关于热浸镀锌锌花形成机理研究

《关于热浸镀锌锌花形成机理研究》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、关于热浸镀锌锌花形成机理研究锌花形成时各元素的凝固点高纯度的锌层（电镀锌层）是不能形成锌花的。产生锌花的原理，就是设法及早生成大量结晶核，降低锌液的凝固温度（纯锌的凝固温度为419℃），以延长锌花晶体的生长时间，便于锌花长大。例如加入锡（<0.5%），198℃凝固；加入镉，264℃凝固；加入铅，317℃凝固；加入锑（<0.3%），409℃凝固；或者用蒸汽流或SO2气流喷吹镀锌层表面，可及早生成结晶核，形成大的锌花。其实，锌花只是具有观赏价值，无实际使用价格。相反，在防腐蚀方面并不好，表面涂装后显得凸凹水平。现在人们要求尽量减少锌花或消除

2、锌花。为了获得小锌花，镀锌时，当锌液临近凝固温度时，立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上，使其形成细小而均匀的结晶核，为了得到光整锌花，再用小于1%的压下量来进行平整轧制。小锌花适用于涂装，光整锌花适用于深冲压。镀锌层对钢板的粘附性受热钢板经过熔融锌液时，固体铁深解，铁锌结合生成铁-锌合金层，合金层外沉积纯锌层，合金层内膜联结钢板基体。铁-锌合金层厚度不均匀，较疏松，易脆，延展性差，容易开裂。钢板表面在镀锌前就已残留着一定数量的铁基盐时，生成的铁-锌合金，其粘附性很差，延展性差，容易剥落。当纯锌层中含有有害杂质，如氧化锌、

3、锌渣、镉及铅时，形成大锌花，或破坏锌层的连续性，容易发生纯锌层的小开裂。当镀锌层过厚，其弯曲性也变差。当镀锌液中加入铝，锌层首先生成Fe2Al5或Fe2Al3，减落了铁-锌合金层，可提高锌层的粘附性。锌花不均的原因分析镀层表面锌花不均匀是热镀锌产品存在的一种表面缺陷,虽然对大部分产品的使用不会产生很大的影响,但影响其表面美观,造成产品在市场某些领域的应用受到限制。有些锌花不均匀的产品同时存在锌层附着力差的情况,直接影响了产品的使用。因此对镀层表面锌花均匀性问题开展研究是非常有实际意义的。1　热镀锌板镀层锌花产生的机理带有美丽锌花是热镀锌

4、板的一个主要特征。锌晶体的最完整形态近似于雪花或六角星形,因此带钢表面上的锌晶体最可能形成雪花或六角星形锌花。1.1　锌花形成需要具备的条件在锌液中适量地加入两类性质不同的合金元素,一类在熔融锌中有充分可溶性,而在固态锌中几乎没有可溶性,如铅和钛;另一类在液态、固态锌中均具有一定的可溶性,如铝、锡、锑等。如果加进单一的合金元素,虽然可使固化镀层的表面状态发生变化,但不能形成典型的锌花,通常我们所采用的无铅法生产小锌花工艺就是利用这个原理。1.2　锌花的形状锌花的形状取决于两类合金的种类,如:选择铅-锑可获得凤尾状锌花;选择铅-锡则得到羊

5、齿状锌花等等。镀层表面锌花的结晶方位因其外观不同,在加工中也有差别,如:单纯拉伸和深冲时,羽毛状锌花加工性最好,其次是羊齿状锌花、叶状锌花加工性最差;而在弯曲和张力加工时,叶状锌花加工性最好,其次是羽毛状锌花、羊齿状锌花加工性最差。1.3　锌花的光泽镀锌板表面的光泽一般受两种因素的影响:(1)镜面光度的表面面积的大小取决于两种锌花合金元素(Al、Pb)含量的比例,而不取决于其绝对含量。(2)锌花晶体形成的取向(与钢板之间的角度)和锌花的尺寸。1.4　锌花的大小小锌花板多用于家电及汽车行业,而许多普通用户则倾向于美观性较强的规则锌花板。影

6、响锌花大小的因素很多,当锌液成分具备锌花形成的条件时,实践证明下列因素对锌花的大小产生影响:(1)原料:原料钢板愈厚、表面粗糙度愈小,锌花愈大。(2)冷却速度:冷却速度愈快,晶体生长时间愈短,锌花愈小。(3)结晶中心数目:锌花大小与锌花结晶中心数目的多少关系密切。当钢基表面粗糙或表面清洁度较差时,锌花相对较小。锌花晶粒在钢基上形成,晶核愈多,锌花愈小,小锌花生产工艺喷水雾法就利用了这一原理。(4)其它因素(生产环境等)。2　热镀锌板镀层表面锌花不均匀状态的表现形式及分析根据本钢热镀锌机组生产实践,对热镀锌板镀层表面锌花不均匀状态可归纳以

7、下几种:(1)镀锌板两面均无锌花,在放大镜下观察,多见细小锌花。(2)单面有锌花,另一面无锌花。有锌花一面的锌花直径大约在6mm左右。(3)沿带钢纵向,锌花大小呈现有规律的波动。(4)沿带钢横向,一侧锌花大,另一侧锌花小。(5)带钢边部锌花小,中间锌花大。根据锌花产生的机理对本钢热镀锌机组的生产工艺及生产情况进行了分析。(1)锌液成分中两类合金元素的比例具备锌花生成条件的锌液成分中两类合金元素的比例通常在下列范围内:Al:0.156%～0.22%;Pb:0.2%左右。(2)气刀对锌花的影响对于没有带钢预清洗工艺的机组,当镀层厚度(双面)

8、小于100g/m2时,由于气刀吹气压力较大,带钢冷却速度快,其表面锌花尺寸较小,此时若带钢表面清洁度反射率在50%以下,带钢表面基本上看不到锌花。这说明气刀气流对带钢的冷却作用是造成锌花尺寸变化的一个因素。