专利名称：一种合金化镀锌板镀层剥离的检测方法
技术领域：
本发明属于镀锌板检测技术领域。特别涉及一种合金化镀锌板镀层剥离的检测方法。
背景技术：
合金化镀锌板比热镀锌板具有焊接性和涂漆性好的优点，比电镀锌板成本低，已被广泛用于汽车板和家电板。目前合金化镀锌板是应用最广，发展最快的品种之一。但在冲压成形过程中，镀层易成片状或粉状剥落，形成剥离缺陷。这不仅影响成形后产品的外观质量，降低了车体的耐腐蚀性，且剥落的锌粉或锌屑在模具中积累，加剧了工件与模具间的摩擦，影响模具的使用寿命，并增加了模具的清理工序。目前，国内外可检索到剥离检测方法方面的研究文献极少。检索结果表明:国外有单向搭接的方法测定镀层的剥离性能，但该方法所使用的试样尺寸规格、拉伸速率、搭接面积、使用黏结胶的种类及强度等试验条件均不统一，剥离后有些时候剥离区域处于一种粉化一剥离的过渡状态，未能真实地反映镀层的剥离情况。而国内有宝钢申请专利CN1415950A “材料表面涂镀层与基体结合力的定量测量方法和装置”仅适用不小于3_厚的板状试样，针对目前小于3mm厚的合金化镀锌板来说，适用范围受限，且需使用特制的剥离装置。另还有上海应用技术学院徐春申请专利CN101008607A “热镀锌板镀层剥离及剥离力测试装置”也需要使用复杂的剥离装置进行测试。现有的试验方法普遍存在着操作复杂、试验成本高等问题。鉴于上述问题，在合金化镀锌板生产和新产品的开发过程中提供一种快速准确检测镀层剥离性能的方法，是非常重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种合金化镀锌板镀层剥离的检测方法。解决了传统实验方法操作复杂、试验成本高、以及未能真实反映镀层剥离程度等问题。为解决上述技术问题，具体步骤如下:1、试样制备:将加工好的100 130 mm长X 25mm宽X原板厚的合金化镀锌板及同板厚的25 50mm长X 25mm宽支撑体材料I用丙酮和酒精溶液清洗并干燥,用环氧树脂类胶水进行试样粘接，形成搭接试样5，搭接长度为5 20mm，并保证搭接试样5的固定区域2与粘接区域3间的长度为63 65mm。然后再将搭接试样5固化处理，常温固化处理24 72小时或加热固化处理0.5 4小时。2、合金化镀锌板镀层进行剥离:将固化好的搭接试样5用夹具4固定在拉伸试验机6上,并以0.5 5 mm /min的速率进行拉伸,直到搭接处被拉断；3、合金化镀锌板的镀层剥离程度评价:利用拉伸试验机6的传感装置获得镀层拉断时的最大剥离力，再根据最大剥离力/搭接面积计算得到镀层耐剥离的剪切强度值；最后综合评价合金化镀锌板的镀层剥离程度。
本发明的优点在于:克服了现有技术的不足，实现了合金化镀锌板镀层剥离的真实表征。该方法操作简单、成本低，适合于工业广泛应用。为了保证单向拉伸试验时镀层接近于只受剪切力作用，而没有法向应力，提出了搭接试样两端粘结支撑材料的新方法。
图1为合金化镀锌板搭接试样侧视图。其中，支撑体材料1、固定区域2、粘接区域3。图2为合金化镀锌板搭接试样俯视图。其中，固定区域2、粘接区域3。图3为合金化镀锌板剥离过程示意图。其中，夹具4、搭接试样5、拉伸试验机6。图4为0.6 mm厚合金化镀锌板搭接长度为5mm的镀层剥离后形貌图。图5为0.6 mm厚合金化镀锌板搭接长度为IOmm的镀层剥离后形貌图。图6为0.6 mm厚合金化镀锌板搭接长度为20mm的镀层剥离后形貌图。图7为1.2mm厚合金化镀锌板搭接长度为5mm的镀层剥离后形貌图。图8为1.2mm厚合金化镀锌板搭接长度为IOmm的镀层剥离后形貌图。图9为1.2mm厚合金化镀锌板搭接长度为20mm的镀层剥离后形貌图。图10为搭接长度与剪切强度的关系图。
具体实施例方式实施例1选用0.6mm厚的DX53D-ZF合金化镀锌板为试验材料。具体步如下:1.试样制备:将加工好的IOOmm长X宽25mmX 0.6 mm厚合金化镀锌板及25mm长X25_X0.6 mm厚支撑体材料I用丙酮和酒精溶液清洗干净并干燥；用剪切强度值为3IMpa的环氧树脂类胶水，如图1和图2所示准备好搭接试样5(搭接长度分别为5mm、10mm和20mm)，并将搭接试样5常温固化处理72小时。2.合金化镀锌板镀层进行剥离:将固化好的搭接试样5，如图3所示用夹具4固定在拉伸试验机6上,并以1.5 mm /min的速率进行拉伸,直到搭接处被拉断。3.合金化镀锌板的镀层剥离程度评价:利用拉伸试验机6的传感装置获得镀层拉断时的最大剥离力，然后再根据最大剥离力/搭接面积计算可得到镀层耐剥离的剪切强度值；最后再综合评价合金化镀锌板的镀层剥离程度。0.6mm厚的合金化镀锌板的镀层剥离后的形貌如图3 图6所示。由图3 图6中可看出:0.6mm厚的合金化镀锌板搭接长度为5mm时，仅表层的少量ζ相被剥掉，处于粉化与剥离共存状态，镀层的剪切强度值为
