鋼帶連續(xù)鍍鋅技術(shù)課件

1鋼帶連續(xù)鍍鋅技術(shù)鍍鋅工藝與裝備的發(fā)展鍍層新品種帶鋼連續(xù)PVD技術(shù)1.工藝和設(shè)備2現(xiàn)代大型連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線3鍍鋅工藝：熱鍍鋅機(jī)組大型化、專業(yè)化：上世紀(jì)90年代以來，新建鍍鋅機(jī)組都具有高產(chǎn)、高速等特點(diǎn)。機(jī)組年產(chǎn)設(shè)計能力大都在35～60萬t/a，最高達(dá)70萬t/a，產(chǎn)品寬度為1600mm～

2000mm，工藝段最高運(yùn)行速度達(dá)200m/min。大型熱鍍鋅機(jī)組有多用和專用兩類，所謂多用即在一條熱鍍生產(chǎn)線上設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜齊全。近年來，鋼帶連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組和彩涂機(jī)組聯(lián)合生產(chǎn)高效彩涂鋼板，鋼帶連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組和酸洗機(jī)組聯(lián)合生產(chǎn)熱軋鋼板鍍鋅產(chǎn)品，機(jī)組聯(lián)合形成一種新現(xiàn)象。4隨著熱鍍鋅板被汽車和家電行業(yè)廣泛采用，對熱鍍鋅板的質(zhì)量要求也就越來越高，美鋼聯(lián)工藝鍍鋅受到空前重視。美鋼聯(lián)工藝特點(diǎn)是在鋼帶進(jìn)入退火還原爐前，采用堿液電解脫脂清洗系統(tǒng)，可徹底地去除鋼帶表面油垢和污物，再經(jīng)爐內(nèi)全輻射管加熱，鋼帶在浸入鋅液之前可獲得非常潔凈的表面，從而獲得基體與鋅間的極為優(yōu)良的粘附性能；與此同時，還可避免了鋼帶表面燃燒殘留物帶入鋅鍋，造成污染鋅液，使鋼帶表面質(zhì)量惡化。從90年代開始，新建的生產(chǎn)汽車用鍍鋅板的大型鍍鋅機(jī)組幾乎無一例外地都采用了美鋼聯(lián)法鍍鋅工藝。美鋼聯(lián)法工藝成為主流：近年來，由于薄板坯連鑄和熱軋技術(shù)的進(jìn)步，熱軋板的最小厚度可以到

