熱鍍鋅鍍層影響因素

1、熱鍍鋅鍍層影響因素?zé)徨冧\鍍層影響因素生產(chǎn)熱鍍鋅鋼板的難點(diǎn)在于獲得優(yōu)良的鍍層性能，即良好的鍍層粘生產(chǎn)熱鍍鋅鋼板的難點(diǎn)在于獲得優(yōu)良的鍍層性能，即良好的鍍層粘附性，優(yōu)良的鍍層加工成型性，美觀而又能滿足不同用戶需求的表附性，優(yōu)良的鍍層加工成型性，美觀而又能滿足不同用戶需求的表面特性。面特性。熱鍍鋅鋼板鍍層結(jié)構(gòu)一般由熱鍍鋅鋼板鍍層結(jié)構(gòu)一般由Fe-Al層、層、Fe-Zn合金層、純鋅層組成，合金層、純鋅層組成，其各自的結(jié)構(gòu)、厚度及表面形態(tài)等決定了鍍層性能。因而影響熱鍍其各自的結(jié)構(gòu)、厚度及表面形態(tài)等決定了鍍層性能。因而影響熱鍍鋅的因素可歸結(jié)為影響鍍層結(jié)構(gòu)的因素。鋅的因素可歸結(jié)為影響鍍層結(jié)構(gòu)的因素。影響熱鍍鋅層

2、的因素主要有：鋼基成分、帶鋼表面形態(tài)、鋅液成分影響熱鍍鋅層的因素主要有：鋼基成分、帶鋼表面形態(tài)、鋅液成分、鋅液溫度及帶鋼入鋅鍋溫度等。、鋅液溫度及帶鋼入鋅鍋溫度等。鋼中含碳量對(duì)鐵在鋅液中溶解度的影響鋼中含碳量對(duì)鐵在鋅液中溶解度的影響u鋼基中的碳含量對(duì)熱鍍鋅有顯著影響。碳含量越高，鋼基中的碳含量對(duì)熱鍍鋅有顯著影響。碳含量越高，F(xiàn)e-Zn反應(yīng)越劇烈，反應(yīng)越劇烈，F(xiàn)e-Zn合金層變厚，使鍍鋅層粘附性變差。（合金層變厚，使鍍鋅層粘附性變差。（0.15%）u碳也會(huì)影響鍍鋅層的表面質(zhì)量，對(duì)于含碳量高的鍍鋅原板，若退火溫碳也會(huì)影響鍍鋅層的表面質(zhì)量，對(duì)于含碳量高的鍍鋅原板，若退火溫度太高，碳會(huì)在鋼板表面富集，

3、形成滲碳體，從而提高鋼板表面張力，度太高，碳會(huì)在鋼板表面富集，形成滲碳體，從而提高鋼板表面張力，降低鋅液對(duì)鋼板表面的浸潤(rùn)能力，使鋅液不能在鋼板表面均勻流動(dòng)，在降低鋅液對(duì)鋼板表面的浸潤(rùn)能力，使鋅液不能在鋼板表面均勻流動(dòng)，在熱鍍鋅時(shí)，形成鋅瘤缺陷。熱鍍鋅時(shí)，形成鋅瘤缺陷。不同含碳量的熱鍍鋅層形貌不同含碳量的熱鍍鋅層形貌(wt%)(a)0.17;(b)0.08aFe-Zn合金層bu鋼中硅含量超過(guò)鋼中硅含量超過(guò)0.04%時(shí)，硅會(huì)將帶鋼表面的氧化鐵還原，生成硅的氧時(shí)，硅會(huì)將帶鋼表面的氧化鐵還原，生成硅的氧化物并在帶鋼表面富集，氧化硅層有兩大不利作用?；锊⒃趲т摫砻娓患?，氧化硅層有兩大不利作用。u會(huì)使鋅

