專利名稱：改進(jìn)的防腐蝕結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有耐腐蝕金屬總成的車輛。已發(fā)現(xiàn)該金屬總成在 車門結(jié)構(gòu)中特別有用。
背景技術(shù)：
總體上，機(jī)動(dòng)車輛上的腐蝕問題已經(jīng)隨著多年來對(duì)鍍鋅鋼的使
用而有所改進(jìn)。鍍鋅鋼是通過熱浸鍍4辛涂覆鋼4反的常用考呈序，其中 鋼才反移動(dòng)穿過殳容融《爭(zhēng)浴才曹(bath)。熔4匕4辛粘附至鋼，并且隨著4岡 離開浴槽，借助氣體刀具去除多余的鋅。公開文本W(wǎng)O 2006002843 公開了對(duì)具有熱浸鍍鋅合金涂層的鋼板的使用。鋅合金包括下列成 分0.3-2.3% (重量)4美、0.6-2.3% (重量)鋁、可選的少于0.2% (重量)的一種或多種添加元素、無法避免的雜質(zhì)、剩余部分為《爭(zhēng)。 鋅合金涂層通?？删哂泻穸葹?-12(mi的層。4辛合金涂層鋼才反凈皮i人 為具有良好的耐腐蝕性并且制造(成本)廉價(jià)。所描述的鋼板進(jìn)一 步^皮i人為是用作汽車部件。然而該文件未提及任何具體應(yīng)用。
此外，機(jī)動(dòng)車輛中減輕重量是主要的關(guān)注點(diǎn)，以便減少燃料消 耗和C02排放。減輕重量需要更輕的材料，其中鋁是一種候選材料。 然而，車輛中的結(jié)構(gòu)經(jīng)常遭受高負(fù)載或高應(yīng)力。從這個(gè)角度講，通 常認(rèn)為鋁不適合替代鋼結(jié)構(gòu)。在這種情況下，鋁和更堅(jiān)固材并+(例 如鋼)的組合更加可能成功。然而，這些材沖牛之間的連4妄區(qū)域經(jīng)常 暴露于腐蝕性道路環(huán)境，結(jié)果，由于部分地因?yàn)殇X的非貴重金屬特 性而產(chǎn)生的嚴(yán)重電偶腐蝕，已經(jīng)避免采用這些混合材料總成。盡管已經(jīng)采取一些預(yù)防措施以將這種連接區(qū)域密封起來防止暴露，例如 通過4吏用不同的密封方法或密封蠟，^f旦這些方法已經(jīng)表王見出不夠充 分或非常昂貴。
7>開號(hào)JP2001335973的日本專利中7>開了這種解決方案的示 例，其中公開了保護(hù)連接至鋼基柱的基柱型鋁結(jié)構(gòu)免受腐蝕的方
法。鋼基柱由鍍鋅鋼或不銹鋼形成。用于電絕緣接觸的絕緣層或犧 牲陽極位于鋁結(jié)構(gòu)和鋼基柱之間以避免其間的腐蝕。然而，這樣相 對(duì)昂貴而且不能很好地適合批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有有效減緩金屬結(jié)構(gòu)總成腐蝕 的形成并防止局部腐蝕侵蝕的協(xié)同效應(yīng)的改進(jìn)的耐腐蝕金屬結(jié)構(gòu) 總成的車輛。包含具有改進(jìn)的耐腐蝕性的金屬結(jié)構(gòu)總成的車輛至少 部分地解決了上述缺點(diǎn)，該金屬結(jié)構(gòu)總成包含第一金屬構(gòu)件和第二 金屬構(gòu)件。第 一金屬構(gòu)件包含具有涂有至少 一種合金的第 一表面的 鋼板。第二金屬構(gòu)件為具有第一表面的鋁構(gòu)件。第一金屬構(gòu)件的第 一表面至少在第一連接區(qū)域處連接至第二金屬構(gòu)件的第一表面。所 述至少一種合金為基于ZnxMgY的合金，例如Zn2Mg材料層。這種 層優(yōu)選地設(shè)置在一 Zn涂層上。該金屬總成已表現(xiàn)出提供了非常好 的防腐蝕特性。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，所述至少一種基于ZnxMgY的合金 包含0.8-10% (重量)的Mg。由于其4交低的生產(chǎn)成本和良好的制造 方法，鋼上的這些類型的涂層4艮有利。所述至少一種合金伊C選i也包 含1-5% (重量)的Mg。