0.50mm以下，這就促進(jìn)了熱軋板熱鍍鋅的快速發(fā)展，產(chǎn)生了酸洗與熱鍍?yōu)橐?/p>

體的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)冷軋板熱鍍鋅工藝為：熱軋→酸洗→冷軋退火鍍鋅→精

整。而熱軋板熱鍍鋅工藝為：熱軋→在線酸洗鍍鋅→精整。比較兩者工藝流

程可以看出，熱軋板熱鍍鋅工藝簡單，成本較低，具有很強(qiáng)的競爭力和很廣

的發(fā)展前景。熱軋鋼帶鍍鋅主要用于生產(chǎn)建筑用材和鋼結(jié)構(gòu)件。與冷軋鋼帶

連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線相比，熱軋鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線的可鍍鋼帶厚度范圍大，最厚可達(dá)4mm以上，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。熱軋帶鋼鍍鋅工藝：56熱軋帶鋼鍍鋅工藝：采用熱軋基板和在線酸洗相結(jié)合的方式，可以在節(jié)約投資、降低成本的前提下，實現(xiàn)短流程、高產(chǎn)能和低能耗。無酸洗熱軋鋼帶鍍鋅工藝，即熱軋基板直接進(jìn)入退火爐，省略酸洗工藝段，將還原爐溫度提高到650-750℃，保溫時間延長至120-240s，氣氛中氫氣含量提高到10%以上。在此條件下，由于氧化鐵皮的膨脹而產(chǎn)生裂紋和孔隙，氫氣有效還原氧化皮，形成Fe和FeO多孔復(fù)合層，在浸鍍過程中，可有效促進(jìn)抑制層的生產(chǎn)和Zn層的凝固，從而提高附著力，形成良好的鍍層。7兩用生產(chǎn)工藝：緊湊型熱軋/冷軋兩用鍍鋅機(jī)組日新制鋼投產(chǎn)的熱軋/冷軋鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線可生產(chǎn)熱軋與冷軋鍍鋅板具有較高的生產(chǎn)效率和更寬廣的產(chǎn)品種類。日新制鋼公司2000年投產(chǎn)鍍鋅生產(chǎn)線流程1-開卷機(jī)；2-焊機(jī)；3-入口活套；4-脫脂機(jī)；5-退火爐；6-鋅鍋；7-鍍層重量測量；8-合金層出不窮測量；9-光整機(jī)；10-拉矯機(jī)；11-水?dāng)D干器；12-輥涂器；13-出口活套；14-產(chǎn)品檢驗；15-張力卷取機(jī)8連續(xù)熱鍍鋅和退火兩用生產(chǎn)線兩用生產(chǎn)工藝：退火、鍍鋅兩用機(jī)組為提高產(chǎn)線利用率，擴(kuò)大企業(yè)產(chǎn)品范圍，部分企業(yè)投資建造了退火、鍍鋅兩用機(jī)組。9鍍彩聯(lián)合生產(chǎn)工藝：為了降低較低的成本、減少流動資金、提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化表面質(zhì)量、增強(qiáng)產(chǎn)品靈活性，國際學(xué)者開發(fā)建造了鍍鋅和彩涂聯(lián)合機(jī)組。熱鍍鋅彩涂鍍彩聯(lián)合生產(chǎn)線技術(shù)與裝備1011新技術(shù)的應(yīng)用1.高效熱處理技術(shù)（高效加熱技術(shù)、高效冷卻）3.高效鍍層控制技術(shù)（新型氣刀、鍍層重量均勻化（防止鋼帶高效率震動和橫向彎曲））高適應(yīng)性4.其他方面（新型清洗技術(shù)、在線光整、在線化學(xué)處理、在線有機(jī)復(fù)合涂層和在線電鍍槽等）1.輥子表面改進(jìn)技術(shù)（退火爐表面噴涂、鋅鍋沉沒輥的表面噴改善產(chǎn)涂）品質(zhì)量2.在線檢測及控制技術(shù)（在線質(zhì)量自動檢測、鍍層和涂油量在線檢測與閉環(huán)控制、Zn-Fe相傳感控制等）……技術(shù)與裝備12熱浸鍍基板用冷軋鋼帶清洗主要有化學(xué)清洗、電解清洗、物理清洗和超聲波清洗等，為了適應(yīng)現(xiàn)代化熱鍍鋅生產(chǎn)線高速生產(chǎn)的需要，往往將上述幾種方式進(jìn)行最佳組合。在組合的各個單元中，清洗污物的重點(diǎn)對象各有差別，各單元完成清洗污物總量的一部分。帶鋼清洗趨勢：最優(yōu)化清洗制度設(shè)計與控制；低能耗、高功率密度電解清洗裝置；在線精確表面質(zhì)量檢測和閉環(huán)控制裝置；節(jié)能、環(huán)保清洗技術(shù)開發(fā)；高效回收裝置研究和應(yīng)用。帶鋼清洗：13磁過濾與超濾系統(tǒng)：為了更好的節(jié)約用水、降低堿耗和綠色環(huán)保，在各段的循環(huán)回流系統(tǒng)上設(shè)置了鏈?zhǔn)酱胚^濾器，整個清洗段設(shè)置超濾系統(tǒng)，可以做到了廢液的零排放。清洗段舉例14帶鋼清洗：低能耗、高電流密度電解清洗裝置快速有效的電解清洗的核心條件之一是高電流密度。采用電流密度在100～210A/dm2以上的高電流密度可以保證析出足夠量的氣泡，既能使油珠機(jī)械撕離，又能充分?jǐn)嚢桦娊庖?。新型的高電流密度電解清洗裝置主要有：臥式極板液墊型；噴嘴/極板兼容型；輥子纏繞型等。臥式極板液墊型噴嘴/極板兼容型輥子纏繞型15退火爐：滿足機(jī)組布置空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計；滿足各種基板退火工藝的高效退火技術(shù)；高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)（低NOX排放技術(shù)、新型輻射管…）新型加熱技術(shù)（感應(yīng)加熱…）例如：冷卻技術(shù)尤其是寬板高速均勻冷卻技術(shù)；爐體設(shè)計和爐溫控制優(yōu)化；余熱回收技術(shù)；爐鼻中的鋅灰處理技術(shù)。趨勢:退火爐：蓄熱式輻射管加熱技術(shù)與常規(guī)式輻射管燒嘴不同，在輻射管蓄熱式燃燒系統(tǒng)中，共設(shè)兩只燒嘴，分別裝于輻射管的兩端。兩只燒嘴輪流工作，當(dāng)一只燒嘴點(diǎn)燃并正常燃燒時，另一支則處于熄火狀態(tài)。同時在輻射管的兩端分別安裝一個陶瓷蜂窩材料制成的蓄熱體。優(yōu)點(diǎn)：大幅度降低能耗，節(jié)能20%-30%。煙氣中NOx及CO2的排放大幅下降20%-30%，減少環(huán)境污染。輻射管表面溫差減少，溫度分布均勻，最高溫度值降低，提高了爐溫的均勻性，延長了輻射管的使用壽命。輻射管蓄熱式燃燒系統(tǒng)原理圖1617感應(yīng)加熱可產(chǎn)生很高的加熱速度，從而減少爐長；在來料鋼帶參數(shù)如厚度、寬度等單獨(dú)或綜合變化時，很容易實現(xiàn)爐溫控制，保證快速過渡，最大限度地減少產(chǎn)品的頭、尾不合格損失；感應(yīng)加熱有利于環(huán)保，此工藝不產(chǎn)生氮氧化物或顆粒排放物；感應(yīng)加熱維修費(fèi)用也低，無易損件，清潔操作，堅固耐用，且結(jié)構(gòu)簡單。所以感應(yīng)加熱在熱鍍鋅生產(chǎn)線應(yīng)用前景廣闊。感應(yīng)加熱的應(yīng)用可以成為控制連續(xù)退火線鋼帶過渡段加熱的有力工具。在熱鍍鋅生產(chǎn)線應(yīng)用感應(yīng)圈的部位有：鍍鋅線前部鋼帶預(yù)熱；進(jìn)入鋅鍋前給過冷鋼帶升溫；在離開鋅鍋后，將鋼置升溫至550℃進(jìn)行鋅層合金化退火等。熱鍍鋅連續(xù)退火爐引入了感應(yīng)加熱過渡段，增加了爐子對鍍鋅品種變化的適應(yīng)能力，并對提高爐子的生產(chǎn)能力和成材率十分有利，感應(yīng)加熱過渡段所處位置可根據(jù)用戶需求放在N.O.F爐之后，還原爐之后或者放在冷卻段之后均可。為了縮短退火爐長度，甚至可由感應(yīng)加熱段取代N.O.F爐。為了提高爐子能力或滿足用戶特殊需要，熱鍍鋅連續(xù)退火爐還可全部采用感應(yīng)加熱工藝。感應(yīng)加熱技術(shù)18鋅鍋系統(tǒng)對于高品質(zhì)、無表面缺陷熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)具有重要意義。合理地控制鋅池內(nèi)鋅渣數(shù)量和尺寸，從而實現(xiàn)無缺陷鍍鋅鋼板的生產(chǎn)。1）鋅渣析出和溶解動力學(xué)研究；鋅腐蝕機(jī)理研究；鋅池內(nèi)Al元素影響研究；鋅池內(nèi)Fe元素影響研究；鋅池的溫度場和流動場；降低鋅渣量的優(yōu)化措施。研究的目標(biāo)：控制鋅池中鋅渣量；減少鋅渣黏附；控制鋅渣直徑