4、液在基板表面的浸潤(rùn)性嚴(yán)重惡化，導(dǎo)致鋅液很難鍍到帶鋼表面，會(huì)使鋅液在基板表面的浸潤(rùn)性嚴(yán)重惡化，導(dǎo)致鋅液很難鍍到帶鋼表面，鍍后的鍍層也很不均勻，造成嚴(yán)重的鍍鋅不良，特別嚴(yán)重時(shí)鍍層用手也鍍后的鍍層也很不均勻，造成嚴(yán)重的鍍鋅不良，特別嚴(yán)重時(shí)鍍層用手也能剝下來(lái)。能剝下來(lái)。u在鍍鋅時(shí)降低了鋼基的活性，對(duì)鐵的溶出有抑制作用，特別抑制在鍍鋅時(shí)降低了鋼基的活性，對(duì)鐵的溶出有抑制作用，特別抑制Fe-Al化合物的形成，從而失去阻礙化合物的形成，從而失去阻礙Fe-Zn合金層形成的作用，導(dǎo)致合金層形成的作用，導(dǎo)致Fe-Zn化化合物變厚，形成灰色無(wú)光澤的鍍層，而且鍍層的黏結(jié)性很差。合物變厚，形成灰色無(wú)光澤的鍍層，而且鍍層

5、的黏結(jié)性很差。u熱鍍鋅原板一般要求硅含量熱鍍鋅原板一般要求硅含量0.03%，對(duì)于專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)硅鋼鍍鋅板的生產(chǎn)，對(duì)于專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)硅鋼鍍鋅板的生產(chǎn)線而言，可在鋅液中加入線而言，可在鋅液中加入0.05%的鎳來(lái)解決硅鋼板的鍍鋅問(wèn)題。的鎳來(lái)解決硅鋼板的鍍鋅問(wèn)題。u隨著鋼板表面粗糙度的增加，鍍層厚度增加。因?yàn)槿绻摪宓谋砻娲蛛S著鋼板表面粗糙度的增加，鍍層厚度增加。因?yàn)槿绻摪宓谋砻娲植诙却?，鋼表面生成的糙度大，鋼表面生成的Fe-Zn合金層為海綿狀組織，比光滑的合金層為海綿狀組織，比光滑的Fe-Zn合合金層表面從鋅鍋中帶出更多的鋅液，由此生成更厚的純鋅層。金層表面從鋅鍋中帶出更多的鋅液，由此生成更厚的純鋅層。u粗糙

6、表面的棱角部位突出，粗糙表面的棱角部位突出，相最易在棱角上形成，所以表面愈粗糙，相最易在棱角上形成，所以表面愈粗糙，其鍍層其鍍層相愈發(fā)達(dá)，從而相愈發(fā)達(dá)，從而Fe-Zn合金層愈厚。合金層愈厚。u鋼板的平均表面粗糙度小，則鍍層厚度均勻，鍍層的外觀及附著性均鋼板的平均表面粗糙度小，則鍍層厚度均勻，鍍層的外觀及附著性均佳。佳。u影響帶鋼表面清潔度的主要因素是帶鋼表面殘留的軋制乳化液。隨著影響帶鋼表面清潔度的主要因素是帶鋼表面殘留的軋制乳化液。隨著軋制乳化液中油脂含量的提高，殘留在帶鋼表面的油脂在預(yù)熱爐中越不軋制乳化液中油脂含量的提高，殘留在帶鋼表面的油脂在預(yù)熱爐中越不易被除盡，干擾熱鍍鋅時(shí)正常易被除盡