在根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用中，第一金屬構(gòu)件為成型的車輛金屬板結(jié) 構(gòu)部件而第二金屬構(gòu)件為表面與第 一構(gòu)件接觸的另 一車輛組件。在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用中，第一金屬構(gòu)件為車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，且可 選地第二金屬構(gòu)件為車門外面板。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于車門受到的苛刻環(huán) 境，在車門中使用該金屬總成的原理非常有利。因此，基于沖壓壓 制鋼板的金屬結(jié)構(gòu)十分適合本金屬總成。第一金屬構(gòu)件可為基于沖 壓壓制鋼纟反的金屬結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，第一金屬構(gòu)件和/或第二金屬構(gòu)件在 第 一連4妄區(qū)域處包含無涂層表面。無涂層表面可為沒有防腐蝕處理 的表面或沒有涂并+涂層的表面。無涂層表面的面積可以至少為連4妄 區(qū)域面積的兩倍。其可進(jìn)一步環(huán)繞連4妄區(qū)域。如所理解的，其分布 在相對(duì)大的表面區(qū)域上，這樣其不可避免的侵蝕^皮分布在相對(duì)大的 表面區(qū)i或上，并因jt匕可以初U妄受。


下面將參考附圖更為詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中
圖l顯示了車門的示意說明，其中根據(jù)本發(fā)明的金屬總成非常
有用；
圖2a-2b顯示了圖1中所示車門的不同截面示意圖3顯示了腐蝕測(cè)試結(jié)果的圖表；
圖4顯示了測(cè)試條件的圖表；
圖5顯示了腐蝕測(cè)試結(jié)果的圖表；
圖6顯示了腐蝕測(cè)試結(jié)果的圖表；
圖7顯示了試才羊總成；以及圖8顯示了試樣總成。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有具有改進(jìn)的耐腐蝕性的金屬結(jié)構(gòu) 總成的車門10。在才艮據(jù)本發(fā)明的該非限定實(shí)施例中，金屬結(jié)構(gòu)總成 具有至少一個(gè)第 一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件，第一金屬構(gòu)件為車門 內(nèi)框架結(jié)構(gòu)(例如內(nèi)面斧反)，而第二金屬構(gòu)件為連4妾至其的鋁質(zhì)外 面板。車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)包含具有基于ZnMg的涂層的鋼材沖牛以防止 鋼材料的腐蝕。
基于ZnMg的涂層可為例如Zn涂層上的Zn2Mg涂層。作為i兌 明性示例，鋼板通過電鍍鋅(EG)涂有Zn層，然后通過物理氣相 沉積(PVD )工藝涂覆Zn2Mg層，實(shí)際上該P(yáng)VD工藝廣泛應(yīng)用于 ii常工業(yè)中的不同應(yīng)用中。當(dāng)^f吏用PVD工藝時(shí)，鋼才反將^v加熱金 屬源上方通過。由于金屬被加熱，金屬蒸汽會(huì)從金屬源蒸發(fā)出來并 冷凝在通過的鋼板上?？墒褂谜婵赵匆栽黾诱舭l(fā)速度。從而在鋼板 上形成金屬層。作為一種選擇，通過簡(jiǎn)單地4吏鋼板在加熱金屬源上 方返回，可涂覆鋼^反的4壬一側(cè)。在本例中加熱金屬源為加熱的4美。 在Zn層上形成Mg層之后，對(duì)鋼板退火( 一種有效地4吏Zn與Mg 成為合金并在Zn層上方提供具有Zn2Mg的層的熱處理)。
