熱鍍鋅鋼板鋅層沖壓脫落的原因分析

（廣州JFE鋼板有限公司，廣東 廣州 510000）

由于鍍鋅板是鋼鐵表面覆蓋了鋅層，鋅的電極電位高于鋼鐵，鋅板與大氣在腐蝕的環(huán)境中形成一層較厚的鈍化膜，這種鈍化膜會(huì)在一定程度上有效的預(yù)防鋼板被腐蝕，并通過(guò)防止鋼板被腐蝕來(lái)進(jìn)一步的從而延長(zhǎng)鋼板的使用壽命。若是鋅層出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，便會(huì)導(dǎo)致鋼板出現(xiàn)裸露，從而不利于使用壽命的延長(zhǎng)。

1 熱鍍鋅鋼板鋅層脫落的原因分析

1.1 生產(chǎn)工藝分析

某鋼鐵廠中的鋼鍍鋅生產(chǎn)線的主要工藝流程為驗(yàn)收、退火、鍍鋅、冷卻、光整、收卷、包裝等一系列的生產(chǎn)工藝流程。經(jīng)過(guò)相關(guān)專業(yè)人員的調(diào)查分析后得出這種工藝的原料、清洗等環(huán)節(jié)需要進(jìn)行一定程度上的控制，以此來(lái)防止鋅層的脫落。

除此之外，造成鋅層脫落的又一主要原因在于爐溫的實(shí)際溫度控制不當(dāng)。

但是，不論溫度偏高或是偏低，都不利于鋅層原有的附著性，若是爐內(nèi)的氣氛不合理也會(huì)在一定程度上影響鍍鋅的質(zhì)量。因此，只有精準(zhǔn)的了解到熱鍍鋅鋼板鋅層脫落的主要原因，才能有針對(duì)性的進(jìn)行生產(chǎn)，并避免鋅層脫落的情況發(fā)生。

1.2 鍍鋅鋼板鋅層脫落的具體原因分析

首先，基板表面的殘留物過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鍍鋅鋼板鋅層脫落。在鍍鋅鋼板生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于基板的殘余物總量有一定要求，因此設(shè)有清洗段。

其次，若是鋼帶在退火爐中所停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)并在進(jìn)入鋅鍋后具有較高的溫度也會(huì)在一定程度上造成鋅層的脫落，在生產(chǎn)期間若是機(jī)組的運(yùn)行出現(xiàn)故障，便會(huì)出現(xiàn)退火爐不能更好的進(jìn)行工作等情況的發(fā)生。

在這一情況之下，鋼帶進(jìn)行鋅鍋便會(huì)將大量的熱量帶入鋅鍋，并致使鋅液升溫，當(dāng)鋅液出現(xiàn)升溫的情況時(shí)，鋅的擴(kuò)散能力更是急劇提升。

2 熱鍍鋅鋼板鋅層沖壓脫落的具體實(shí)驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法

為了更好的對(duì)熱鍍鋅鋼板鋅層的相關(guān)實(shí)際情況進(jìn)行了解，相關(guān)工作人員在鋅層脫落的缺陷產(chǎn)品進(jìn)行取樣，并采用專業(yè)的儀器對(duì)其成分進(jìn)行分析。

在得出結(jié)論后通過(guò)電鏡對(duì)鍍層進(jìn)行觀察，從而更好的發(fā)現(xiàn)其中的成分，為了更好的突出實(shí)驗(yàn)的效果，要選用濃度在4%～6%的硝酸酒精，并在硝酸酒精中添加一定量的腐蝕劑，從而將相關(guān)的物質(zhì)放入提前準(zhǔn)備的腐蝕劑中，在經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)后，采用專業(yè)的觀察儀器設(shè)備對(duì)新形成的化學(xué)物質(zhì)的表面進(jìn)行觀察，并將具有一定缺陷產(chǎn)品中較好的部分進(jìn)行切割，大概的規(guī)格在15mm×30mm左右，還要對(duì)其進(jìn)行拋光打磨，并選用半徑在0.6mm的壓頭通過(guò)折邊機(jī)對(duì)其進(jìn)行折彎，在進(jìn)行折彎后，要對(duì)實(shí)際的折彎后的情況進(jìn)行觀察，并得出相關(guān)的結(jié)論。

2.2 測(cè)試

在確定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法后，便要對(duì)其進(jìn)行一系列的測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)熱鍍鋅鋼板實(shí)際折彎與鋅層脫落等情況，相關(guān)專業(yè)的工作人員選用了正常的產(chǎn)品，并對(duì)其表面進(jìn)行打磨并折彎，在折彎后，通過(guò)實(shí)際的觀察得知，折彎處的鋅層已經(jīng)出現(xiàn)了斷裂等現(xiàn)象，斷裂的程度與折彎的度數(shù)呈正比的關(guān)系，主要體現(xiàn)在當(dāng)折彎為90度左右時(shí)，在折彎區(qū)域的鍍層出現(xiàn)了更多的裂紋。

折彎鋼板外側(cè)鍍層受一定程度上的拉力形成了開(kāi)口裂紋，折彎的鋼板內(nèi)側(cè)鍍層承受了一定的壓力后便形成了擠壓裂紋，內(nèi)外側(cè)的鍍層都沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)明顯的鍍層脫落，鋼板基體也就沒(méi)有太多的裸露。

2.3 討論

相關(guān)工作人員在經(jīng)過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)分析后得知基板材料在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，其組織部分與狀態(tài)并沒(méi)有出現(xiàn)較大的異常，但是過(guò)渡鋅的形成卻可以在一定從程度上對(duì)鋅層的實(shí)際附著性產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)?duì)鋅層的附著性形成進(jìn)行一定程度上的阻礙。

與此同時(shí)，富鋁過(guò)渡層對(duì)于提升鍍層的附著力和抗變形能力也有著一定的幫助。

但是，對(duì)于附著力較差的鍍層和基板界面便形成了較為平整的貧鋁過(guò)渡層，經(jīng)工作人員所進(jìn)行的相關(guān)研究表明，鋅液中的鋁優(yōu)先與鐵進(jìn)行反應(yīng)，形成富鋁的過(guò)渡層，在這一過(guò)程中更是在一定程度上減少了鐵向鋁層的擴(kuò)散，對(duì)于鍍層的實(shí)際韌性和附著力也有著不小的幫助。

3 結(jié)論

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)得知，帶鋼入鍋的實(shí)際溫度越高，鋅鍋中的含鋁量便會(huì)降低，這一現(xiàn)象與產(chǎn)生沖壓脫鋅缺陷的產(chǎn)品具有相對(duì)性的關(guān)系。

因此，為了進(jìn)一步提升鋼鐵廠生產(chǎn)鋅的實(shí)際效率并在最大程度上提升鋅鍋的使用年限便要優(yōu)化鋅液的成分，并對(duì)帶鋼入鋅鍋進(jìn)行合理的溫度控制。

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