7、，干擾熱鍍鋅時(shí)正常Fe-Zn合金層的形成，從而惡化了鍍層的合金層的形成，從而惡化了鍍層的粘附性能。粘附性能。u帶鋼表面殘留有鐵粉及未被還原的氧化物質(zhì)點(diǎn)等雜質(zhì)，在熱鍍鋅時(shí)，帶鋼表面殘留有鐵粉及未被還原的氧化物質(zhì)點(diǎn)等雜質(zhì)，在熱鍍鋅時(shí)，鋅晶體有可能在此類(lèi)雜質(zhì)處形核、長(zhǎng)大，形成鋅粒缺陷。鋅晶體有可能在此類(lèi)雜質(zhì)處形核、長(zhǎng)大，形成鋅粒缺陷。u現(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)中，鋁是向鋅液中添加的最關(guān)鍵的元素之一?，F(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)中，鋁是向鋅液中添加的最關(guān)鍵的元素之一。u鋅液中添加一定量的鋁，可以提高鍍層粘附性、改善鍍層加工成型鋅液中添加一定量的鋁，可以提高鍍層粘附性、改善鍍層加工成型性能、凈化鋅液、減少或消除底渣、改

8、善產(chǎn)品表面質(zhì)量。性能、凈化鋅液、減少或消除底渣、改善產(chǎn)品表面質(zhì)量。u若鋅液中鋁含量控制不當(dāng)或波動(dòng)太大，則容易產(chǎn)生鋅液流痕、鋅粒、若鋅液中鋁含量控制不當(dāng)或波動(dòng)太大，則容易產(chǎn)生鋅液流痕、鋅粒、鍍層凹坑等缺陷。鍍層凹坑等缺陷。鋅液鋁含量對(duì)其流動(dòng)性的影響鋅液鋁含量對(duì)其流動(dòng)性的影響460460鋅液中造渣關(guān)系示意圖鋅液中造渣關(guān)系示意圖鋁含量對(duì)鋅液的流動(dòng)性有較大影鋁含量對(duì)鋅液的流動(dòng)性有較大影響，而鋅液流動(dòng)性不同會(huì)對(duì)鍍層響，而鋅液流動(dòng)性不同會(huì)對(duì)鍍層的均勻性和質(zhì)量有較大影響的均勻性和質(zhì)量有較大影響在溫度一定的情況下，有效鋁和游在溫度一定的情況下，有效鋁和游離鐵的含量沿鐵鋁平衡線一一對(duì)應(yīng)，離鐵的含量沿鐵鋁平衡線一

9、一對(duì)應(yīng)，鋁含量波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鐵的溶解度變化，鋁含量波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鐵的溶解度變化，形成造渣反應(yīng)。形成造渣反應(yīng)。u鋅液中的鐵含量一般控制鋅液中的鐵含量一般控制 在小于在小于0.03%；u鐵含量增加，鐵與鋅結(jié)合生成以鐵含量增加，鐵與鋅結(jié)合生成以FeZn7為主要成分的底渣，并與鋅液為主要成分的底渣，并與鋅液中的鋁發(fā)生反應(yīng)，生成以中的鋁發(fā)生反應(yīng)，生成以Fe2Al5為主要成分的浮渣。渣附著在帶鋼表面，為主要成分的浮渣。渣附著在帶鋼表面，會(huì)形成鋅粒缺陷，影響鍍鋅板的表面質(zhì)量；會(huì)形成鋅粒缺陷，影響鍍鋅板的表面質(zhì)量；u鐵與鋁結(jié)合，減少了鋅液中有效鋁含量，從而使鍍層粘附性變壞；鐵與鋁結(jié)合，減少了鋅液中有效鋁含量，從而使鍍

10、層粘附性變壞；u鐵的存在可增加鋅液的粘度，降低鋅液流動(dòng)性，提高表面張力，從而鐵的存在可增加鋅液的粘度，降低鋅液流動(dòng)性，提高表面張力，從而降低鋅液對(duì)鋼板的浸潤(rùn)能力，使鍍鋅時(shí)間延長(zhǎng)。降低鋅液對(duì)鋼板的浸潤(rùn)能力，使鍍鋅時(shí)間延長(zhǎng)。(c)+1+2+3(b)+1+2+3(a)+2+1+3試驗(yàn)條件：板厚試驗(yàn)條件：板厚0.37mm；鋅液鋁含量：；鋅液鋁含量：0.18%；鋅鍋溫度；鋅鍋溫度475帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下鍍層形貌帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下鍍層形貌(a)475；(b)495；(c)525譜圖譜圖AlFeZn總和總和圖2(a)11.679.0189.32100.0021.876.0292.11100.00