可選地，可通過以鋅、4美和鋁合金元素進(jìn)行熱浸向鋼板提供 ZnMg涂層。基于ZnMg的合金涂層可為例如含有0.8-3.5% (重量) 鋁和0.8-10.0% (重量)4美的鋅合金。這些4美和鋁的量實(shí)質(zhì)上提供 了與傳統(tǒng)的熱浸鍍鋅相比在有限額外成本下具有高耐腐蝕性、良好 表面質(zhì)量、良好可成形性和良好焊接性能的涂層。
然而，現(xiàn)在發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)將具有基于Zn和Mg的合金的 涂層的鋼板與鋁合金構(gòu)件(優(yōu)選地選自AA4000-AA6000系列)連
74妄起來時(shí)的協(xié)同效應(yīng)。如將顯示的，通過該組合實(shí)現(xiàn)了非凡的耐腐 蝕金屬結(jié)構(gòu)總成。
下面將在圖1中i兌明本發(fā)明十分有用的實(shí)施區(qū)域。圖l顯示了
具有車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)11 (未顯示)、外面寺反12、內(nèi)面才反13、和可移 動(dòng)玻璃窗14的車門10。車門10為才幾動(dòng)車輛車門并具有上邊》彖15 和下邊緣16,下邊纟彖意為當(dāng)車輛處于其可以y使用^f立置時(shí)面對(duì)i也面， 而上邊緣意為更加接近車輛的頂部。根據(jù)本發(fā)明的金屬總成十分適 合組合車門內(nèi)結(jié)構(gòu)和車門外結(jié)構(gòu)，例如下面所描述的。轉(zhuǎn)至顯示了 車門10的下邊緣16的封閉結(jié)構(gòu)(在本例中為典型的巻邊車門底部 設(shè)計(jì))的圖2,其中車門10的車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)11包含第一表面20 和第二表面21。在第一連接區(qū)域30處，車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)ll的第一 表面20連4妾至夕卜面4反12的內(nèi)表面23(即面向車門10內(nèi)部的表面)。 內(nèi)表面23也稱為外面板12的第一表面23。如進(jìn)一步可見的，隨著 車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)11的第二表面21連4妻至內(nèi)表面23，形成第二連4妄 區(qū)域31。出于本發(fā)明的目的，車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)11對(duì)應(yīng)于第一金屬 才反而外面^反12對(duì)應(yīng)于第二金屬才反。圖2b顯示了車門10的可^辦4氣 下邊緣16的封閉結(jié)構(gòu)(即車門底部i殳計(jì))。車門10的車門內(nèi)沖匡架 結(jié)構(gòu)11包含第一表面20和第二表面21。在第一連4妻區(qū)域30處， 車門10的第一表面20連4妄至外面玲反12的內(nèi)表面23 (即面向車門 IO內(nèi)部的表面)。內(nèi)表面23也稱為外面板12的第一表面23。出于 本發(fā)明的目的，車門框架結(jié)構(gòu)11對(duì)應(yīng)于第一金屬才反而外面^反12對(duì) 應(yīng)于第二金屬^反。如可見到的，排水開口 31i殳置在連4妾區(qū)域30的 下方以排出任4可可能積聚在車門10內(nèi)部的液體。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明在該技術(shù)領(lǐng)域中特別有用，因?yàn)橄駝偛潘?的，車門由于它們所暴露的環(huán)境而對(duì)腐蝕十分敏感。
