如何分析鍍鋅板常見(jiàn)的三種缺陷及改進(jìn)方法

冷變形、連續退火后的鋼板表面涂有均勻的鋅層，獲得耐腐蝕性好的鋼板，即鍍鋅板，廣泛用于建筑，家電，汽車(chē)和其他行業(yè)。由于復雜的生產(chǎn)工藝和眾多工藝，鍍鋅板可能產(chǎn)生各種質(zhì)量缺陷，影響表面外觀(guān)和使用者的使用。本文分析了鍍鋅板常見(jiàn)滑移線(xiàn)，鋅流型和鋅花不均勻的原因，并從實(shí)用性出發(fā)，給出了現場(chǎng)求解方法，具有一定的指導意義。

一、 滑移線(xiàn)

1.形貌特征。

后續加工時(shí)在板面出現的線(xiàn)條狀暗紋，嚴重時(shí)有凸起和明顯觸感，有時(shí)不清晰可見(jiàn)。

2.原因分析。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，滑移線(xiàn)主要是由以下原因造成的：

(1) 平整率設置不合理。退火后的鋼板經(jīng)過(guò)一定量的平整變形，產(chǎn)生了大量可移動(dòng)位錯，使位錯擺脫固溶C、N原子的束縛，在較小的應力下就可以使變形繼續，這樣就消除了屈服平臺。

在一定的平整度下，屈服強度隨著(zhù)平整度的提高而下降，直至降到低點(diǎn)，此時(shí)屈服平臺消失;隨著(zhù)平整度進(jìn)一步提高，屈服強度又提高，加工硬化不斷增大，變形能力降低，加工性能降低。

(2) 自然時(shí)效。經(jīng)過(guò)退火平整已經(jīng)消除了屈服平臺的鍍鋅鋼板在室溫下長(cháng)期放置后，C、N原子又重新擴散至位錯周?chē)纬?ldquo;柯氏氣團”從而導致屈服平臺重新出現。

(3) 人工時(shí)效。需要經(jīng)過(guò)噴漆烘烤或覆膜加熱等后工序的鍍鋅鋼板在高溫下重新出現屈服平臺。

3.改進(jìn)措施。

(1) 合理設置平整率，既能夠消除屈服平臺，又不至于使屈服強度過(guò)度上升，降低材料成型性能。

(2) 采用罩式退火工藝，與連退相比，加熱速度和冷卻速度慢(一般為20%/h40~C/h)，保溫時(shí)間長(cháng)，退火后鋼中的c大量以FeC形式析出，N原子以A1N的形式充分析出，大大降低鋼中固溶原子的數量。

(3) 采用先進(jìn)連退工藝，如R—OA技術(shù)，通過(guò)快速冷卻和低溫冷卻，提高Fec形核和長(cháng)大的驅動(dòng)力，讓固溶c以Fec的形式析出;增加耐時(shí)效性。

(4) 熱軋以較低溫度加熱板坯，同時(shí)配合高一74一中國新技術(shù)新產(chǎn)品溫卷取工藝，促進(jìn)A1N和Fe，C的析出和長(cháng)大，有效減少鋼板中固溶N含量。

(5) 采用超低碳無(wú)間隙原子鋼，鋼中含有極低量的C、N元素，同時(shí)Ti、Nb等強碳氮化物形成元素可以進(jìn)一步固定C、N原子，能徹底解決時(shí)效問(wèn)題。

二 鋅流紋

1.形貌特征

鍍鋅產(chǎn)品表面產(chǎn)生的間距性的、凸出的水紋狀云痕紋，通常有明顯觸感。

2.原因分析

鋅流紋一般產(chǎn)生于氣刀前或者氣刀后。氣刀前產(chǎn)生鋅流紋的原因主要有以下幾點(diǎn)：

(1) 鋅液中鐵含量較高，消耗大量的鋅和鋁，導致鋅液黏度和表面張力增加，鋅液流動(dòng)性變差。

(2) 鋅液中鋁含量偏高，提高了鍍鋅層的粘附性，增大鋅液黏度和表面張力，降低鋅液對鋼板的浸潤能力，延長(cháng)鍍鋅時(shí)間;

(3) 鋅液中銻含量偏低，降低了鋅液黏度和表面張力，增大鋅液流動(dòng)性和鋅液對鋼板的浸潤能力，縮短浸鋅時(shí)間;

