作保 護(hù)氣體，以防止鋼板氧化；退火時(shí)間l小時(shí)，以便在鋼板表面形
成鐵鎳合金層。
5) 再在鐵鎳合金層的表面電鍍鋅，該鍍鋅水溶液的組成為
硫酸鋅260g/L，硫酸鋁1.5g/L，硫酸鈉260g/L，硼酸25g/L， 葡萄糖2.5g/L， pH5，溫度控制為室溫，陰極電流密度為2A/dm2， 鍍鋅量控制為10g/m2 ;
6) 對(duì)鍍鋅后的鋼板用水洗凈后即得成品。 實(shí)施例3
試樣采用普通的冷軋鋼板，尺寸為200x200x1.2mm，制備步 驟如下
1) 冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理，用水洗凈；
2) 再將鋼板用重量百分比為20%的稀硫酸活化；
3) 將活化后的鋼板進(jìn)入電鍍槽進(jìn)行電鍍鎳，該鍍鎳水溶液的 組成為硫酸鎳280g/L，氯化鎳40g/L，硼酸40g/L，醋酸 3g/L， pH4.5，溫度控制為45。C，陰極電流密度為3A/dm2，鍍鎳 量控制為1.2g/m2;
4) 然后，在60(TC溫度下進(jìn)行退火，退火時(shí)爐中加氫氣作保 護(hù)氣體，以防止鋼板氧化；退火時(shí)間2小時(shí)，以便在鋼板表面形 成鐵鎳合金層。
5) 再在鐵鎳合金層的表面電鍍鋅，該鍍鋅水溶液的組成為 硫酸鋅300g/L，硫酸鋁2g/L，硫酸鈉240g/L，硼酸22g/L， 葡萄糖3g/L， pH5.5，溫度控制為室溫，陰極電流密度為3A/dm2，鍍鋅量控制為16g/m2 ;
6)對(duì)鍍鋅后的鋼板用水洗凈后即得成品。 實(shí)施例4
試樣采用普通的冷軋鋼板，尺寸為200x200x1.2mm，制備歩
驟如下
1) 冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理，用水洗凈；
2) 再將鋼板用重量百分比為10%的稀鹽酸活化；
3) 將活化后的鋼板進(jìn)入電鍍槽進(jìn)行電鍍鎳，該鍍鎳水溶液的
組成為硫酸鎳250g/L，氯化鎳55g/L，硼酸36g/L，醋酸
2.6g/L， pH4.5，溫度控制為45°C，陰極電流密度為4A/dm2,鍍 鎳量控制為2.5g/m2;
4) 然后，在62(TC溫度下進(jìn)行退火，退火時(shí)爐中加氮?dú)庾鞅?護(hù)氣體，以防止鋼板氧化；退火吋間3小時(shí)，以便在鋼板表面形 成鐵鎳合金層。
5) 再在鐵鎳合金層的表面電鍍鋅，該鍍鋅水溶液的組成為 硫酸鋅280g/L，硫酸鋁1.8g/L，硫酸鈉250g/L，硼酸21g/L， 葡萄糖3g/L， pH5.5，溫度控制為室溫，陰極電流密度為3A/dm2， 鍍鋅量控制為30g/m2 ;
6) 對(duì)鍍鋅后的鋼板用水洗凈后即得成品。 實(shí)施例5
試樣采用普通的冷軋鋼板，尺寸為200x200".5mm，制備步 驟如下
1) 冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理，用水洗凈；
2) 再將鋼板用重量百分比為20%的稀硫酸活化；
3) 將活化后的鋼板進(jìn)入電鍍槽進(jìn)行電鍍鎳，該鍍鎳水溶液的 組成為硫酸鎳265g/L，氯化鎳50g/L，硼酸45g/L，醋酸 2.5g/L， pH4~4.5，溫度控制為45X:，陰極電流密度為3.5 A/dm2， 鍍鎳量控制為2.0g/m2;
4) 然后，在65(TC溫度下進(jìn)行退火，退火時(shí)爐中加氮?dú)庾鞅?護(hù)氣體，以防止鋼板氧化；退火時(shí)間2.5小時(shí)，以便在鋼板表面
7形成鐵鎳合金層。
5) 再在鐵鎳合金層的表面電鍍鋅，該鍍鋅水溶液的組成為 硫酸鋅280g/L，硫酸鋁1.5g/L，硫酸鈉250g/L，硼酸23g/L，
葡萄糖3g/L，pH5.5，溫度控制為室溫，陰極電流密度為2.5A/dm2， 鍍鋅量控制為25g/m2 ;
6) 對(duì)鍍鋅后的鋼板用水洗凈后即得成品。
