热浸镀锌板生产过程中的腐蚀问题

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1、热浸镀锌板生产过程中的腐蚀问题张召恩，杨瑞枫，滕华湘（北京市石景山区石景山路68号，首钢技术研究院，100041）摘要：在钢板表面进行热浸镀锌是提高其使用寿命的重要途径。文章综述了镀锌板生产和储运过程中的腐蚀问题，并提出了改进镀锌板耐腐蚀性能的对策。关键词：腐蚀、镀锌、氧化、钝化Thecorrosionprobleminhot-dipgalvanizingprocessZhangZhaoen,YangRuifeng,LiuGuangming（ShougangResearchInstituteofTechnology,ShijingshanRoad68,ShijingshanDis

2、trict,Beijing,100041）Abstract:Hot-dipgalvanizingonsteelstripisanimportantmethodtoincreaseitscorrosionresistance.Thecorrosionphenomenaduringproductingprocessandapplicationwerediscussedinthisarticle,andsomecountermeasuresweresummarizedtoo.Keywords:corrosion,hot-dipgalvanizing,oxidation,passivat

3、ion1前言在钢板表面进行镀锌是提高其使用寿命的一种重要途径。目前，获得镀锌涂层的方法主要有：热浸镀锌、电镀锌、渗镀锌、机械镀锌等不同的方法[1，2]。近年来，热浸镀锌由于生产成本低、污染轻，再加上表面质量的提高和易于连续生产，在国内各大钢厂获得了迅猛发展。据统计，截止到2006年底，国内已建和在建的热浸镀锌生产线的产能已经达到3000万吨，其应用范围涉及到建筑、家电、汽车等行业，部分还用作彩涂板的基板。随着汽车轻量化的要求日益受到各国的重视，高强汽车用钢的生产在各大钢厂也越来越受到重视。镀锌所用的是冷轧板，在镀锌过程中要进行高温退火，这不仅能改善材料的加工性能，还能把表面的氧化

4、铁还原成铁，改善钢板表面对锌液的浸润性，提高基体与锌层的附着力。但由于高强钢的生产过程中要加入Cr、Mn、Nb、Ti、Mo、Si、P等强化元素，这些元素与氧的结合能比较低，形成更为稳定的氧化物，在退火过程中不能完全被还原，会在镀锌过程中造成漏镀点，既影响了表面质量，又降低了其耐腐蚀性[3,4]。因此，退火过程中的表面氧化物的形成及演变过程对镀锌生产极为重要。此外，为了保证镀锌板在储运过程中不发生腐蚀，经常要进行表面钝化处理，其中Cr6+钝化处理的防腐蚀效果较好，但由于Cr6+具有毒性，钝化后对环境和人体健康有害，正逐步被环境友好钝化方法所取代，但新方法的耐蚀性与Cr6+钝化相比效

5、果较差，因此研究耐蚀性较好的镀锌板钝化方法也是镀锌板生产过程中的关键技术之一。2镀锌线主要工艺图1为典型美钢联法带钢连续热镀锌生产工艺示意图。下面介绍一下主要的工艺：2.1清洗工艺清洗的主要目地是洗掉冷轧板表面的残油、残铁，提高冷轧板表面质量，减轻退火过程中对退火炉气氛及炉辊的污染，同时在镀锌时减少锌渣的生产量，降低锌耗，改善基体和锌层的附着力，从而提高耐蚀性。2.2退火工艺冷轧板的生产过程中由于加工硬化，其加工性能较差，因此需要经过高温退火，使晶粒发生回复和再结晶，从而提高加工性能。同时，由于退火炉内含有一定量的氢，在高温下可以把带钢表面铁的氧化物还原，生成海绵状的铁，利于改善

6、锌液对钢板的浸润性，提高附着力。图1典型美钢联法带钢连续热镀锌生产工艺示意图[5]1-开卷机；2-测厚仪；3-双刃剪；4-焊机；5-清洗段；6-入口活套；7-退火炉；8-锌锅；9-合金化炉；10-水淬槽；11-平整机；12-矫直机；13-钝化；14-出口活套；15-静电涂油；16-卷取机 2.3镀锌工艺镀锌工艺主要是带钢绕过锌锅中的沉没辊后出锌锅，在表面粘附一层锌层，经过气刀控制得到合适厚度的锌层。在这一过程中，带钢上少量铁被锌液腐蚀溶解后进入锌锅，与锌液中的铝反应生成锌渣，锌渣如果粘附在带钢表面便会形成锌渣缺陷，影响表面质量。同时，沉没辊由于一直浸泡在锌液中，表面也会受到锌液的

7、腐蚀，随着服役时间的延长腐蚀也变得严重，产生表面缺陷，在带钢经过沉没辊时造成带钢表面缺陷。2.4钝化工艺钝化的主要目的是提高镀锌板在运输和存储过程中的防腐蚀性能，满足三个月不生锈的要求。钝化的方法主要采用Cr6+钝化技术，这种技术的特点是成本低、效果好。但由于Cr6+钝化具有毒性，随着人们环保意识在增强而逐步被其它钝化技术所取代。3镀锌板生产过程中的主要腐蚀问题在带钢表面进行镀锌主要是使环境介质与基体隔离开，从而起到防腐蚀的效果。因此，涂层的致密性、完整性和良好的附着性均影响到镀