。鋅鍋裝備：機(jī)理和工藝：設(shè)備：1）在線鋁測量裝置；三輥系統(tǒng)優(yōu)化和新型材料開發(fā)；流場模擬研究；新型鋅鍋裝置開發(fā)。設(shè)計和優(yōu)化的目標(biāo)：優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)；提高生產(chǎn)效率；減低成本。19鋅鍋裝備：三輥系統(tǒng)控制優(yōu)化和新型輥材應(yīng)用研究沉沒輥作為一個無傳動的轉(zhuǎn)向輥，始終浸沒在鋅液中，完全靠帶鋼與輥子表面的摩擦力驅(qū)動。鋅鍋中的沉沒輥不斷受到鋅液侵蝕，其表面平潔度難以保證，導(dǎo)致帶鋼表面劃傷。而且，沉沒輥(包括穩(wěn)定輥)及其支架受鋅液的侵蝕后，大量鐵元素的溶入影響了鋅液純凈度，造成鋅渣增多，鋅耗增大，對帶鋼熱鍍鋅的產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響。因此，開發(fā)新型輥材具有重要實際意義。沉沒輥新型合金材料浸鋅后基體與腐蝕層交界處試驗研究XRDSEM

EDS20三輥系統(tǒng)控制優(yōu)化和新型輥材應(yīng)用研究（1）金屬材料

1）316L不銹鋼；鈷基超耐熱合金，包括鎳鉻合金4號、6號和Tribaloy

T-800；鐵基超耐熱合金，包括MSA

2020和MSA

2001。（2）金屬陶瓷涂層

1）熱噴涂WC-Co涂層；2）激光熔覆碳化物涂層。（3）陶瓷材料

1）SiAlON，硅鋁氧氮聚合材料；MgO-ZrO2，Y2O3-ZrO2；SiC，石墨復(fù)合材料。材料包括：21新型鋅鍋系統(tǒng)研發(fā)采用新技術(shù)和新設(shè)備代替三輥系統(tǒng)。電磁封流鋅鍋系統(tǒng)：采用電磁封流方式，沒有任何部件浸于鋅鍋內(nèi)，鋼帶垂直由工作鋅鍋下方進(jìn)入鋅鍋完成熱浸鍍，工作鋅鍋鋅液由磁懸浮裝置保持不泄露，由伺服鋅鍋向工作鋅鍋循環(huán)供鋅液。浮子鋅鍋系統(tǒng)：利用一對縫狀噴嘴，將噴出來的流體以某一角度噴射到帶鋼上，流體遇帶鋼后改變方向，此時流體動量發(fā)生變化，在浮子和帶鋼之間的空間產(chǎn)生動壓，該動壓足夠大時帶鋼即被托起，形成非接觸傳送。鋅鍋鋅池流場模擬研究采用水模和Fluent等工藝模擬方式對鋅鍋鋅池流場進(jìn)行研究，對于提高鍍層表面質(zhì)量、制定現(xiàn)場加錠方式、完善GA和GI的轉(zhuǎn)換生產(chǎn)控制等方面具有重要意義，尤其是對于消除鍍層表