圖3中清楚地顯示了這種令人驚訝的改進(jìn)的耐腐蝕性，其顯示 了對(duì)于不同金屬總成樣本相對(duì)于時(shí)間(數(shù)周)繪制出的由不溶腐蝕產(chǎn)物的形成所導(dǎo)致的凈質(zhì)量增量(以克為單位測(cè)量)的圖表。下文 將進(jìn)一步扭克括凈質(zhì)量測(cè)試的方法。
圖3顯示了冷軋鋼、鍍鋅鋼GI50 (即50g/m2 ，這是通過在鋼 板兩側(cè)上熱浸鍍鋅大約7pm厚度的Zn層來應(yīng)用至鋼板的標(biāo)準(zhǔn)Zn 涂層)、和ZM50 (涂覆有與Mg形成合金的Zn層的鋼，如上所述 沉積至大約7pm厚度)的腐蝕重量增加的比較。標(biāo)號(hào)GI50/0和 ZM50/0意p木著各個(gè)^皮涂覆的鋼暴露在形成楔型縫隙的3皮璃纟反(0= 玻璃板)下。GI50/GI50樣本為兩塊組裝在一起的鋼板，每塊鋼板 均具有GI50合金。還以相同的標(biāo)準(zhǔn)縫隙測(cè)試配置并在本文所描述 的測(cè)試條件下，在與AA6016鋁板罩的電接觸方面對(duì)這些涂層進(jìn)行 了比較(分別為GI50/A16和ZM50/A16 )。
9周之后冷淬L鋼(CRS/0 ) 4皮腐蝕貫穿(0.8mm鋼)，21周后具 有3皮璃罩的GI50 (GI50/0)尋皮腐蝕貫穿(0.8mm鋼)。22周后具有 鋁罩的樣本結(jié)束前述分析。僅將那些檢驗(yàn)過的在板之間保持電接觸 的樣本結(jié)合在該比較中。
如圖3中很容易看到的，即使在24周測(cè)試之后，ZM50/A16樣 本(其為與鋁合金板組裝的具有ZM50合金涂層的鋼板)顯示了十
分低的凈質(zhì)量增加。
20-21周后，GI50涂層鋼上的鋁板(AA6016)腐蝕貫穿lmm, 但鋼板基底金屬基本上沒有被腐蝕。
22周后，ZnMg樣品涂層鋼上的鋁板(AA6016)的重量損失 僅為GI50上Al罩重量損失的一半，且侵蝕較平滑(smoother )。涂 覆有ZnMg的鋼基底材料僅被輕微侵蝕。圖3中的重量增加首先源于鋅或鋅4美涂層的腐蝕，然后是由于 生銹。僅在金屬總成曲線與非金屬總成曲線分離時(shí)，鋁板由于與接 觸的暴露鋼的原電池反應(yīng)而開始完全腐蝕。對(duì)于GI50鍍鋅樣本， 這發(fā)生在大4既9周時(shí)；然而對(duì)于鋅4美涂層鋼，-f又在大約第20周時(shí) 金屬總成曲線與非金屬總成曲線分離且鋁開始完全腐蝕。這可由20 周之后ZM50/A16與GI50/A16的曲線圖基本上一致看出。
24周的測(cè)試名義上對(duì)應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)使用12年。
確信鋁/ZnMg涂層鋼的組合將通過測(cè)試而不會(huì)纟皮穿透并構(gòu)成 鋁與鋼的侵蝕均被緩和至可接受程度的例子。應(yīng)注意，該試驗(yàn)設(shè)定 有暴露的鋁和受4受蝕的涂層鋼表面面積相等的條件?？赏ㄟ^確^呆有 效地使與受侵蝕的ZnMg涂層鋼處于有效電流4妄觸(galvanic contact)的暴露的凈果鋁表面面積比已消耗j皁ZnMg涂層而剩下的暴 露出的鋼的面積大來對(duì)期望^f吏用壽命作出才及大的改善。這通過4吏腐 蝕負(fù)載下的區(qū)域不凈皮噴涂或只由涂料或任何其它涂層進(jìn)4亍簡(jiǎn)單併: 護(hù)來實(shí)現(xiàn)。假定潮濕縫隙(巻邊、焊縫)為使用壽命腐蝕性限制條 件，在縫隙外部的鄰近開放區(qū)域，ZnMg將在比在縫隙中長(zhǎng)得多的 時(shí)間內(nèi)保持原樣，同時(shí)鋁可用于參與縫隙中受侵蝕的暴露出鋼的區(qū) 域的電防腐。隨后，消:耗的鋁將散布在4交大的區(qū)i或上而鋁穿透的風(fēng) 險(xiǎn)將被進(jìn)一步降^f氐。，支i殳不處于相當(dāng)臟的負(fù)載下，隨意暴露的鋁的 總體腐蝕速度相當(dāng)?shù)?，出于該原因所以不需要涂料，而且這對(duì)于開 》丈暴露區(qū)域中的ZnMg也是一才羊。
