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《无锌花热镀锌带钢表面锌流纹缺陷影响因素分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、http://www.paper.edu.cn无锌花热镀锌带钢表面锌流纹缺陷影响因素分析高兴昌，杨春雨，富喜安本溪钢铁(集团)有限公司冷轧薄板厂，辽宁本溪（117000）E-mail：gaoxingchang@sina.com摘要：本钢2#热镀锌机组生产的产品为无锌花产品，产品定位在家电和汽车高端领域。自投产以来，表面锌流波纹缺陷成为影响产品质量和制约产品档次提升的主要缺陷。本文通过对这种缺陷的产生机理和影响因素进行了分析，并通过在生产线上的实践，提出了针对这种缺陷的控制预防办法。关键词：连续热镀锌；无锌花；锌流纹；表面缺陷中图分类号
2、：TQ153.1+51.引言当今世界汽车工业在钢板开发方面有两个显著倾向:高强度和高耐蚀性，这和汽车发展的轻量化和高耐蚀性要求相呼应的。作为提高耐蚀性的一个重要发展趋势，汽车面板开始大量采用热镀锌产品。正是基于此，当前世界钢铁行业都将开发生产满足汽车工业需要的热镀锌产品作为战略方向。作为以打造精品板材基地为目标的本钢，也确立了开发生产汽车面板用热镀锌产品的目标。汽车面板用热镀锌产品不仅要有良好的耐腐蚀性，冲压成型性剂涂漆性等多方面的性能要求，其产品表面质量的要求也是极其严格。本钢2#热镀锌机组自投产以来，产品定位便在家电和汽车等高端领
3、域。自投产以来，锌流纹缺陷便成为制约产品表面质量提高的主要缺陷之一，这种缺陷从视觉上看，镀锌成品表面带有间距性的、凸出于镀锌层表面的条纹,情况严重时,在重力和气刀喷吹作用下,则形成貌似水波纹状的缺陷,如果作为汽车或家电用途时，作为喷漆基体面会影响喷涂效果，尤其是光滑性。国外相关企业一般是通过经验和实验[1]分析对相关工艺参数进行优化控制，建立预防控制机制，但国内对该缺陷的控制技术上不成熟，因此，研究该种缺陷的形成机理，分析其影响因素，做到消除和控制该种缺陷，提高国内镀锌产品的质量和档次成为当务之急。2.缺陷形成机理分析一般来说，热镀锌
4、工艺是采用气刀通过喷吹空气或氮气来控制锌的附着量，无锌花产品，由于锌花表面没有锌花晶界的限制，带钢出锌锅后，在完全凝固前，由于重力作用和气刀影响，锌液继续向下淌，造成锌层的厚度不均匀，然后完成凝固，从而从视觉上来看便形成纹水纹状锌纹，俗称锌流纹。缺陷图如图1所示，从产生机理上分析，可以将该种缺陷的产生原因分为气刀前产生和气刀后产生两种。气刀前产生的锌流纹是由于在经过气刀前就已经在带钢表面产生凝固（带钢表面锌液变稠），在经过气刀后多余的锌液被气流刮掉，在带钢表面留流淌的痕迹。气刀后产生的锌流纹-1-http://www.paper.ed
5、u.cn图1锌流纹缺陷实物图Fig.1Photographofwrinklepatterndefect则是由于在经过后气刀带钢表面带锌液量太大（厚镀层容易出现），由于重力的作用锌液继续向下流淌，凝固后出现锌液流淌的痕迹，导致产生锌流纹。3.缺陷影响因素分析3.1锌液成份的影响：锌液成份中Al和Pb对锌液的流动性均有一定影响，而气刀处锌液流动性的高低将会造成镀层厚度的不均匀。一般认为，锌液中添加的铝对热镀锌的主要影响是提高镀锌层的粘附性，增大锌液粘度和表面张力,降低锌液对钢板的浸润能力,延长镀锌时间;并与锌液中的铁形成浮渣。由于Fe-Z
6、n反应很快，因此铝含量的加入使生成的Fe2Al5黏附层降低了铁的扩散速度，并减少了Fe—Zn层的脆裂，减少了锌渣的产生。以当前的研究结果来看，随着锌液中Al含量的升高，锌液粘度也随之升高，流动性降低。锌液流动降低带来的是加快了锌液的凝固速度。在镀锌过程中添加Pb主要用来控制锌花的大小和改善锌液的流动性。Pb含量升高锌花增大，锌液流动性提高。反之锌花减小，流动性降低。对于薄镀层来讲，锌液流动性对锌纹产生影响是较关键的。铅对锌液流动性的曲线如图2，可见为保证无锌花的带钢表面质量，一方面必须降低锌液中的铅含量,以消除锌花,从而达到生产无锌花
7、(无铅)环保板的目的;但另一方面,降低锌液中的铅含量,会使锌液的粘性和表面张力增大,降低了锌液对钢板的[2]浸润性。曾有研究者利用Ｘ射线测定了钢板插入不同铅含量的锌液后锌液面上升的高度△ｈ（见表1）,结果表明,锌液铅含量越高,则△ｈ越大,锌液对钢板的浸润能力越强,锌液的粘度和表面张力越小,流动性越好。锌液粘度的增大,会影响喷吹效果和锌层的凝固,情形严重时则会形成锌流纹缺陷。在带钢离开锌锅后的上升过程中,由于热量的散失,锌液的粘度逐渐增加,最后锌液凝固。因此,从理论上讲,可通过适当提高锌液温度和带钢速度,或降低锌液中的铝含量以及增加气刀
8、高度,以增大气刀区锌液的流动性,从而消除锌流纹缺陷。同时为减少锌流纹缺陷，必须控制锌液成分在合适范围内。-2-http://www.paper.edu.cn图2铅含量与锌液流动性关系Fig.2Effectofleadon