面鋅渣缺陷、提高高品質(zhì)鋼帶質(zhì)量具有重要作用。22鍍層控制系統(tǒng)：近年來，鋼帶連續(xù)熱鍍鋅鍍層控制裝置又有了較大發(fā)展，一方面對傳統(tǒng)氣刀在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，可在線自動調(diào)節(jié)刀唇間隙，從而改善了沿鋼帶寬度方向鍍層重量分布的均勻性，并降低了鋅的消耗。另一方面開發(fā)了非氣體噴射擦拭法，而采用電磁技術(shù)對鍍層進(jìn)行擦拭的方法，取得了良好效果，不僅大大提高了鋼帶線速度消除空氣刀的飛濺現(xiàn)象而且降低了鋼帶的振動，鍍層厚度可降到最低限度。在線自動調(diào)節(jié)刀唇間隙示意圖電磁擦拭原理圖電磁力和頻率的關(guān)系采用計算機(jī)控制，可以自動跟蹤鋼帶，使氣刀噴嘴始終與鋼帶保持恒定距離，特別是當(dāng)鋼帶出鋅鍋后有擺動現(xiàn)象時，仍能保持鋼帶兩口有很少的厚度偏差。采用整體框架組裝氣刀。兩把氣刀裝在一個框架里形成一個整體，生產(chǎn)時只要調(diào)好其中一把氣刀，即可達(dá)到雙調(diào)整目的，氣刀組裝調(diào)好后放到鋅鍋處，有準(zhǔn)確定位系統(tǒng)，不必再調(diào)整，氣刀調(diào)整精度達(dá)1μm。沉沒輥采用陶瓷軸承，使其穩(wěn)定性、精度及壽命均大大提高，并使氣刀與鍍鋅鋼帶之間的距離僅為3mm～6mm，氣刀距鋅液面的距離可調(diào)范圍大，可獲得更加均勻或更薄的鍍鋅層。鋼帶運(yùn)行速度在180m/min以下時，其鍍層厚度最薄可達(dá)25g/m2（單面），鋼帶速度在90m/min以下時，其鍍層厚度可達(dá)12g/m2（單面），可替代某些電鍍鋅產(chǎn)品，增加了產(chǎn)品競爭力。鍍層控制系統(tǒng)：2324在氣刀一端設(shè)置專門的刀唇清刷機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)采用0.9MPa～1.0MPa壓縮空氣射向氣刀刀唇，將沾附在刀唇上的鋅顆粒除掉而無需停機(jī)，僅在鍍鋅鋼帶表面留下兩道斜痕。該機(jī)構(gòu)有效消除鋅液經(jīng)常堵塞氣刀刀縫的麻煩，提高了機(jī)組的作業(yè)率。為解決飛濺鋅液堵塞氣刀刀縫造成停機(jī)換刀問題，有廠商將單嘴回轉(zhuǎn)式改為雙嘴回轉(zhuǎn)式氣刀，當(dāng)一氣刀刀縫被鋅液堵塞，馬上回轉(zhuǎn)更換另一面氣刀，有效提高機(jī)組效率。采用剛性調(diào)整刀縫機(jī)構(gòu)以替代液壓調(diào)整，刀縫一次調(diào)好后，生產(chǎn)中不會由于液壓壓力發(fā)生變化或受沖擊而使氣刀刀縫變化，能確保鍍層質(zhì)量及降低鋅耗量。改進(jìn)邊緣檔板設(shè)計，機(jī)組低速和高速運(yùn)行采用不同的“檔板”，檔板更換方便迅速，這種改進(jìn)邊緣檔板對防止邊部鍍層增厚效果更好，氣刀系統(tǒng)噪聲更低。全自動的氣刀位置調(diào)整系統(tǒng),最新式氣刀的位置調(diào)整裝置設(shè)有兩套控制系統(tǒng)，慢速打開時為電氣控制，快速打開時為液壓控制。生產(chǎn)時若鋼帶有問題，則可快速打開，過后能準(zhǔn)確回到原始位置。在氣刀上方設(shè)置電磁穩(wěn)定器,減少帶鋼在氣刀處的抖動,從而改善鍍層均勻性鍍層控制系統(tǒng)：25合金化爐：合金化爐作為合金化鍍層鋼板生產(chǎn)的核心、關(guān)鍵設(shè)備，其合金化溫度和合金化時間決定了鍍層中Fe含量及Γ、δ1及ζ相的比例和合金層厚度，進(jìn)而決定了鍍層的抗粉化和耐腐蝕性能，并間接影響了成形性。熱鍍鋅鋼帶的合金化處理通過合金化爐完成。合金化爐已由過去用煤氣加熱改為感應(yīng)加熱，其加熱速度快且易調(diào)節(jié)溫度，溫度均勻、鋼帶振動小。合金化爐分為三個部分，即感應(yīng)加熱段、電阻保溫段及噴霧冷卻段。為控制合金化后鍍層的相結(jié)構(gòu)，在其加熱段與保溫段之間設(shè)鍍層發(fā)射率測定儀，使鋼帶的合金化層保證在