上述發(fā)現(xiàn)在圖4中得到支持，該圖顯示了涂覆有兩種涂層重量 的傳統(tǒng)熱浸鍍鋅(50g/m2的GI501-G1503三重樣本和70g/m2的 G1701-G1703三重樣本)和兩種不同ZnMg樣品涂層(ZM101-103 三重樣本和ZM201-203三重樣本)的冷軋鋼的腐蝕重量增加的比 較，其均為相同的標(biāo)準(zhǔn)縫隙測(cè)試配置并處在本文所描述的測(cè)試條件
10下。0.8mm厚GI50涂層面板在21周后穿透。凈質(zhì)量增量與去除腐 蝕產(chǎn)物后的重量損失成比例。
此夕卜，圖5顯示了涂覆有兩種涂層重量(50g/m2和70g/m2 )的 傳統(tǒng)熱浸鍍鋅和兩種不同ZnMg樣品涂層的冷軋鋼腐蝕重量增加的 比較，其均為相同的標(biāo)準(zhǔn)縫隙測(cè)試配置并處在本文所描述的測(cè)試條 件下。注意到與圖4相比普遍較低的腐蝕速度(不同的Y軸刻度)， 而且在該開放暴露才莫式下，ZnMg涂層比傳統(tǒng)GI涂層的耐腐蝕性高 得多。
不受理論的束縛，相信存在于鋅"美合金里的含Mg惰性 (passive )層具有阻止來自鋁合金的主要但又較弱的原電池效應(yīng)的 能力，否則該原電池效應(yīng)趨向于略微增強(qiáng)鋅層的分解并縮短鋁合金 的電化學(xué)4曼蝕/人下層鋼開始之前的潛伏時(shí)間。當(dāng)最終消肆毛掉鋅"美4妻 觸層時(shí)，與傳統(tǒng)的鋅涂層相比鋼基中形成的局部侵蝕較少。被腐蝕 的《辛-4美涂層鋼中沒有這種活性部位減輕了鄰近鋁合金上的4曼蝕并 且沒有形成深層局部凹陷，反而在鋁側(cè)上具有平滑的更加淺的形式 的侵蝕。該緩和的鋁腐蝕進(jìn)而足夠用于防止鋼側(cè)進(jìn)一步侵蝕。因此， 似乎表現(xiàn)出相當(dāng)大地降^f氐總體系統(tǒng)腐蝕速度并有步文防止深層局部 凹陷形式的局部侵蝕的協(xié)同效應(yīng)。從車輛使用壽命的角度上，這意 味著充分增加了穿透任何板成分的時(shí)間。我們的測(cè)試結(jié)果暗示，具 有該材^H"組合的系統(tǒng)可用在沒有特別保護(hù)4晉施的腐蝕性環(huán)境中。其 甚至暗示，即使從12年防貫穿保證的角度上，也不需再使用傳統(tǒng) 的附加密封或封蠟保護(hù)。該保護(hù)原理可用在涂層鋼與鋁的任何組合 中。涂層增加的腐蝕保護(hù)(由于其形成穩(wěn)定鈍化防護(hù)涂層的能力) 本身還具有與鋁的良好的化學(xué)和電化學(xué)相容性。因此，鋅合金涂層 的腐蝕不會(huì)因接觸鋁的影響而增加，純鋅涂層有時(shí)會(huì)是那種情況。 這將使得鋅-鎂合金涂層的防護(hù)性能保持完整且接觸縫隙中涂層的 分解將十分緩慢，從而極大地推遲了下層鋼的暴露并因此在非常長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)避免鋼與鋁之間的原電池反應(yīng)。這些結(jié)果表明用于鍍鋅鋼 之間傳統(tǒng)接觸的常用密封措施在混合鋁/鋼組合中也是足夠的?？墒?略其它保護(hù)措施如封蠟，而且倘若鋅合金涂層不是太薄(優(yōu)選地在
大于7|am的范圍內(nèi)，更為優(yōu)選地為7-12pm)，將鋁連4妄至4辛"美涂 層鋼而不用任何進(jìn)一步保護(hù)措施甚至是足夠的。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，第一金屬構(gòu)件和/或第二金屬構(gòu)件至 少包含第一表面和第二表面，其中第一表面在第一連接區(qū)域處及其 附近沒有涂層。這對(duì)于第一金屬構(gòu)件是優(yōu)選的，如發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 的，第一連接區(qū)域處及其周圍的自由表面提供了沒有涂層的良好的 表面區(qū)域關(guān)系。