【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属镀层质量，尤其涉及一种钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法。
技术介绍
1、随着汽车产业的不断发展，汽车厂对车身的耐腐蚀性能要求不断提升，镀锌钢板正逐步替代冷轧钢板成为汽车车身板材的最佳选择。镀锌钢板在轿车上的应用最为普遍，国内许多中高档轿车整车均采用镀锌钢板。随着国产汽车走向世界，车身镀锌钢板的应用也是一种趋势。
2、市场上电视机背板、空调及电脑背板等产品主要使用镀锌板。随着家电产业的产品换代升级，小米、海信、创维、tcl等家电企业不断的向更高端电视开发，越来越多的人们开始追求时尚、美感、个性是当下消费者的普遍心态，因此棱角及凸沿设计变得越来越复杂，向大尺寸、轻量化迈进，也越来越考验着镀锌板的使用性能。
3、由于以上汽车及家电产品竞争日益激烈，其产品越来越轻薄时尚、品质原来越高、价格越来越低。压力转到至材料供应商，要规格越薄的同时公差越小、极限性能越高、各向异性越小、表面润滑性越强、镀层质量越优，不断挑战着板料各项使用性能的极限，因此对镀锌产品钢板冲压使用性能来讲，影响因素众多，需综合多方面因素进行评价如：表面镀锌层及钝化层膜层的均匀性及致密程度、膜层附着力、膜层耐损伤程度、油品润滑作用、滑动摩擦特征、摩擦疲劳特征等，是否同时具有耐指纹性、耐蚀性、良好的导电性，以及适用于各类冲压工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，可量化的评判钝化镀锌板表面膜层质量对于冲压工艺的影响，为钝化镀锌
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术一种钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，分别进行“重载荷表层破损摩擦实验”及“轻载荷滑动摩擦实验”，从单纯钝化层作用到设置各类润滑条件，来模拟各类工况下的摩擦状态，从以上宏观实验到选取典型样品进行厚度、硬度、结合力、表面三维形貌等微观层面的多维度多手段分析，识别钝化层差异，并对于摩擦系统的影响作出判断。
4、进一步的，具体包括如下步骤：
5、1)重载荷下宏观表征
6、1.1)摩擦磨损评价
7、采用端面摩擦磨损试验机，设置较重载荷力，测试钝化层破损露出铁基底之前表面摩擦系数的变化情况；
8、对比样设置：区分同板宽内不同部位开展对比实验，以得到摩擦因数与板宽方向分布的关系；区分上下表面，采用同一面进行实验排除上下表面差异带来的干扰，保证数据具有对比价值；
9、评价：得到在该实验条件下动摩擦系数变化曲线，载荷施加后的动摩擦系数曲线从0竖直上升值至第一个斜率开始发生变化的拐点视为该样品的摩擦磨损表征条件下的初始动摩擦系数δ1；随实验进行曲线攀升至趋于稳定后的将该段数据的最大和最小数据求取平均值，视为摩擦磨损表征条件下的稳定动摩擦系数δ2；
10、1.2)显微硬度对比
11、将以上摩擦磨损实验后的样品进行钝化层显微硬度测试，用以识别该样品钝化层硬度的差异性，在样品未磨损处进行显微硬度测量，每个测试面进行3个点测量；
12、对比样设置：区分同板宽内不同部位开展对比实验，以得到显微硬度与板宽方向分布的关系；区分上下表面，采用同一面进行实验排除上下表面差异带来的干扰，保证数据具有对比价值；
13、评价：在样品未磨损处进行显微硬度测量，每个测试面进行10个点测量后取三点平均值为y；
14、1.3)三维形貌对比分析
15、分析宏观摩擦实验后的摩擦痕迹及基体形貌的区别，以对比得出影响摩擦磨损的表面形貌因素；
16、对比样设置：表面摩擦实验后的样品，分别观察基体形貌、摩擦痕迹形貌；
17、评价：在磨损处观测磨损形貌，判断宏观看到的损伤痕迹重的部分，是表面波峰处压入基体或是仅填入波谷未损伤至基体，结合δ1和δ2和显微硬度y判断损伤产生原因；若δ1、δ2数值稳定且低于同类材质而y值高于同类材质，则说明是由于表面镀层硬度过高所致损伤，若δ1、δ2数值稳定且低于同类材质且y值也低于同类材质，则要进行下一步微载荷表征，进行镀层表面钝化膜层的评价；
18、2)微载荷下微观表征
19、2.1)滑动摩擦评价
20、采用多功能摩擦磨损试验机，设置轻微载荷力，重复加载30次以得到在此期间的动摩擦系数变化情况，表征微载荷状态下的钝化层表面摩擦系统状态；
21、对比样设置：区分同板宽内不同部位开展对比实验，以得到摩擦因数与板宽方向分布的关系；区分上下表面，采用同一面进行实验排除上下表面差异带来的干扰，保证数据具有对比价值；区分横纵向，以得到加工方向对摩擦系数的区别；区分清洗及不清洗试样表面油品开展对比实验，清洗试样得到钝化层本身各项性能展现，在保证原始油膜不被试样叠放及加工破坏的情况下，不清洗试样可表达成品交付使用情况下的动摩擦状态；