(4) 鋅液溫度偏低，影響了鋅液在帶鋼表面的流動(dòng)性，溫度越高，流動(dòng)性越好。

(5) 帶鋼入鋅鍋溫度過(guò)低，導致帶鋼表面多余的鋅液在沒(méi)完全回流到鋅鍋前就開(kāi)始冷卻凝固。

氣刀后產(chǎn)生鋅流紋的原因主要如下：①帶鋼表面帶走的鋅液量大(厚鍍層時(shí)更容易出現)，由于重力作用鋅液繼續向下流淌，凝固后出現鋅液流淌的痕跡;

②帶鋼入鋅鍋溫度過(guò)高導致鋅液在帶鋼表面冷卻凝固時(shí)間延長(cháng)，帶鋼經(jīng)過(guò)氣刀后鋅液在重力作用下繼續回流;

③氣刀噴嘴與帶鋼之間距離波動(dòng)造成鋅層厚度不均;

④帶鋼出鋅鍋后的抖動(dòng)、沉沒(méi)輥輥系壓靠不合理、鋅鍋段帶鋼張力控制不當引起的帶鋼晃動(dòng)等，都會(huì )影響鋅液回流的時(shí)間，也會(huì )因為帶鋼表面受力不均導致鋅層厚度不均從而產(chǎn)生鋅流紋;

⑤鍍鋅原料基板板形不良。

3.改進(jìn)措施

(1) 調整鋅液中各成分元素含量，特別是鐵元素含量、鋁元素含量、鉛元素含量至合理范圍;

(2) 調整鋅液溫度和帶鋼入鋅鍋溫度至合理范圍，避免溫度太低降低流動(dòng)陛，也避免溫度過(guò)高鋅液來(lái)不及凝固經(jīng)過(guò)氣刀后回流;

(3) 合理設置氣刀噴嘴與帶鋼距離，避免鋅層厚度不均;

(4) 調整鋅鍋機械系統穩定，確保帶鋼受力均勻;

(5) 確保來(lái)料板形符合標準要求。

三、鋅花不均

1.形貌特征。

帶鋼單面鋅花大小不均勻或者上下表面鋅花大小不一致。

2.原因分析。

影響鋅花均勻性根本的原因是在鋅花形核和長(cháng)大的過(guò)程中受到的外部環(huán)境不一致所造成，通常表現在帶鋼表面受力不均、粗糙度不均或者溫度不均。

當帶鋼表面受力不均時(shí)，如氣刀與帶鋼不平行，兩氣刀角度差過(guò)大，板面上受到的噴吹氣體壓力大的區域冷卻速度快，鋅花來(lái)不及長(cháng)大就已經(jīng)凝固;壓力小的區域冷卻速度慢，溫度較高，鋅花尺寸較大。沉沒(méi)輥、穩定輥磨損造成的帶鋼抖動(dòng)、板形不好都會(huì )造成帶鋼表面受力不均。

生產(chǎn)鍍鋁鋅產(chǎn)品時(shí)，帶鋼出鋅鍋后的冷卻速度和退火爐內帶鋼溫度波動(dòng)導致溫度低的區域鋅花成核快、尺寸小，溫度較高的區域鋅花成核慢、尺寸也較大。

原料帶鋼表面粗糙度越大，形核越多，鋅花越小;粗糙度越小，形核越少，鋅花越大。粗糙度不均的原因主要有以下幾種：

(1)沉沒(méi)輥、穩定輥磨損造成的帶鋼抖動(dòng)或沉沒(méi)輥穩定輥轉動(dòng)不靈活，造成帶鋼表面擦劃傷;

(2)原料帶鋼表面潔凈度差或在清洗段未清洗干凈時(shí)，在退火爐內鋼板表面油脂未揮發(fā)就被碳化，包在鋼基鐵顆粒的表面，使還原過(guò)程很難進(jìn)行，造成帶鋼表面有過(guò)多的結晶點(diǎn);

(3)爐輥表面結瘤，爐內帶鋼劃傷，原板表面氧化鐵皮增加都會(huì )使鍍層表面粗糙度不均;

(4)原材料粗糙度不均。

3.改進(jìn)措施

(1) 調整好氣刀與帶鋼的距離和平行度，氣刀角度一般在一4°～+1°之間合適;

(2) 提高鋅鍋機械系統穩定性，控制來(lái)料板形，避免帶鋼抖動(dòng);

(3) 減少帶鋼表面擦戈傷;

(4) 提高清洗設備清洗能力;

(5) 加強帶鋼出鋅鍋溫度的控制保證板面溫度的均勻;

(6) 提高原料粗糙度均勻性。

本文對鍍鋅板產(chǎn)品常見(jiàn)的三種缺陷進(jìn)行了較為深入的理論分析，并結合生產(chǎn)現場(chǎng)指出了容易造成這些缺陷的主要形成原因，并給出了能夠快速解決問(wèn)題的指導措施，具有較強的實(shí)用性。