例如，如果局部腐蝕4憂蝕發(fā)生在ZnMg表面(例如 在潮濕環(huán)境中)，且該表面與鋁金屬構(gòu)件接觸以提供根據(jù)本發(fā)明的 金屬總成，則損害不會(huì)在ZnMg涂層表面(即，暴露的鋼)上散布， 因?yàn)楦g侵蝕將由于來自ZnMg表面的不易4妾近的電防腐而停留在 局部甚至將保持不變。在該例中，鋁構(gòu)件將以主陰核J呆護(hù)防止 (provide for)鋼中的損害，但散布在相對(duì)大的表面區(qū)域上，這樣 其不可避免的侵蝕散布在相對(duì)大的表面區(qū)域上并因而是可以*接受 的。這的確與現(xiàn)有^支術(shù)相矛盾，因?yàn)槿藗兿郶[言鋁表面在與鋼4妄觸時(shí) 需要被涂覆，例如密封蠟(例如通過電浸密封)或涂料。
繼續(xù)上面給出的車門優(yōu)選示例并參考圖2，外面板12可在其外 表面24上被涂覆而剩下其內(nèi)表面23不被涂覆。此夕卜，應(yīng)認(rèn)識(shí)到車 門10的內(nèi)表面23不需要其它接縫密封或防腐蝕處理。因此，在根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，鋁金屬構(gòu)件在第一連4妄區(qū)域30處及其周圍 具有未經(jīng)防腐蝕處理的表面，并且可選地，防腐蝕處理的表面;f艮好 地與第 一連接區(qū)域相分離。才艮據(jù)本發(fā)明的更加優(yōu)選的實(shí)施例為內(nèi)車 門框架結(jié)構(gòu)11的第一表面20未經(jīng)涂覆以提供沒有涂層的表面。因 而，第一連接區(qū)域30或第二連接區(qū)域31處及其周圍的未經(jīng)防腐蝕 處理的表面非常有利。凈質(zhì)量增量測(cè)試
已使用標(biāo)準(zhǔn)化縫隙腐蝕測(cè)試測(cè)量了如圖3-5中所示的凈質(zhì)量增 量，在該測(cè)試期間將兩塊金屬板保持在一起。用于產(chǎn)生形成本應(yīng)用 基本原理的結(jié)果的大氣腐蝕測(cè)試(即，凈質(zhì)量增量測(cè)試)在與鹽負(fù) 載和濕度完全4妄觸的方面代表了最差的車輛狀況。其用作常失見目的 的大氣腐蝕測(cè)試并采用不同材料、涂層和材料的相互作用作為試樣 或在i殳計(jì)組件中采用不同的材沖+、涂層和材并+的相互作用。該測(cè)試 為用于實(shí)驗(yàn)室腐蝕試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化全球企業(yè)測(cè)試程序。對(duì)于通常構(gòu)成 現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中車輛上最多的刻痕腐蝕情形的形成縫隙(例如焊縫和過 巻邊)的設(shè)計(jì)，其被專門設(shè)計(jì)以很好地與車輛性能相關(guān)聯(lián)。兩周的 測(cè)試近似于在最大腐蝕性道路環(huán)境中的一年，從而使得當(dāng)前測(cè)試結(jié) 果接近基本代表了整個(gè)車輛使用壽命狀況。
曰常測(cè)試程序包括6小時(shí)室溫濕相并間歇暴露至鹽溶液 (0.5%NaCl)、隨后在環(huán)境控制下進(jìn)4于烘干的2.5小時(shí)過渡過禾呈、 以及15.5小時(shí)恒溫恒濕(50°C，70%RH)階段。為其增加持續(xù)恒定 環(huán)境控制下的48小時(shí)的周末過程。對(duì)于工作日(周一至周五)測(cè) 試周期參見圖6。在本應(yīng)用^是及的測(cè)試中^f吏用的參考試樣已在近期 的出片反4勿(M. Strom, G. Strom和G. Strannhage， "New aspects on the atmospheric corrosion of bare and zinc coated steels in accelerated testing", Eurocorr07, Maastricht 2007)中;罙入4苗述。該觀'H式i殳i十 已為例^口、法國腐々蟲十辦會(huì)(French Corrosion Institute)戶斤采用，i亥i殳 計(jì)目前用在意圖客觀評(píng)價(jià)用在汽車工業(yè)中的所有主要腐蝕性測(cè)試 的質(zhì)量的大型項(xiàng)目中。
