热镀锌镀层影响因素

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,热镀锌镀层影响因素,热镀锌层的影响因素,生产热镀锌钢板的难点在于获得优良的镀层性能，即良好的镀层粘附性，优良的镀层加工成型性，美观而又能满足不同用户需求的表面特性。,热镀锌钢板镀层结构一般由,Fe-Al,层、,Fe-Zn,合金层、纯锌层组成，其各自的结构、厚度及表面形态等决定了镀层性能。因而影响热镀锌的因素可归结为影响镀层结构的因素。,影响热镀锌层的因素主要有：钢基成分、带钢表面形态、锌液成分、锌液温度及带钢入锌锅温度等。,钢基碳含量,钢中含碳量对铁在锌液中溶解度的影响,钢基中的碳含量对热镀锌有显著影响。碳含量越高，,Fe-Zn,反应越剧烈，,Fe-Zn,合金层变厚，使镀锌层粘附性变差。（,0.15%,）,碳也会影响镀锌层的表面质量，对于含碳量高的镀锌原板，若退火温度太高，碳会在钢板表面富集，形成渗碳体，从而提高钢板表面张力，降低锌液对钢板表面的浸润能力，使锌液不能在钢板表面均匀流动，在热镀锌时，形成锌瘤缺陷。,不同含碳量的热镀锌层形貌,(wt%),(a)0.17;(b)0.08,a,Fe-Zn,合金层,b,钢基硅含量,钢中硅含量超过,0.04%,时，硅会将带钢表面的氧化铁还原，生成硅的氧化物并在带钢表面富集，氧化硅层有两大不利作用。,会使锌液在基板表面的浸润性严重恶化，导致锌液很难镀到带钢表面，镀后的镀层也很不均匀，造成严重的镀锌不良，特别严重时镀层用手也能剥下来。,在镀锌时降低了钢基的活性，对铁的溶出有抑制作用，特别抑制,Fe-Al,化合物的形成，从而失去阻碍,Fe-Zn,合金层形成的作用，导致,Fe-Zn,化合物变厚，形成灰色无光泽的镀层，而且镀层的黏结性很差。,热镀锌原板一般要求硅含量,0.03%,，对于专业生产硅钢镀锌板的生产线而言，可在锌液中加入,0.05%,的镍来解决硅钢板的镀锌问题。,带钢表面粗糙度,随着钢板表面粗糙度的增加，镀层厚度增加。因为如果钢板的表面粗糙度大，钢表面生成的,Fe-Zn,合金层为海绵状组织，比光滑的,Fe-Zn,合金层表面从锌锅中带出更多的锌液，由此生成更厚的纯锌层。,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，其镀层,相愈发达，从而,Fe-Zn,合金层愈厚。,钢板的平均表面粗糙度小，则镀层厚度均匀，镀层的外观及附着性均佳。,带钢表面清洁度,影响带钢表面清洁度的主要因素是带钢表面残留的轧制乳化液。随着轧制乳化液中油脂含量的提高，残留在带钢表面的油脂在预热炉中越不易被除尽，干扰热镀锌时正常,Fe-Zn,合金层的形成，从而恶化了镀层的粘附性能。,带钢表面残留有铁粉及未被还原的氧化物质点等杂质，在热镀锌时，锌晶体有可能在此类杂质处形核、长大，形成锌粒缺陷。,锌液铝含量,现代连续热镀锌生产中，铝是向锌液中添加的最关键的元素之一。,锌液中添加一定量的铝，可以提高镀层粘附性、改善镀层加工成型性能、净化锌液、减少或消除底渣、改善产品表面质量。,若锌液中铝含量控制不当或波动太大，则容易产生锌液流痕、锌粒、镀层凹坑等缺陷。,锌液铝含量对其流动性的影响,460,锌液中造渣关系示意图,铝含量对锌液的流动性有较大影响，而锌液流动性不同会对镀层的均匀性和质量有较大影响,在温度一定的情况下，有效铝和游离铁的含量沿铁铝平衡线一一对应，铝含量波动会导致铁的溶解度变化，形成造渣反应。