二次冷軋板表面性能及鍍錫層耐蝕性探討

（河北鋼鐵集團衡水薄板公司，河北 衡水 053000）

二次冷軋鍍錫板的生產(chǎn)工藝復(fù)雜化，技術(shù)要求以及質(zhì)量要求特別高，但優(yōu)勢作用特別明顯，體現(xiàn)在強度、外觀、焊接性、耐蝕性等方面，有著普通鍍錫板無法比擬的優(yōu)越性，已被廣泛運用到食品工業(yè)以及容器、沖壓制品、包裝材料等方面，要在深化把握二次冷軋板表面性能以及鍍錫層的耐蝕性基礎(chǔ)上嚴(yán)格管控所用鋼的成分，明確鋼種、加工方法的同時生產(chǎn)高質(zhì)量的二次冷軋鍍錫板。

一、二次冷軋板的表面性能

（一）實驗研究概述

以某鋼鐵公司冷軋薄板廠為例，應(yīng)用到實驗研究中的二次冷軋鍍錫板的生產(chǎn)序號為7099980000，簡稱為DR 材，一次冷軋電鍍錫板材的生產(chǎn)序號為6429730000，簡稱為MR 材。應(yīng)用其中的化學(xué)試劑包括氯化鈉、氯化鉀、硫酸銅、硫酸等，作用到測試環(huán)節(jié)的儀器包括MICROMESVRE 粗糙度儀、SSX-500 型掃描電子顯微鏡、53X 型金相顯微鏡等[1]，明確電鍍錫試樣制備的流程、試樣規(guī)格等。在實驗研究過程中，巧用顯微鏡、掃描電鏡等，仔細觀察MR 材以及二次冷軋鍍錫板表面的形貌，借助硬度計，準(zhǔn)確測試兩類板材不同位置的硬度，還要進行X 射線衍射、粗糙度、孔隙率、電流效率、電化學(xué)性能以及鍍錫層耐蝕性等實驗測試。

（二）實驗研究結(jié)果分析

和MR 材相比，二次冷軋鍍錫板表面有著較高的性能。在測試兩類板材表面的粗糙程度基礎(chǔ)上細化剖析各自結(jié)構(gòu)體系，隨著壓下率不斷提升，軋制力度持續(xù)增大，晶粒日漸細化，二次冷軋鍍錫板表面的平整度以及光滑度明顯提升，粗糙程度低于MR 材。二次冷軋鍍錫板的強度、深沖性能都高于MR 材。與此同時，從電鍍錫層面來說，基材并沒有對板材鍍錫層形貌產(chǎn)生較大的影響，二次冷軋鍍錫板和MR 材的錫析出電位以及析出的電流差異不大，可以利用掃描電鏡，快速、精準(zhǔn)掃描板材的各個鍍層動態(tài)變化，在分析照片的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)電鍍條件一致的時候，錫沉積晶粒的大小沒有明顯的差異。在測試板材電化學(xué)性能過程中，鍍錫之前，二次冷軋鍍錫板的耐蝕性能要高于MR 材。鍍錫之后，在孔隙率等因素影響下，相同條件下二次冷軋鍍錫板的耐蝕性仍然高于MR 材，但和鍍錫之前相比，二者的耐蝕性都有所提升。

二、二次冷軋板鍍錫層的耐蝕性分析

二次冷軋鍍錫板就是在一次冷軋以及退火基礎(chǔ)上進行規(guī)范化冷連軋，再在應(yīng)用技術(shù)過程中進行科學(xué)化二次軋制。由于有著較高的壓下率，應(yīng)用到二次冷軋鍍錫板生產(chǎn)中的軋制油要具有較高的使用性能，還要具有潤滑、冷卻等功能作用。與此同時，二次冷軋鍍錫板軋制中會產(chǎn)生大量的碳、鐵，還會殘留一定的軋制油，增加了后續(xù)電鍍錫工藝的難度系數(shù)，需要從表面殘留量、電鍍工藝兩大層面入手，巧用作用到二次冷軋鍍錫板表面性能測試中的儀器設(shè)備，深層次測試板材的表面形貌、電化學(xué)性能以及耐蝕性等，全面、深入分析其對二次冷軋板鍍錫層耐蝕性的具體影響。

殘留在二次冷軋鍍錫板表面的軋制油對板材鍍錫層的整體質(zhì)量有著特別大的影響。隨著軋制不斷進行，板材表面殘留的軋制油增加，在電鍍過程中，沉積阻力大幅度增加的同時電流效率持續(xù)降低，結(jié)晶變粗。軟熔之后，二次冷軋鍍錫板的合金層日漸疏松[2]，孔隙率不斷提升的同時鍍錫層的耐蝕性也會有所降低。在此過程中，鐵離子對板材的鍍液性能有著較大的影響。在工藝處理中，一旦鍍液中鐵離子的含量超過規(guī)定的范圍，電流密度降低的同時鍍錫層的空隙增多，耐蝕性能變差。此外，在工藝條件相同的情況下，隨著鍍錫層日漸增厚，能夠更好地保護二次冷軋板的基體，鍍錫層的耐蝕性也會明顯提高；在不同電流密度作用下進行針對性電鍍，鍍錫層的結(jié)晶情況并不相同，隨著沉積的錫晶粒日漸細化，軟熔之后，合金層晶粒變粗的同時鍍錫層的耐蝕性也會有所提升，如果沉積的錫晶粒日漸變粗，軟熔之后，合金層晶粒變細的同時鍍錫層耐蝕性降低。針對這種情況，要在工藝處理過程中，聯(lián)系各方面實際的同時綜合把握影響二次冷軋板表面性能以及鍍錫層耐蝕性各方面因素，優(yōu)化調(diào)整工藝流程、工藝方法的同時動態(tài)控制多樣化的工藝參數(shù)，隨時了解板材表面形貌的同時優(yōu)化工藝條件，將軋制油殘留量、鍍錫層厚度、鐵離子含量、電流密度等控制在規(guī)定范圍內(nèi)[3]，提升二次冷軋板表面的強度、平整度等，在動態(tài)控制鍍錫層孔隙、結(jié)晶狀況等基礎(chǔ)上最大化提升耐蝕性。

三、結(jié)語

總而言之，二次冷軋鍍錫板生產(chǎn)質(zhì)量和表面性能、鍍錫層的耐蝕性緊密相連，要在實驗研究過程中深化分析多方面影響因素，對鍍錫層進行合理化工藝處理，在耐蝕性提升基礎(chǔ)上保證鍍錫層質(zhì)量，滿足二次冷軋鍍錫板生產(chǎn)要求，確保其多方面功能作用充分發(fā)揮，在控制生產(chǎn)成本基礎(chǔ)上最大化提升二次冷軋鍍錫板應(yīng)用效益。