δ1相穩(wěn)定形成的溫度區(qū)域之內(nèi)。在保溫段和噴霧段之間設(shè)高精度的測溫計及發(fā)射率測定儀；在鋼帶冷卻后的部位設(shè)合金化層相結(jié)構(gòu)傳感器，以測定鍍層的厚度。26合金化爐：在合金化處理裝備上，為獲取具有良好鍍層附著性的相結(jié)構(gòu)和鐵含量而開發(fā)出鍍層均勻化技術(shù)和合金化控制技術(shù)。①在合金化爐的加熱區(qū)和保溫區(qū)之間設(shè)置鍍層反射因素測定器，以測定鍍層表面的合金化程度，并控制鋼帶溫度保持在δ1相穩(wěn)定形成的溫度區(qū)間內(nèi)；②在保溫區(qū)和噴霧冷卻區(qū)之間設(shè)置高溫計和發(fā)射率測量器以便同時測量鋼帶溫度和發(fā)射率；③經(jīng)冷卻后的鋼帶在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置合金化鍍層相結(jié)構(gòu)傳感器，以測量鍍層中Γ、δ1和ζ等相層厚度及鍍層中鐵含量；④在氣刀和合金化爐入口前以及在鍍層相結(jié)構(gòu)測定器之后均設(shè)置鍍層厚度測定儀。立式輥涂+快速加熱烘干技術(shù)(感應(yīng)加熱、近紅外加熱等）全自動化的輥涂機(jī)可以精確控制涂層精度，與快速干燥技術(shù)配合，不僅可以完成常規(guī)鈍化，還可實現(xiàn)無鉻鈍化、耐指紋以及自潤滑涂層等。后處理新工藝磷化處理：進(jìn)一步改善鍍鋅鋼帶表面活性，為其后的深加工創(chuàng)造條件鋅鐵合金鍍層后處理：合金化的熱鍍鋅鋼帶，在其表面再電鍍上一層鐵或鐵-鋅層，其鐵含量達(dá)到90%。最后涂以清漆，樹脂等有機(jī)涂層。典型的臥式后處理系統(tǒng)27典型的立式后處理系統(tǒng)后處理：28在線質(zhì)量控制系統(tǒng)在線缺陷自動檢測系統(tǒng)鍍層在線測量及閉環(huán)控制系統(tǒng)在線粗糙度連續(xù)檢測系統(tǒng)在線板型檢測系統(tǒng)在線機(jī)械性能預(yù)測模型在線機(jī)械性能檢測系統(tǒng)實驗室用工藝模擬裝置：CRM的Rhesca模擬熱鍍鋅試驗線1-開卷機(jī)；2-焊接機(jī)；3-入口活套；4-密封機(jī)構(gòu)；5-直接火加熱爐；6-輻射管爐；7-急冷段；8-過時效爐；9-鋅鍋；10-風(fēng)冷；11-表面處理；12-出口活套；13-平整機(jī)；14-打印機(jī)；15-卷取機(jī)（鋼帶厚度范圍：0.1～0.5mm；寬度范圍：100～300mm；速度范圍：0～70m/min;鋼卷直徑：內(nèi)徑508mm，外徑1500mm；卷重：最大3t）29臥式：30實驗室用工藝模擬裝置：鋼鐵研究總院連續(xù)臥式熱浸鍍鋅模擬試驗機(jī)組工藝試驗流程圖臥式：在線檢查技術(shù)后部工序技術(shù)在線鈍化技術(shù)在線磷化技術(shù)高效合金化熱處理爐

高精度合金化控制技術(shù)

Fe-Zn合金相控制技術(shù)高效冷卻技術(shù)鍍層閉環(huán)控制技術(shù)擦拭氣刀新技術(shù)

有效鋁控制技術(shù)

沉沒輥長壽技術(shù)

不同鍍層品種開發(fā)鍍層重量均勻化技術(shù)鋅鋁鋅池管理技術(shù)鋅渣控制技術(shù)立式鋅鍋技術(shù)不同基板的鍍鋅技術(shù)不同熱源（電、氣、感應(yīng)、微波）加熱技術(shù)不同爐型還原退火技術(shù) 不同鍍鋅工藝還原退火技術(shù)不同基板還原退火技術(shù) 高精密鋼帶溫度控制技術(shù)還原退火爐穩(wěn)定操作技術(shù) 還原退火爐冷卻技術(shù)鋼帶還原退火質(zhì)量穩(wěn)定技術(shù)帶鋼清洗技術(shù)電解清洗超聲波清洗312.新品種開發(fā)

