专访丨首钢股份首席技术专家高永生:锌铝镁镀层汽车板的应用进展与产品研究

   日期:2019-05-06     来源:汽车材料网    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
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核心提示:汽车是我们生活中非常重要的交通工具,促成了汽车工业的快速发展和汽车保有量的增长。很多消费者在购车时往往比较关注车辆的造型、动力、油耗等因素,对于汽车的防腐蚀能力却知之甚少,这就导致那些买了“面子工程”比较足的汽车后用了没多长时间便出现车辆锈蚀的状况,严重影响到了自己的用车感受,更严重的甚至会导致交通事故的发生。   
   汽车是我们生活中非常重要的交通工具,促成了汽车工业的快速发展和汽车保有量的增长。很多消费者在购车时往往比较关注车辆的造型、动力、油耗等因素,对于汽车的防腐蚀能力却知之甚少,这就导致那些买了“面子工程”比较足的汽车后用了没多长时间便出现车辆锈蚀的状况,严重影响到了自己的用车感受,更严重的甚至会导致交通事故的发生。
  
  车身的耐腐蚀性能一直是业内的一个重要关注点,锌铝镁镀层产品也被认为是下一代汽车用防护镀层材料。本期,我们专访到首钢股份首席技术专家高永生老师,与我们一起谈谈:锌铝镁镀层汽车板的应用进展与产品研究。
 
  
  首钢股份首席技术专家高永生
  
  一、新一代汽车用防护镀层材料
  
  目前,锌铝镁镀层(ZM)已经被广泛用于冷成形汽车用钢产品,除了冷成型用钢板,在热成形钢板上锌铝镁镀层同样具有可行性。
  
  与汽车用传统防护镀层材料——纯锌镀层(GI)和合金化镀层(GA)相比,锌铝镁镀层优势表现为三个方面:第一,该镀层具有优异的平面和切口保护作用。以中性盐雾试验为例,同等重量的锌铝镁镀层表面出现红锈的时间是传统镀层表面出现红锈时间的2到5倍,切口出现红锈的时间是传统镀层的4到7倍;第二,锌铝镁镀层具有优异的表面耐摩擦磨损作用,表面硬度是纯锌镀层的2到3倍,是合金化镀层的2倍左右,表面摩擦系数较以上两种镀层低10%到20%,同等冲压条件下镀层磨损剥落量减少30%到70%;第三,锌铝镁镀层钢板与有色金属连接的电偶腐蚀效应更轻。
  
  循环腐蚀试验
  
  锌铝镁镀层平面耐蚀性能大约是纯锌镀层和合金化镀层的4倍
  
  新产品的开发应用从来就是破旧立新的过程,尤其是全新的产品更离不开产业链的协同和支持。
  
  二、耐蚀耐摩擦、兼容性的优化性能
  
  锌铝镁镀层钢板不仅具有突出的耐蚀耐摩擦特性,也有很好的兼容性。从国外主流汽车厂以及首钢的研究结果来看,锌铝镁镀层钢板的点焊特性、激光焊接特性、磷化电泳涂装特性等均与传统镀层差异很小,生产工艺上没有根本性差异,在可控范围内进行优化即可满足要求,不构成新产品应用方面的陌生感。
  
  目前锌铝镁镀层汽车板在国外得到比较广泛的应用,尤其在欧洲汽车厂应用较多,国内主要汽车企业正在进行研究和试用,相信将在近期会有较大进展。目前,锌铝镁镀层汽车板的大批量产业化应用中需要解决以下三个的问题:
  
  第一,该镀层尚未形成通用的国家层面标准,不同汽车企业和钢铁企业均有各自的企业标准,对该镀层有各自的独特要求,为大批量产业化带来障碍;第二,该镀层在国内尚属新产品,目前国家层面有科技部的重大专项研究项目予以基础研究资金支撑,但是在地方层面和行业领域内还缺少相应的配套示范项目,应用层面的研究资金投入相对缺乏;第三,该新型镀层在汽车领域广大技术人员中还没有形成广泛回应,在各关联产业中还缺乏产品支持,造成产品优势难以转为价值优势。
  
  三、首钢汽车用钢产品领域的研究现状
  
  锌铝镁镀层产品从上个世纪80年代被开发成功以来,从最初的建筑彩涂应用发展到目前的汽车应用,已经有二十多年的发展历史,首钢从生产提供汽车用钢产品以来,一直在跟踪该产品的最新研究进展,并且在实验室中开展了长期基础研究工作,掌握了多种合金成分配比的锌铝镁镀层生产技术和产品特性,克服了合金成分熔配等诸多生产难点,成功开发了锌铝镁镀层系列产品。
  
  首钢股份作为中国精品钢材生产的代表企业之一,汽车板是三大战略产品之一。首钢着力在超高强汽车板领域投入更大的研发资源,同时先期介入用户的车型开发,提供EVI成套解决方案。同时首钢也注重产品标准的研发,先后主持起草了汽车复相钢、热冲压钢、增强成形双相钢等6项汽车用钢国家标准。首钢股份始终坚持以市场为导向、以客户为中心的发展理念,着力打造“智造、服务、共赢”的品牌优势,围绕镀层产品、高强钢、汽车外板,着力推进自主创新,实现产品研发由跟随向引领转变。
  
  近年,为了满足汽车主机厂降本、提质和增效的需求,首钢有针对性地开发外板新品种,代表性的产品有高鲜映性免中涂外板,以降低汽车用户的制造工艺成本,实现绿色制造;新一代易冲压耐腐蚀锌铝镁镀层产品(ZM),引领汽车材料新的探索,突出了易冲压、耐腐蚀、良好的工艺模具匹配性等综合特点;同时,针对车身用材最大量的双相钢品种,为满足高强度和复杂成形需求,在国内首发新产品增强塑性双相钢(DH),在众多车企使用中广受好评。
  
  专家信息:
  
  高永生博士1991年获北京科技大学机械工程学院工学博士学位,1991-1993年北京科技大学材料工程学院博士后。1992年获副教授职称。2000年获加拿大注册工程师资格,2002年起任Magna发动机与变速箱集团PFC研发部经理。2008-2009年参加Magna委托加拿大多伦多大学主办的“创新与管理”专职培训,并获得硕士学位。
  
  2011年始,任宝钢研究院首席研究员;2017年始任广汽研究院汽车材料及工艺专业总师,2018年9月,任北京首钢股份有限公司首席技术专家,负责把握汽车材料技术发展趋势,制定新材料及汽车零部件材料应用中长期发展规划,建立完善的EVI体系建立和技术服务支撑体系。
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