热镀锌缺陷
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热镀锌缺陷镀锌缺陷是由于设备运转失常或者操作控制不良造成的。
此类缺陷一般可以排除,常见的有下列几种:一、锌粒在热镀锌板面上分布有类似米粒的小颗粒,习惯上称为锌粒。
它造成表面粗糙不平,不仅妨碍美观,而且对使用也有害。
通过X射线显微组织分析和电子探针分析都确定锌粒实际是铁锌化合物,其组成为FeZn10,近似相的结构。
形成锌粒的主要原因是:1)底渣过多被机械搅动而浮起,从而伴随锌液粘附在镀锌板面上。
2)锌液温度过高,例如超过470℃时,使底渣浮起。
3)锌液中铝(A1)含量过高时,会降低铁在锌液中的溶解度(锌液中的铝含量低于%时,铁的溶解度为%)。
此外,铝对铁有较大的亲合力,这样铝就会紧紧地拉住铁,阻止锌渣下沉而悬浮于锌液中。
消除锌粒缺陷的措施有:1)按时捞取底渣,使底渣与沉没辊之间的距离不小于200毫米。
根据经验,用铁锌锅时,每生产5000吨镀板,需要捞取一次底渣,用感应加热锌锅时,每生产60000吨,捞取一次底渣。
2)降低锌液温度,使其保持在440~450℃。
3)缩短镀锌原板的库存时间,减轻带钢表面的氧化。
4)降低锌液中铝含量,使铝含量保持在0.1%左右。
5)降低带钢入锌锅温度,使之维持在460℃左右。
二、厚边当热镀锌带钢边沿的锌层比中部的锌层厚时,就是厚边缺陷。
这种缺陷对带钢的卷取特别有害,因为在张力卷取时,边部厚就拉力大,所以易把边部拉长,进而形成浪边缺陷。
根据经验,厚边既可在高速下形成,称为高速厚边;也可在低速下(带钢速度低于60米/分)形成,称为低速厚边。
而在相同的条件下窄带钢比宽带钢更易形成厚边缺陷。
高速厚边主要是由于气刀的角度调整不佳,造成对吹,形成扰流而产生的。
适当调整气刀角度即可排除此缺陷。
带钢运行速度低于60米/分时,就可能产生厚边缺陷。
特别是当带钢速度降到30米/分以下时,由于喷嘴两端的气流向外散失一部分,这样即减小了边部气流的冲量,造成边部刮锌量比中部小,所以形成厚边缺陷。
这时,镀锌板每面边部的锌层重量往往比中部的锌层重量多15克/米z左右。
热镀锌带钢表面缺陷及解决措施一、锌粒:在热镀锌带钢表面上分布有类米粒的小点,习惯上称为锌粒。
锌粒缺陷大致可分两种:1.一种是带钢上下表面粘附大量颗粒状,在带钢局部增加了锌层厚度,造成表面粗糙不平,既不美观而对使用有害俗称锌粒。
表现形式有两种,其一颗粒较大的锌粒,成份主要是铁—锌化合物,也就是底渣,造成这种缺陷的原因是锌锅中底渣过多上浮,粘到钢板表面所引起的。
其二颗粒较小的锌粒,成份主要是铁—锌—铝化合物,也就是自由渣,造成这种缺陷的原因是锌锅中自由渣过多粘到钢板表面所引起的。
解决的方法:(1)合理的控制锌液温度450℃—470℃与带钢入锌锅温度480℃—490℃。
前者的目的是最大限度减少带钢表面铁的溶解度,后者是加速F2AL5层的形成。
(2)严格控制锌液中的化学成份,向锌锅中合理添加合金锭,保证锌液Al的百分含量在0.18~0.22%。
其目的一方面是稳定的锌液化学成份有利F2AL5层的形成,另一方面是锌液中过饱和的铁首先与足够量的铝结合形成铁—锌—铝化合物,也就是自由渣,以减少底渣的形成。