優(yōu)異的涂裝性

較好的加工特性

良好的成形性

較好的焊接性車身減重25%，大幅提高碰撞安全性2.1

汽車用鍍層鋼板我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，在2009年度成為

世界汽車產(chǎn)銷量第一大國，達(dá)到1364萬輛，

2010年達(dá)到1600萬輛，這極大促進(jìn)了我國

汽車用涂鍍鋼板需求。我國近年汽車量及其鍍鋅板用量

優(yōu)異的耐腐蝕性32為滿足汽車減重、節(jié)能、耐蝕等要求，鋼鐵工業(yè)不斷改進(jìn)和完善生產(chǎn)技術(shù)，

逐步形成了高強(qiáng)度汽車薄板系列化研

發(fā)和生產(chǎn)。控制露點(diǎn)、退火溫度和氣氛、適當(dāng)改變鋅液鋁含量、調(diào)整鋼板和鋅液溫度等改變氧化方式，降低元素富集，增強(qiáng)浸潤性采取以煉鋼，熱軋、冷軋、鍍鋅主工序工藝系統(tǒng)全流程的解決方案，以獲得合格的鍍鋅產(chǎn)品。全流程、一貫制33當(dāng)前，先進(jìn)高強(qiáng)度鍍層鋼板是我國涂鍍領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。Advanced

High

Strength

Steels

(AHSS)高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度汽車鍍層鋼板34高強(qiáng)度汽車板作為鋼鐵行業(yè)的高端和高附加值產(chǎn)品，是目前國內(nèi)外鋼鐵

企業(yè)競爭的焦點(diǎn)。目前，70％鋼板強(qiáng)度一般在300～500Mpa，同時強(qiáng)度等級為600～1500MPa的高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度汽車板正在獲得更加廣泛的應(yīng)用。

GI、GA、AS等熱浸鍍層鋼材在鋼鐵產(chǎn)品中占有重要份額，是目前產(chǎn)量最

大、品種最多、應(yīng)用最廣的一類高效、節(jié)能、綠色環(huán)保的耐腐蝕材料，

在汽車工業(yè)中得到廣闊的應(yīng)用。高品質(zhì)、高強(qiáng)度汽車鍍層板兼具高耐蝕和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，將在未來中高檔次汽車中得到大量的應(yīng)用，成為未來汽車用鋼鐵產(chǎn)品的主要種類。高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度汽車鍍層鋼板35經(jīng)過近20年的持續(xù)研發(fā)，目前我國鋼鐵企業(yè)已形成品種齊全的汽車鍍鋅板品種。TypeGradeTS/MPa>25034037039044049059078098011801500MildSteel(GI/GA/EG)CQΟDQΟDDQΟEDDQΟSEDDQΟHSS(GI/GA)HSLAΟΟΟΟΟΟP-addedΟΟΟΟHSSIFΟΟΟΟBHΟΟΟDPΟΟΟΟΟTRIPΟΟHSS(EG)HSLAΟΟΟΟΟP-addedΟΟΟΟHSSIFΟΟΟΟBHΟΟΟISΟΟDPΟΟΟΟΟΟTRIPΟΟ▲MartΟ▲▲Note:

Ο

Commercial; ▲

Developing36TSK高強(qiáng)度復(fù)相鋼產(chǎn)品鋼種品種EN標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度MPa裸板或電鍍鋼板熱鍍鋼板熱軋鋼DP-W

550310530×雙相鋼DP-W

600HDT580X330580×DP-W

700450680（×）鐵素體-貝氏體鋼FB-W450HDT450F320450（×）FB-W600HDT580F470580×復(fù)合相鋼CP-W

800HDT780C680780××CP-W

1000HDT950C720950×馬氏體鋼MS-W

1200HDT1200M9001200×冷軋鋼雙相鋼DP-K

30/50HCT500X300500××DP-K

34/60HCT600X340600××DP-K

42/78HCT780X450780×（×）DP-K

60/98HCT980X600980（×）D亞穩(wěn)態(tài)奧氏體RA-K

40/70HCT780X430690××RA-K

47/78HCT500X470780×（×）RA-K

55/98550980DD復(fù)相鋼CP-K

60/80HCT780X500780（×）DCP-K

70/98HCT980X700980DD×：已連續(xù)供貨；（×）：已具備連續(xù)供貨能力；D：開發(fā)中部分摘自：Steel

Research

int.80(2009)No.1及相關(guān)資料37添加CO、NH3避免選擇性氧化研究氧化物種類、形貌、分布及成分研究基板成分控制合金元素與爐內(nèi)氣氛關(guān)系研究預(yù)氧化機(jī)理研究和工藝控制