11、3-1.3598.65100.00圖2(b)1-2.5997.41100.002-0.9999.01100.003-0.8799.13100.00圖2(c)11.848.0590.11100.0021.636.1492.23100.003-1.2198.79100.0010m(c)Zn(a)10mFeAl(b)10m帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下鍍層截面面掃描帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下鍍層截面面掃描(a)475；(b)495；(c)525帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下Fe-Al抑制層微觀形貌抑制層微觀形貌(a)475；(b)495；(c)525(c)+1(b)+1+2(a)+1+2+

12、3+2帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下帶鋼不同入鋅鍋溫度條件下Fe-Al抑制層點(diǎn)掃描成分定量分析（抑制層點(diǎn)掃描成分定量分析（wt%）(a)475；(b)495；(c)525譜圖譜圖AlFeZn總和總和圖4(a)14.6455.4939.87100.0021.1615.3883.46100.0030.8821.9777.15100.00圖4(b)115.6279.005.38100.00212.1979.708.11100.00圖4(c)18.6946.2345.08100.0028.2836.8954.82100.00帶鋼入鋅鍋溫度是影響鋅層粘附性的重要因素之一。帶鋼入鋅鍋溫度是影響鋅層粘附性的重要因

13、素之一。在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅過(guò)程中，帶鋼入鋅鍋溫度顯著影響基板與鍍層在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅過(guò)程中，帶鋼入鋅鍋溫度顯著影響基板與鍍層間間Fe-Al抑制層的形貌與結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響鍍層的結(jié)構(gòu)與性能。抑制層的形貌與結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響鍍層的結(jié)構(gòu)與性能。當(dāng)帶鋼入鋅鍋溫度較低時(shí)，鋼基界面沒(méi)有足夠的熱量保證當(dāng)帶鋼入鋅鍋溫度較低時(shí)，鋼基界面沒(méi)有足夠的熱量保證Fe-Al抑抑制層的有效形成，鍍層中會(huì)形成較厚的制層的有效形成，鍍層中會(huì)形成較厚的Fe-Zn合金層，影響鍍層粘合金層，影響鍍層粘附性；當(dāng)帶鋼入鋅鍋溫度較高時(shí)，附性；當(dāng)帶鋼入鋅鍋溫度較高時(shí)，F(xiàn)e-Al抑制層顆粒變得粗大，抑抑制層顆粒變得粗大，抑制層的均勻性和致密性均受到破壞，

14、其阻止制層的均勻性和致密性均受到破壞，其阻止Fe-Zn擴(kuò)散的能力下降，擴(kuò)散的能力下降，鍍層中也會(huì)形成較厚的鍍層中也會(huì)形成較厚的Fe-Zn合金層。合金層。由于帶鋼的厚度不同，則帶鋼帶入反應(yīng)區(qū)的熱量也不同。過(guò)高的由于帶鋼的厚度不同，則帶鋼帶入反應(yīng)區(qū)的熱量也不同。過(guò)高的帶鋼入鋅鍋溫度還易引起鋅粒缺陷，影響鍍鋅板的表面質(zhì)量，所以帶鋼入鋅鍋溫度還易引起鋅粒缺陷，影響鍍鋅板的表面質(zhì)量，所以根據(jù)帶鋼的厚度來(lái)確定不同的帶鋼入鋅鍋溫度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，帶應(yīng)控根據(jù)帶鋼的厚度來(lái)確定不同的帶鋼入鋅鍋溫度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，帶應(yīng)控制帶鋼入鋅鍋溫度高于鋅液溫度制帶鋼入鋅鍋溫度高于鋅液溫度1025。u鋅液溫度升高能加快鋅液溫度升高能加快Fe-