(3)提高原料表面清洁度,减少故障停机次数。
提高原料表面清洁度是为了在正常生产中最大限度减少带钢表面带入锌锅的“脏物”。
故障停机次数在很大程度上决定锌液中铁含量的多少,由于退火炉没有带钢停机防氧化功能,停机后炉内带钢表面大量氧化,启车后被带入锌锅,使锌液中铁含量急速增加。
同时停机后带钢长时间停留在锌液中使F2AL5层遭到破坏铁会大量溶入锌液中。
而在正常生产条件下大量的铁是无法形成自由渣的,这时就会直接形成底渣。
故障停机的随机性和停机时间的不确定性使提前和临时添加铝变得可操作性不强。
减少故障停机次数和时间是解决问题的根本办法。
(4)及时清理表渣及定期清理底渣。
2.另一种是生产1.4mm规格以上的镀锌板,在带钢两边部出现锌粒缺陷。
造成这种缺陷的原因主要是由于机组速度低、锌液流入锌锅时多集中在边部、边部冷却快、带钢与气刀喷嘴不平行且呈凹形等原因造成了厚规格边部易出现锌粒缺陷。
热镀锌缺陷案例介绍及解决方案
客户:苏州***金属制品有限公司
详细情况:
公司主要为日本代加工用于洗衣房的镀锌筐。
该产品的整个加工程序为工厂内加工焊接成形后,发送到外协热镀锌厂进行整体热镀锌。
客户从热镀锌厂取回产品后发现大量镀锌缺陷。
主要的表现如下:
1、焊缝部位生锈
2、有烧灰、已发
生生锈
3、焊缝处有黄水
流出
原因分析:
经过和质检部人员交谈了解到,由于日本方面对焊接没有提出特殊的要求,所以在生产过程中对产品的焊接部位没有强制要求采用满焊的方式进行焊接。
这些没有满焊的焊缝在热镀锌的酸洗过程中没办法进行彻底的处理,影响了热镀锌的加工质量,以至于焊缝部位出现了镀不上锌和焊缝内部留有酸洗残液产生黄水的现象。
另外烧灰的部位生锈可能是修补剂使用不当发生生锈。
处理意见:
1、焊接部位生锈的处理方式
①对于焊缝部位采用砂纸进行手工打磨除锈②刷涂上罗巴鲁冷镀锌涂料
③罗巴鲁冷镀锌涂膜干燥后喷涂ZS镀锌色调防锈剂④修补完工
2、已生锈的烧灰部分的处理方式
①烧灰部分,已发生生锈②采用手工打磨除去烧灰,锌渣和铁锈
③打磨干净后露出干净表面④喷涂ZS镀锌色调防锈剂
注:对于面积比较大的部位或者防腐质量要求高的情况下,建议先采用罗巴鲁冷镀锌涂料进行修补增强防锈性能,然后再喷涂ZS镀锌色调防锈剂。
3、对于挂黄水的部位,建议直接采用罗巴鲁镀锌上色剂进行着色覆盖。
完工后产品的整体效果。
浅谈热镀锌表面缺陷分析及控制对热镀锌层表面的缺陷原因进行了分析,并根据生产实践提出一些控制表面缺陷的方法。
标签:热镀锌;镀层缺陷;缺陷控制热浸镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀性能的有效方法之一,因其镀层性能优良、使用寿命长、作为保护层基本不维护而被广泛应用于输电铁塔、微波塔、高速公路护栏、路灯杆、电力金具等长期室外暴露的钢铁制件的防腐蚀。
热镀锌层表面有许多常见质量缺陷如漏镀、条状羽毛白花纹、镀层超厚、粗糙、灰暗、泪痕条纹、龟裂纹、晶体状凸起纹、“白锈”等,其影响因素较多,且控制相对较难。
对此,可以从加强工艺控制着手,辅以必要的工艺措施,以提高热镀锌表面质量。
下面就热镀锌层表面缺陷原因及控制方法进行分析:1、表面预处理表面预处理不好是造成漏镀(露铁)的主要原因。