高強(qiáng)度鋼板板形控制優(yōu)化HSSIF

BH

DPTRIP

MARTHot-Stamping……GA

GIAlSi

ZAM……氧化物形貌和種類對于浸潤性的影響研究合金元素對于抑制層的影響研究鍍層表面處理和涂裝性能研究鍍層焊接性能優(yōu)化研究表面質(zhì)量控制附著性、成型性、耐腐蝕等方面的研究相結(jié)構(gòu)控制研究粗糙度與合金化工藝的關(guān)系研究合金化工藝對于力學(xué)性能的影響研究O5板表面質(zhì)量控制優(yōu)化合金元素與合金化工藝的關(guān)系研究……退火鍍鋅合金化研究內(nèi)容：趨勢：進(jìn)行第三代多相復(fù)合鋼板熱浸鍍機(jī)理研究；進(jìn)行熱壓成形鋼Al-Si鍍層、耐高溫涂層等研究，并進(jìn)行應(yīng)用推廣；高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度汽車板用戶技術(shù)研究，包括激光拼焊，液壓成形，熱壓成形等；開發(fā)商業(yè)化1180MPa鍍鋅鋼板，降低成本；進(jìn)行TWIP鋼工業(yè)試驗，實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)；超高強(qiáng)度汽車板鍍層浸潤機(jī)理研究；消除高錳汽車板表面元素富集對于表面質(zhì)量影響。38高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度汽車鍍層鋼板GI

ZAM

Al-Si純Al

Galvalume

Galfan39GA我國已可生產(chǎn)的品種GIGAGalfanGalvalumeCorrosionResistance65810GalvanicProtection10895Formability86106Paintability810108Weldability71065性能對比高耐蝕鍍層技術(shù)通過延長鋼材使用壽命達(dá)到降碳、環(huán)保的目的，是一種重要的高效節(jié)能技術(shù)！2.2

高耐蝕鍍層鋼板Galvalume

高耐蝕鍍層Galvalume是我國發(fā)展最快的高耐蝕合金鍍層產(chǎn)品。國內(nèi)自主研發(fā)首條NOF爐生產(chǎn)Galvalume家電板生產(chǎn)線的調(diào)試成功，標(biāo)志著我國該類鍍層產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)完全成熟。同時，我國NOF爐Galvalume生產(chǎn)線也出口國外。2.2

高耐蝕鍍層鋼板4041Galfan

高耐蝕鍍層Galfan合金系低熔點(diǎn)Zn-5%Al-混合稀土(<0.01)，合金在ASTM標(biāo)準(zhǔn)中采用Zn-5AI-MM表示。其鍍層產(chǎn)品在國際上的通用商品名稱叫作Galfan。Galfan鍍層的一種突出特征就是沒有中間脆性合金層，所以具有良好的成形性。國際市場中，Galfan產(chǎn)品的有鋼卷、鍍層扳、鍍層鋼絲和鋼管。裸面的Galfan的典型用途是汽車“內(nèi)罩部件，例如：濾油罩、前照燈支架、電氣傳動裝置的罩子和v型皮帶輪等。預(yù)涂漆的Galfan已成功地用于窗框部件、洗碗碟機(jī)的外殼、車庫門、房間隔板、廢物箱蓋和預(yù)制的建筑面板等。GI與GALFAN的耐腐蝕性對比Galfan鋼板與其它鍍層鋼板鹽霧腐蝕的對比試驗可知，GaIIan在相同鍍層厚度情況下，其壽命比普通鍍鋅板高2～3倍。Galfan的耐腐蝕性介于普通鍍鋅板和Galvalume之間，有極好的對鋼基切邊和劃傷保護(hù)性能。42鋅鋁鎂合金鍍層開發(fā)歷史

上世紀(jì)六七十年代美國內(nèi)陸鋼鐵公司最早開始鋅鋁鎂合金鍍層的實驗開發(fā).

上世紀(jì)九十年代，日本在鋅鋁鎂合金鍍層鋼板的研發(fā)上做了大量的工作并首先開始了商品化生產(chǎn)。先后開發(fā)了商品名為Super Zinc,

Super

Dyma,

Dymazinc和ZAM等鋅鋁鎂合金鍍層鋼板，合金成份Al:0.2-11%,Mg:0.1-3%.

近年來歐洲各大鋼鐵公司也開始了鋅鋁鎂合金鍍層鋼板的開發(fā).并陸續(xù)推出了他們的商品板.Zn-Al-Mg

高耐蝕鍍層43熱鍍鋅鋁鎂鋼板的特性及應(yīng)用與傳統(tǒng)的熱鍍鋅鋼板相比:具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能同等大氣環(huán)境,相同鍍層厚度,使用壽命更長對切口和缺陷處保護(hù)性能更好耐特殊環(huán)境腐蝕性更佳,如:含Cl離子環(huán)境(海洋大氣),含氨氣等堿性環(huán)境(溫室大棚).具有更佳的抗膜下腐蝕性能具有更好的加工成型性能