22、评价：将每一次滑动的实验数据所含的10s内动摩擦系数求平均值作为一个数据点，将30次加载的数据点连接成曲线，可见摩擦系数的变化趋势；曲线与纵轴的起始点为该条件下的初始动摩擦系数，初始动摩擦系数的高低可表征表面钝化膜层面对单次冲压摩擦过程的阻力状态；后29次动摩擦系数曲线观察是否有明显起伏可表征膜层润滑稳定性状态，结合实验样品的是否含、含多少量、什么成分的油膜等可评价油品和表面膜层综合作用情况；
23、2.2)纳米压痕评价
24、在使用纳米压痕仪进行微观表层硬度测试，结合以上动摩擦实验结果分析钝化层表层硬度与随往复次数增多动摩擦系数增长、表面摩擦损伤程度间的关系；
25、对比样设置：选取同一部位下试样，其他样品条件一致的情况下开展试验；评价：测得纳米硬度值可表征出钝化膜层表层硬度情况；测得的硬度施力曲线所显示的施力轨迹是从逐渐增长还是逐渐降低可表征出钝化膜层由表层与钝化膜基体的硬度差异，硬度孰高孰低，若为表层硬度高于基体则表明损伤主因为浅表层压入所致，此时最佳摩擦状态为表层受力应小于表层损伤临界力，若为表层硬度低于钝化膜基体的硬度，则此时最佳摩擦仅要求不损伤整体钝化膜层为宜；
26、2.3)纳米划痕评价
27、使用纳米划痕仪进行纳米级划痕测试，并通过力学、声学、形貌等多重信号分析钝化层的皮膜结合力差异；
28、对比样设置：选取同一部位下的试样，其他样品条件一致的情况下开展试验；
29、评价：根据膜层划痕损伤形貌结合力学、声学信号确定钝化层附着力值；根据附着力情况判断膜层表面硬度对最终摩擦损伤的影响，若膜层附着力强对应的表层硬度大于或小于基体的样品，均表现为可承受的最佳摩擦临界力更高，反之亦然。
30、进一步的，所述步骤1.1)中，采用端面摩擦磨损试验机设置较重载荷力时，经实验得出适宜当前样品类型的摩擦载荷力、转速、时长。
31、进一步的，所述步骤2.1)中，采用美国rtec多功能摩擦磨损试验机。
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1.一种钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于，分别进行“重载荷表层破损摩擦实验”及“轻载荷滑动摩擦实验”，从单纯钝化层作用到设置各类润滑条件，来模拟各类工况下的摩擦状态，从以上宏观实验到选取典型样品进行厚度、硬度、结合力、表面三维形貌等微观层面的多维度多手段分析，识别钝化层差异，并对于摩擦系统的影响作出判断。
2.根据权利要求1所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
3.根据权利要2所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于，所述步骤1.1)中，采用端面摩擦磨损试验机设置较重载荷力时，经实验得出适宜当前样品类型的摩擦载荷力、转速、时长。
4.根据权利要求2所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于，所述步骤2.1)中，采用美国Rtec多功能摩擦磨损试验机。
5.根据权利要求2所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于，所述步骤2.1)中，采用多功能摩擦磨损试验机设置轻微载荷力时，经实验得出适宜当前样品类型的摩擦载荷力、转速、时长。
...【技术特征摘要】
1.一种钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于，分别进行“重载荷表层破损摩擦实验”及“轻载荷滑动摩擦实验”，从单纯钝化层作用到设置各类润滑条件，来模拟各类工况下的摩擦状态，从以上宏观实验到选取典型样品进行厚度、硬度、结合力、表面三维形貌等微观层面的多维度多手段分析，识别钝化层差异，并对于摩擦系统的影响作出判断。
2.根据权利要求1所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损伤质量评价方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
3.根据权利要2所述的钝化镀锌板表面镀层抗摩擦损...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亚男，刘妍，刘恩泽，路璐，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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