試樣配置
來自巻筒(coil)的合金涂層鋼(例如鍍鋅(合金))或無涂層 金屬4反(厚度(guage )通常為0.7-1 .Omm )械j敫光切割成76x100mm2
13的扁平試樣(也被稱為板)。根據(jù)圖7,耐高溫聚脂帶(Shercon公 司PC21 )用于遮住位于試樣表面中央且上邊緣在面板頂部下方 50mm的66x20mm2的矩形部分。試樣已經(jīng)在沃爾沃汽車托斯蘭達(dá) 工廠噴》余車間(Volvo Cars Torslanda paint shop )中的固定支架上4皮 磷酸鹽化并電鍍(Chemetall公司，Gardobond 2600 + Gardolene 6800 -6， BASF />司Cathoguard 350 FT25畫7490 )。固4匕后，去除聚月旨帶 并通常移動(dòng)其以改作^呆護(hù)固定位置。對(duì)于開方文暴露，面才反現(xiàn)在可以 使用。對(duì)于縫隙狀況中的測(cè)試，在先前遮罩區(qū)域的一側(cè)上的電鍍部 分上應(yīng)用0.25mm厚的PTFE片。隨后將對(duì)比測(cè)試材料(例如76 x 26 mm2的鋁合金金屬構(gòu)件)置中并堆疊在暴露的金屬表面上方并以兩 個(gè)適合該目的的塑料夾固定在該位置。這樣，我們制作了可再生的 楔形封閉結(jié)構(gòu)， 一側(cè)為0.25mm+電鍍涂層厚度(約20nm )而另一 側(cè)僅為電鍍涂層厚度。
在腐蝕測(cè)試中，面^反已經(jīng)在塑并+支架中以與法線(水平)成15 (+5°)的傾度暴露。暴露的金屬部分上方的面板區(qū)域隨后將作為 含鹽落料的恒定面積收集器。請(qǐng)注意金屬表面未在縫隙口處暴露， 而是向內(nèi)3mm處。這是對(duì)真實(shí)重疊凸緣中逐漸電鍍稀釋的"數(shù)字 化"讓步。對(duì)于剩余樣本，簡(jiǎn)單地將載波片換為鋁構(gòu)件。
圖8顯示了具有電連接的金屬罩的縫隙樣本的示例。此處所顯 示在暴露后部分被去除(冷軋鋼中基板上的不銹鋼遮罩)。不銹鋼 螺4丁電連4妄通過所有側(cè)面上的丁基合成4象月交(butylic rubber)與環(huán) 境絕緣。這 本申請(qǐng)中提出的混合金屬電化學(xué)評(píng)估的配置。
權(quán)利要求
1.一種包含具有改進(jìn)的耐腐蝕性的金屬結(jié)構(gòu)總成的車輛，所述金屬結(jié)構(gòu)總成包含第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件(11，12)，所述第一金屬構(gòu)件(11)包含具有第一表面(20)的鋼板，所述第一表面(20)涂覆有至少一種合金，其特征在于，所述第二金屬構(gòu)件(12)為具有第一表面(23)的鋁合金構(gòu)件，且所述第一金屬構(gòu)件(11)的第一表面(20)至少在第一連接區(qū)域(30)處連接至所述第二金屬構(gòu)件(12)的第一表面(23)，并且所述至少一種合金為基于ZnXMgY的合金。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛，其特征在于，所述至少一種合金 包含Zri2Mg材料層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛，其特征在于，所述Zri2Mg材料層 i殳置在一Zn層上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛，其特征在于，所述至少一種合金 包含0.8-10% (重量)的Mg。