热镀锌板表面控制技术.pdf

处年1
热镀锌板表面控制技术
张召恩杨瑞枫豚华湘
(技术研究院)
摘要表面质量不仅直接影响镀锌板的外观,还会影响其使用性能,因此如何有效改进表面质量是镀锌
过程中最重要的技术之一。结合热镀锌生产线的生产工艺,从不同方面介绍了影响镀锌板表面质量的因素,
并提出了改善镀锌板表面质量的措施。
关键词热镀锌表面质量先进高强钢
The Surface Quality Controlling Technology of Hot Dip
Galvanizing Steel Strip
ZHANG Zhaoen YANG Ruifeng TENG Huaxiang
(The Research Institute of Technology
Abstract The surface quality of hot dip galvanizing steel strip could not only affect its appearance
but also its using properties. So how to improve the surface quality is one of the most important
technologies for galvanizing process. In this paper, based on the process of the hot dip galvanizing
line, the factors affecting the surface quality are
ed in different aspects, and th
corresponsive measures in improving the surface quality are also put forward
Key Words hot dip galvanizing, surface quality, advanced high strength steel
在带钢表面进行热镀锌是提高其使用寿命的性能,需在钢中加入大量的合金元素,但这会恶
有效途径。目前,热镀锌在国内获得了快速发化其表面质量。因此,如何得到力学性能和表面
展,已建和在建的热镀锌生产线产能已超过质量均很好的镀锌板,是目前高强钢生产过程中
4000万レa。但由于国内的热镀锌发展起步较的难点。本文结合镀锌板生产的特点,从不同的
晚,因此镀锌板的质量参差不齐。镀锌板的表面角度闻述了影响镀锌板表面质量的因素,并提出
质量、力学性能、尺寸精度、板形及附着性能等了改进方案。
均会影响镀锌板的质量,而表面质量决定了镀锌
板的外观,也决定了下游用户对产品的第一印1影响镀锌板表面质量的因素
象,成为影响用户选材的关键因素。特别是对于
汽车板和高档家电板等高表面质量要求的板材,
从炼钢、热轧、酸洗、冷轧开始,一直到镀
要求至少一面达到无肉眼可见表面缺陷的O5板锌工序本身,每个生产工序都会直接或间接影响
的表面质量。
到镀锌板的表面质量。
从生产工艺流程上看,要生产镀锌板,需经1.1基板成分
过炼钢、热轧、酸洗和冷轧等工序,任何一个工
对低磯钢和超低碳钢来说,基体中几乎没有
序出现问题都会影响到镀锌板的表面质量。特别加入合金元素,对镀锌板的表面质量影响极小。
是对先进高强钢来说,要保证其具有良好的力学但对于高强钢和先进高强钢来说,为了提高其力
张召恩:2005年毕业于中科院金属研究所,博士,现在技术研究院从事镀锌、
退火工艺研究及品种开发工作,髙级工程师。收稿/2008-10-16
首料技0年绝m
学性能,在钢中添加了较多合金元素,如锰、
现代镀锌线多采用美钢联法进行热镀锌,该
硅、铝、磷、钼等。在这些元素中,有些元素易方法强化了清洗段,设置了化学清洗段和物理清
在表面富集,生成一层薄的氧化膜。在钢板的镀洗段,甚至设置了电解清洗段,几乎可以完全除
锌退火过程中,当钢板进入锌液的瞬间,钢板表去冷轧带钢表面的污染物,这就减少了由于清洗
面发生锌液对钢板的润湿、铁的溶解及锌液中铝不净而带来的镀锌板表面质量问题。
和铁反应生成Fe2Al3阻挡层等一系列过程。当钢1.4退火工艺
板表面有了合金元素生成的氧化膜以后,这层氧
现代热镀锌线上均设有退火段,退火段的主
化物降低了钢板对锌液的润湿性,使钢板不能顺要目的是消除加工硬化、进行回复再结晶、保证
利镀锌,发生表面漏镀,影响其表面质量。这也带钢入锌锅温度以及还原带钢表面。由于冷轧板
是高强钢、先进高强钢热镀锌钢板生产中的难点表面不可避免地会有铁的氧化物,需要在含有氢
之
气的气氛中退火,使氧化物还原为铁,这可以提
1.2基板表面状态
高钢板的表面活性,提高基板对锌液的浸润性。
热镀锌所用的基板为冷轧板,其表面状态直如果冷轧板表面含有较大面积的氧化物,则会降
接影响到镀锌板的表面质量。冷轧板表面状态对低其对锌液的浸润性,产生漏镀缺陷或恶化锌层
镀锌板表面质量的影响主要表现在表面清洁度和的附着力。对于高强钢来说,由于加入钢中的合
表面粗糙度2个方面:
金元素的氧化物在退火过程中会富集到表面,而
)表面清洁度。在冷轧过程中,需要加入氧化物的自由焓比铁的自由焓低得多,在常规退
乳化液来冷却和润滑带钢,若乳化液不均匀或轧火过程中无法还原,由此导致基板表面发生严重
制油粘附在带钢表面,则会污染带钢表面;在冷的漏镀缺陷。因此,如何提高钢板对锌液的浸润
轧过程中,由于基板变形、磨损,还会产生铁粉性,特别是髙强钢表面的浸润性是镀锌技术的难
等固体污染物,也会污染带钢表面。特别是乳化点之一。
液或轧制油的污染,在镀锌线的清洗过程中如果1.5锌液成分
清除不于净,会导致带钢出锌锅后表面上的锌液
为了提高锌层的附着力,通常要在锌液中加
结晶不均匀,使镀锌板表面形成大小不均的锌入约0.2%的活性铝,这样就可以在基板和锌层
花,进而影响其表面质量。
之间优先形成Fe2Al过渡层,有利于阻止锌与
2)表面粗糙度。镀锌板表面的锌流纹是镀铁的快速反应而生成脆性的锌铁合金相,从而提
锌板表面常见缺陷之一。这主要是由于在冷轧过高镀层的附着力和抗粉化能力。铝的加入还可以
程中,轧辊表面粗糙度过低,导致冷轧基板的表阻止锌锅中形成底渣及生成可以控制的浮渣。带
面粗糙度过低,在带钢出锌锅后,尚未凝固的锌钢在锌锅中运动时,若锌渣粘附在带钢表面,则
液在重力作用下容易发生流动,导致锌流纹的产会形成明显的锌渣缺陷。因此,如何通过控制锌
生,这种现象在使用单机架冷轧生产的基板进行液成分以减少锌渣的形成是热镀锌生产中的一项
热镀锌时发生较多。
关键技术。
1.3镀锌线清洗效果
1.6沉没辊
采用森吉米尔法热镀锌时,镀锌线不设置清
沉没辊实际上是一个转向辊,带钢出退火炉
洗段,靠直接燃烧加热烧掉带钢表面的轧制油和的炉鼻后进入锌锅,经过锌锅中的沉没辊转向后
乳化液等,但铁粉等固体污染物仍粘附在带钢表再进入下一道工序。沉没辊浸因泡在锌液中而容
面上,造成镀锌板表面质量不高,因此,采用森易遭受锌液的严重腐蚀,导致其寿命很短,普通
吉米尔法生产的镀锌板基本用于建行业,很少沉没辊使用10天左右就需换辊,每次换辊都会
用于汽车和家电等高表面质量要求的行业。这主产生大量因表面缺陷而造成的废品。而且,锌渣
要是因为固体污染物在镀锌板上的锌液凝固时会等颗粒也