9MPa ;搭接长度为IOmm时，镀层局部区域已从钢基体被完全剥离，镀层的剪切强度值为14MPa ;搭接长度为20mm时，镀层已沿着钢基体被大块翘起剥离，此时镀层的剪切强度值为16MPa0实施例2选用1.2mm厚的DX53D-ZF合金化镀锌板为试验材料。具体步如下:1.试样制备:将加工好的IOOmm长X宽25mmX 1.2 mm厚合金化镀锌板及25mm长X25_X1.2 mm厚支撑体材料I用丙酮和酒精溶液清洗干净并干燥；用剪切强度值为3IMpa的环氧树脂类胶水，如图1和图2所示准备好搭接试样5(搭接长度分别为5mm、10mm和20mm)，并将搭接试样5常温固化处理72小时。2.合金化镀锌板镀层进行剥离:将固化好的搭接试样5，如图3所示用夹具4固定在拉伸试验机6上,并以1.5 mm /min的速率进行拉伸,直到搭接处被拉断。3.合金化镀锌板的镀层剥离程度评价:利用拉伸试验机6的传感装置获得镀层拉断时的最大剥离力，然后再根据最大剥离力/搭接面积计算可得到镀层耐剥离的剪切强度值；最后再综合评价合金化镀锌板的镀层剥离程度。1.2mm厚的合金化镀锌板的镀层剥离后的形貌如图7 图9所示。由图7 图9中可看出:1.2mm厚的合金化镀锌板搭接长度为5mm时，仅表层的少量ζ相被剥掉，处于粉化与剥离共存状态，镀层的剪切强度值为
17MPa ;搭接长度为IOmm时，镀层局部区域已从钢基体被完全剥离，镀层的剪切强度值为25MPa ;搭接长度为20mm时，镀层几乎完全从钢基体上被剥离下来，此时镀层的剪切强度值为28MPa。此外由图10中还可看出:随着搭接长度增加，镀层的表观剪切强度值随之增加；当搭接长度在15mm左右时，镀层的剪切强度趋于饱和；两种厚度规格的合金化镀锌板镀层显示的剥离规律相同。
权利要求
1.一种合金化镀锌板镀层剥离的检测方法，其特征在于:具体步骤及参数如下: 1)试样制备:将加工好的100 130mm长X25mm宽X原板厚的合金化镀锌板及同板厚的25 50mm长X 25mm宽支撑体材料(I)用丙酮和酒精溶液清洗并干燥，用环氧树脂类胶水进行试样粘接，形成搭接试样(5)，搭接长度为5 20mm，搭接试样(5)的固定区域(2)与粘接区域(3)间的长度为63 65mm ;再将搭接试样(5)固化处理； 2)合金化镀锌板镀层进行剥离:将固化好的搭接试样(5)用夹具(4)固定在拉伸试验机(6)上，以0.5 5 mm /min的速率进行拉伸,直到搭接处被拉断； 3)合金化镀锌板的镀层剥离程度评价:利用拉伸试验机(6)的传感装置获得镀层拉断时的最大剥离力，用最大剥离力/搭接面积计算得到镀层耐剥离的剪切强度值；最后评价合金化镀锌板的镀层剥离程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I)中所述的固化处理为常温固化处理24 72小时或加热固化处理0.5 4小时。
全文摘要
一种合金化镀锌板镀层剥离的检测方法，属于镀锌板检测技术领域。将加工好的合金化镀锌板及同板厚的支撑体材料用丙酮和酒精溶液清洗并干燥，用环氧树脂类胶水进行试样粘接，形成搭接试样，将固化好的搭接试样用夹具固定在拉伸试验机上，进行拉伸直到搭接处被拉断；利用拉伸试验机的传感装置获得镀层拉断时的最大剥离力，最后评价合金化镀锌板的镀层剥离程度。优点在于操作简单，成本低，能快速准确地检测汽车板、家电板等合金化镀锌板镀层的剥离程度，适合工业广泛应用。
文档编号G01N19/04GK103115867SQ20131002739
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者史学星, 其其格, 鞠新华, 蔡宁, 王萍 申请人:首钢总公司