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛，其特征在于，所述至少一種合金 包含1-5% (重量)的Mg。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述.的車輛，其特征在于，所述第 二金屬構(gòu)件在鋁合金充分自由腐蝕的所述第一連接區(qū)域處包 含無涂層的表面。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其特4正在于，所述無涂層的表面 所具有的面積至少是所述連接區(qū)域的面積的兩倍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛，其特征在于，所述無涂層的表面 環(huán)繞所述連4妄區(qū)域。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述第 一金屬構(gòu)件(11 )和所述第二金屬構(gòu)件(12 )構(gòu)成所述車輛的 車門的一部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛，其特征在于，所述第一金屬構(gòu)件(11)為車門內(nèi)框架結(jié)構(gòu)(11)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的車輛，其特征在于，所述第二金屬 構(gòu)件(12)為車門外面板(12)。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述第 一金屬構(gòu)件為基于沖壓壓制鋼板的金屬結(jié)構(gòu)。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的車輛，其特征在于，所述第 一構(gòu)件在所述第一連接區(qū)域處包含無涂層的表面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛，其特征在于，所述第一金屬構(gòu)件 在所述第一連接區(qū)域處并基本上圍繞所述第一連接區(qū)域包含 無〉余層的表面。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛，其特征在于，所述無涂層的表面 所具有的面積至少是所述連4妾區(qū)〗或的面積的兩倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的防腐蝕結(jié)構(gòu)，具體涉及一種包含具有改進(jìn)的耐腐蝕性的金屬結(jié)構(gòu)總成的車輛。該金屬總成包含第一金屬構(gòu)件和第二金屬構(gòu)件(11，12)，第一金屬構(gòu)件(11)包含具有第一表面(20)的鋼板，第一表面(20)涂覆有至少一種合金。第二金屬構(gòu)件(12)為具有第一表面(23)的鋁構(gòu)件。此外，第一金屬構(gòu)件(11)的第一表面(20)至少在第一連接區(qū)域(30)處連接至第二金屬構(gòu)件(12)的第一表面(23)。該至少一種合金包含Mg。根據(jù)本發(fā)明的金屬總成證明有很高的耐腐蝕性，而對(duì)凹陷形式的局部腐蝕侵蝕也很有抵抗性。
文檔編號(hào)E06B3/70GK101619643SQ200910150219
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者理查德·約翰松, 馬茨·斯特倫 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司