分別將上述五個(gè)實(shí)施例的鋅鎳雙層電鍍鋼板與相同鍍層厚度 的電鍍鋅板和電鍍鋅鎳合金鍍層鋼板進(jìn)行鹽霧加速腐蝕試驗(yàn)、折 彎試驗(yàn)和球壓試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為，實(shí)施例1、 2、 3、 4、 5的鋅鎳 雙層電鍍鋼板的耐鹽霧腐蝕性能分別是鍍鋅鋼板的4.5倍、5.5倍、 6倍、5.5倍、5倍；五個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品的耐鹽霧腐蝕性能與電鍍鋅 鎳合金鍍層鋼板相當(dāng)；而通過折彎試驗(yàn)和球壓試驗(yàn)測(cè)定的鍍層結(jié) 合力，五個(gè)實(shí)施例產(chǎn)品好于鋅鎳合金鍍層鋼板而與電鍍鋅鋼板相 同。
權(quán)利要求
1.一種鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方法，其特征在于它包括以下步驟1)將冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理或?qū)彳堜摪暹M(jìn)行除鱗處理，用水洗凈；2)將洗凈后的鋼板用稀酸活化；3)對(duì)活化后的鋼板進(jìn)行電鍍鎳，鍍鎳水溶液的組成為硫酸鎳240～280g/L，氯化鎳40～65g/L，硼酸25～45g/L，醋酸1～3g/L，pH值控制在4～4.5；4)然后在550～650℃溫度下，用氫氣或氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣對(duì)鋼板進(jìn)行退火處理，在鋼板表面形成鎳鐵合金層；5)再在鎳鐵合金層的表面電鍍鋅，鍍鋅水溶液的組成為硫酸鋅250～300g/L，硫酸鋁1～2g/L，硫酸鈉240～260g/L，硼酸20～25g/L，葡萄糖2～3g/L，pH值控制在4.5～5.5；6)對(duì)鍍鋅后的鋼板進(jìn)行水洗，即得成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方法，其 特征在于所述步驟3)中，電鍍鎳的溫度控制在45 50°C，陰極 電流密度控制在2~5A/dm2;所述步驟5)中，電鍍鋅的溫度控 制在室溫，陰極電流密度控制在0.8~3A/dm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方 法，其特征在于所述步驟3)中，電鍍鎳量控制在0.4 2.5g/m2， 所述步驟5)中，電鍍鋅量控制在5 30g/m2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方 法，其特征在于所述步驟4)中，退火時(shí)間控制在0.3~3h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方法，其 特征在于所述步驟4)中，退火時(shí)間控制在0.3~3h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋅鎳雙層電鍍鋼板的制造方法，它包括如下步驟將冷軋鋼板進(jìn)行除銹處理或?qū)彳堜摪暹M(jìn)行除鱗處理，用水洗凈；將洗凈后的鋼板用稀酸活化；對(duì)活化后的鋼板進(jìn)行電鍍鎳，鍍鎳溶液的組成為硫酸鎳240～280g/L，氯化鎳40～65g/L，硼酸25～45g/L，醋酸1～3g/L，pH值控制在4～4.5；在550～650℃溫度下，用氫氣或氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣對(duì)鋼板進(jìn)行退火處理，在鋼板表面形成鎳鐵合金層；再在鎳鐵合金層的表面電鍍鋅，鍍鋅溶液的組成為硫酸鋅250～300g/L，硫酸鋁1～2g/L，硫酸鈉240～260g/L，硼酸20～25g/L，葡萄糖2～3g/L，pH值控制在4.5～5.5；對(duì)鍍鋅后的鋼板進(jìn)行水洗，即得成品。經(jīng)試驗(yàn)表明所得鋼板的耐蝕性能有大幅度提高，同時(shí)解決了鍍層和基體的結(jié)合力問題。
文檔編號(hào)C25D5/10GK101619474SQ200910063258
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者任予昌, 柳長福, 涂元強(qiáng), 白會(huì)平, 黃先球 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司