鍍層硬度比GI高,具有較好的耐擦傷和磨損性,

與GA相比,沖壓成型時不易發(fā)生粉化和剝落現(xiàn)象

變形彎曲面的耐蝕性由于GI和GFZAM

高耐蝕鍍層ZAM高耐蝕鍍層是日新制鋼于上世紀(jì)90年代末開發(fā)的，主要成分為Zn-5%Al-3%Mg，耐蝕性為傳統(tǒng)鋅層（Zn-0.2%Al）的16倍。鍍層組織結(jié)構(gòu)：Zn-Al-Zn2Mg三元共晶體為主結(jié)構(gòu)，少數(shù)初生Al晶。具有良好成形性和耐蝕性。DYMAZINC

高耐蝕鍍層新日鐵公司于1999年開發(fā)成功，主要成分Zn-0.2%Al-0.5%Mg。DYMAZINC具有優(yōu)良的耐蝕性，特別適用于鹽分危害嚴(yán)重的地區(qū)。鍍層結(jié)構(gòu)：Mg2Zn11或MgZn2分布于結(jié)晶邊界和樹枝狀結(jié)晶間隙。耐切邊腐蝕好，加工性較好，適用于建筑材料。由于其外表面硬度大，還可以抵抗成形過程中出現(xiàn)的表面磨損，有利于作為環(huán)保及節(jié)約資源的涂鍍層鋼鐵制品。44幾種典型Zn-Al-Mg 高耐蝕鍍層45SuperDyma高耐蝕鍍層是新日鐵于本世紀(jì)初開發(fā)成功的，主要成分Zn-11%Al-3%Mg-0.2%Si。鹽霧試驗2000h后，無紅銹，超強(qiáng)耐蝕性(super)。優(yōu)異的耐黑變性和涂裝性，成形性良好，適用于家電領(lǐng)域。使用性能：★SuperDyma鋼板表面耐銹性好于一般的不銹鋼板，其彎曲成形、圓筒拉深等部分同樣具有卓越耐腐蝕性。★SuperDyma鋼板適用于各種焊接方式，而且具有較強(qiáng)的耐堿性?！铩癝uperDyma”具有出色的漆前處理性，涂漆后的“SuperDyma”的切割面及橫切部分少有因腐蝕引起的Super

Dyma

高耐蝕鍍層漆膜脫離，耐腐蝕性能極佳。46Arcelor

Mittal

Zn-3.5%Al-3%MgArcelor

Mittal

2010年開發(fā)，主要針對含Cl離子和氨氣環(huán)境,具有良好耐穿孔和耐膜下腐蝕性,優(yōu)異的切邊保護(hù)性.Thyssen

Krupp

Zn-1%Al-1%MgThyssen

Krupp2008年開發(fā)的，具有良好抗劃痕及切邊腐蝕性,用于建筑領(lǐng)域彩基板,130g/m2可替代GI

275g/m2Tata

steel

Europe

Zn-1-2%Al-1-2%Mg針對汽車板用開發(fā)的，替代GA板,具有良好耐蝕性,耐檫傷,不易粉化.焊接性能不如GA板47國外對Zn-15%Al-0.5%Mg、Sn-Zn-Al-Pb、Zn-0.1%Bi等合金鍍層也進(jìn)行了研究和開發(fā)?？傊?，節(jié)約型延壽鋅鋁鍍層研究一直是國內(nèi)外涂鍍領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。但是，由于現(xiàn)有鍍層產(chǎn)品已經(jīng)具有較好耐腐蝕性，較低的生產(chǎn)成本和較廣的應(yīng)用空間。所以，新型鍍層的開發(fā)呈現(xiàn)以下趨勢：長壽、節(jié)約型鋅-鋁及其它元素的復(fù)合合金鍍層仍是研發(fā)的主要內(nèi)容；降低生產(chǎn)成本，減少設(shè)備（尤其是三輥系統(tǒng)）的損耗；新型產(chǎn)品必須具有較大的應(yīng)用空間，并對現(xiàn)有高耐蝕品種提供應(yīng)用補(bǔ)充；工藝相對簡單，可適應(yīng)現(xiàn)有生產(chǎn)線的工藝和性能。其他新型高耐蝕鍍層鋼板48隨著我國工業(yè)化階段性轉(zhuǎn)換和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對科技需求正在迅速擴(kuò)大。不同領(lǐng)域的多學(xué)科交叉融合正在逐步成為技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)之一。在鋼鐵工業(yè)深度結(jié)構(gòu)調(diào)整、汽車工業(yè)快速發(fā)展、節(jié)能減排與新興能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略地位愈加突出的大背景下，金屬帶材連續(xù)真空鍍膜技術(shù)作為可以同時滿足多領(lǐng)域新材料需求的制造技術(shù)，具有綠色、環(huán)保、節(jié)能、靈活等優(yōu)點(diǎn)，日益成為鋼鐵、汽車、新能源等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。3.帶鋼連續(xù)PVD技術(shù)49物理氣相沉積能量轉(zhuǎn)換PVD鍍膜設(shè)備PVD沉積演示帶鋼連續(xù)真空物理氣相沉積（PVD，