,锌液铁含量,锌液中的铁含量一般控制 在小于,0.03%,；,铁含量增加，铁与锌结合生成以,FeZn7,为主要成分的底渣，并与锌液中的铝发生反应，生成以,Fe2Al5,为主要成分的浮渣。渣附着在带钢表面，会形成锌粒缺陷，影响镀锌板的表面质量；,铁与铝结合，减少了锌液中有效铝含量，从而使镀层粘附性变坏；,铁的存在可增加锌液的粘度，降低锌液流动性，提高表面张力，从而降低锌液对钢板的浸润能力，使镀锌时间延长。,带钢入锌锅温度,(c),+1,+2,+3,(b),+1,+2,+3,(a),+2,+1,+3,试验条件：板厚,0.37mm,；锌液铝含量：,0.18%,；锌锅温度,475,带钢不同入锌锅温度条件下镀层形貌,(a)475,；,(b)495,；,(c)525,谱图,Al,Fe,Zn,总和,图,2(a),1,1.67,9.01,89.32,100.00,2,1.87,6.02,92.11,100.00,3,-,1.35,98.65,100.00,图,2(b),1,-,2.59,97.41,100.00,2,-,0.99,99.01,100.00,3,-,0.87,99.13,100.00,图,2(c),1,1.84,8.05,90.11,100.00,2,1.63,6.14,92.23,100.00,3,-,1.21,98.79,100.00,带钢入锌锅温度,10m,(c),Zn,(a),10m,Fe,Al,(b),10m,带钢不同入锌锅温度条件下镀层截面面扫描,(a)475,；,(b)495,；,(c)525,带钢入锌锅温度,带钢不同入锌锅温度条件下,Fe-Al,抑制层微观形貌,(a)475,；,(b)495,；,(c)525,(c),+1,(b),+1,+2,(a),+1,+2,+3,+2,带钢不同入锌锅温度条件下,Fe-Al,抑制层点扫描成分定量分析（,wt%,）,(a)475,；,(b)495,；,(c)525,谱图,Al,Fe,Zn,总和,图,4(a),1,4.64,55.49,39.87,100.00,2,1.16,15.38,83.46,100.00,3,0.88,21.97,77.15,100.00,图,4(b),1,15.62,79.00,5.38,100.00,2,12.19,79.70,8.11,100.00,图,4(c),1,8.69,46.23,45.08,100.00,2,8.28,36.89,54.82,100.00,带钢入锌锅温度,带钢入锌锅温度是影响锌层粘附性的重要因素之一。,在带钢连续热镀锌过程中，带钢入锌锅温度显著影响基板与镀层间,Fe-Al,抑制层的形貌与结构，进而影响镀层的结构与性能。,当带钢入锌锅温度较低时，钢基界面没有足够的热量保证,Fe-Al,抑制层的有效形成，镀层中会形成较厚的,Fe-Zn,合金层，影响镀层粘附性；当带钢入锌锅温度较高时，,Fe-Al,抑制层颗粒变得粗大，抑制层的均匀性和致密性均受到破坏，其阻止,Fe-Zn,扩散的能力下降，镀层中也会形成较厚的,Fe-Zn,合金层。,由于带钢的厚度不同，则带钢带入反应区的热量也不同。过高的带钢入锌锅温度还易引起锌粒缺陷，影响镀锌板的表面质量，所以根据带钢的厚度来确定不同的带钢入锌锅温度。根据实验，带应控制带钢入锌锅温度高于锌液温度,1025,。,锌液温度,锌液温度升高能加快,Fe-Zn,之间的扩散速度，锌液温度对铁损的影响规律如图所示。锌液温度升高会促使,Fe-Zn,合金层增厚及锌渣的生成，,Fe-Zn,合金层增厚严重影响镀层的粘附性。,锌锅温度的波动也会导致锌渣的产生，所以锌锅温度应该控制稳定。,锌液温度对铁损的影响规律,