钢材在出厂、存储、运输、加工过程中不可避免地沾上油漆或矿物脂,有时焊接部位探伤面需涂抹难清理的特殊油脂等,大多数企业又无脱脂工序,仅靠酸洗去除表面杂质,从而很容易造成漏镀(露铁)。
另一种情况则是因酸洗过程中酸洗件比较集中、堆放密集、重量大等因素,造成欠酸洗和夹线,或因酸洗浓度过高使酸盐沉淀于表面、沟槽之中,不水洗或水洗不彻底,也很容易形成漏镀、虚镀现象。
再者,因溶剂老化、失效,加之在烘干过程中没有及时将工件摆开,或烘干时间较长使钢件表面出现二次微氧化、形成酸性铁盐覆盖在表面上时,也极易出现漏镀,特别是在相对湿度较大的气候和大雾天气时较为常见。
此种情况往往容易被忽视。
此外,采用溶剂热镀锌时,最常用的ZnCl2与NH4Cl混合水溶液的配比不正确时,没有形成共晶点,特别是在浓度过高的情况下,在支撑板焊接角缝圆形孔内极易出现夹灰性漏镀。
2、镀锌层厚度不够镀锌层厚度达不到标准要求将直接影响产品的使用寿命。
镀锌层厚度不够的原因如下。
(1)锌液温度的影响。
当锌液的温度低于430℃时,锌铁扩散速度低,不易生成足够的铁锌合金层,整个镀层就薄;当温度在460℃时锌层增厚,当温度继续升高,锌液变稀,锌层又变薄。
缺陷及处理1.锌层脱落产生原因:原板方面。
(1)钢质为硅镇静钢或铝镇静钢;(2)钢卷存放时间太长,造成表面严重氧化;(3)钢经硅酸钠脱脂,留有硅化物膜;(4)原板表面专门涂过防锈油;(5)冷轧时乳化液太脏,一层黑油泥留在原板表面。
炉子方面。
(1)煤气热值偏低,使预热炉燃烧出氧化气氛;(2)预热炉炉内压偏低接近于零时,空气由炉口吸入炉中,造成带钢氧化;(3)预热炉中空气和煤气比例调剂系统失控,造成炉中氧化气氛;(4)辐射管破裂,氧气进入还原炉中;(5)保护气体露点太高,不符合工艺要求;(6)保护气体氧含量过高,不符合工艺要求;(7)保护气体氢气含量偏低,不合工艺要求;(8)炉子密封性差,有氧气渗入炉子中;(9)带钢入锌锅温度偏低;(10)预热炉的炉温偏低,油脂挥发不充分。
镀锌方面。
(1)锌锅中铝含量偏低(2)速度太快,氧化铁皮还原不充分;(3)带钢在锌液中停留时间太短,未来得及形成五铝化二铁中间媒介层;(4)锌层太厚。
消除方法(1)采用沸腾钢镀锌;(2)原料卷存放时间不超过30天;(3)采用棕榈油轧制不经脱脂直接镀锌;(4)经过涂防锈油的板卷采用不含硅化物和碱类脱脂后镀锌;(5)乳化液中不能混入液压油、润滑油及其他脏物,板面要清洁,用手摸的时候不见黑;(6) 煤气热值保持7.6吉焦/N㎡(7)炉压40-80pa;(8)空气过剩系数0.95-0.97;(9)发现辐射管破裂要及时更换;(10)保护气体露点为-40℃;(11)保护气体氢含量15%;(12)保护气体中氧的含量小于7个PPM;(13)用火把检查炉子密封性,发现泄露处,立即处理;(14)带钢入锌锅温度不低于420℃;(15)预热炉炉温不低于1000℃,煤气总量(预热炉+还原炉)不小于160米/吨镀锌板;(16)锌锅中锌含量不低于0.15%;(17)严格执行生产率表;(18)调整气刀高度、距离、喷嘴、杜绝局部锌层厚。
2.露钢产生原因(1)原料板卷遇水,局部产生红锈;(2)原料板卷存放过久,边部严重氧化;(3)原料板表面有凹坑,凹坑处被乳化液中污垢填平,镀锌后凹坑处出现露钢;(4)轧钢时有氧化铁皮压入;(5)炉门漏水;(6)快冷器漏水;(7)辐射管破损漏空气;(8)炉温偏低;(9)炉中氧气未赶净,还原不充分;(10)原板局部粘污了甘油、润滑油等其他脏物。
热镀锌表面亮点缺陷分析及控制摘要:热镀锌是一种常见的防腐涂层工艺,在工业生产中被广泛应用。
热镀锌表面的亮点缺陷是影响产品质量的重要因素之一。
本文对热镀锌表面的亮点缺陷进行了详细的分析和控制,包括缺陷形成机制、影响因素、检测方法和控制措施等方面的内容,并提出了未来研究的展望。
关键词:热镀锌、亮点缺陷、形成机制、影响因素、检测方法、控制措施正文:一、热镀锌表面亮点缺陷的形成机制热镀锌表面的亮点缺陷是由于锌液滴在钢板表面停留时形成的一种局部高亮度区域。
在镀锌过程中,锌液滴在钢板表面停留的时间是非常短暂的,一般在几十毫秒的时间内,因此热镀锌表面的亮点缺陷只发生在短暂的时间内。
在短暂的时间内,锌液滴会发生各种物理化学反应,形成不同形态的亮点缺陷,包括欧姆变色、凸起、凹陷、斑点等。
二、热镀锌表面亮点缺陷影响因素热镀锌表面亮点缺陷的形成不仅与镀锌工艺参数有关,还与钢板材质、表面质量、表面处理、气氛等因素有关。
其中,钢板表面质量是影响镀层质量的重要因素之一。
钢板表面的油污、氧化物和锈蚀等物质会影响锌液滴的形态和流动性,进而影响热镀锌表面的亮点缺陷。
表面处理和气氛的质量也会影响亮点缺陷的形成。
三、热镀锌表面亮点缺陷的检测方法热镀锌表面亮点缺陷的检测方法包括目视检查、显微镜检查、金相分析和电子显微镜分析等方法。
其中,显微镜和电子显微镜分析是目前比较常用的方法。
四、热镀锌表面亮点缺陷的控制措施热镀锌表面亮点缺陷的控制措施包括选用优质的钢板、提高表面质量、控制气氛质量、优化镀锌工艺参数等方面。
要控制热镀锌表面的亮点缺陷,需要将不同的控制措施结合起来,达到系统性、综合性的控制效果。
五、未来研究展望热镀锌表面亮点缺陷的控制是热镀锌工艺研究的一个重要方向。
未来的研究可以从以下几个方面入手:研究亮点缺陷的形成机制和影响因素;开发新的表面处理技术和气氛控制技术,提高表面质量和气氛稳定性;研究镀锌工艺参数与亮点缺陷的关系,以及优化工艺参数,控制亮点缺陷的形成。
热镀锌质量缺陷的研究摘要:本文结合镀锌工作经验,详细介绍和分析了在热镀锌过程中常见的镀锌层缺陷,并对出现的质量缺陷提出了相应的解决方法。
关键词:热镀锌缺陷解决方法1、前言近年来,随着热镀锌基板表面质量的不断提高,热镀锌钢板的镀层表面质量也得到了很大的改善。
但是,要生产汽车面板用表面无缺陷的热镀锌钢板仍有较大的难度。
机械划伤等基板表面缺陷很容易透过镀层显现出来;基板表面的污染如果不清洗干净,也会影响镀层反应,并形成漏镀点等镀层缺陷。
本文主要分析各种镀层质量缺陷的起因,并提出解决方法。
2、划伤缺陷2.1 基板划伤基板划伤是指由于轧机卷取等原因引起的冷轧基板表面划伤。
由于基板划伤处的锌铁反应速度明显高于正常表面,带钢经热镀锌后,基板上的缺陷将更为明显。
通过加强上道工序对来料质量的检查,完全可以杜绝有划伤的基板进入镀锌线。
2.2沉没辊划伤沉没辊划伤是带钢出锌锅后在上板面出现断续或连续的条状辊印印痕,若辊印较轻无手感可降级处理,如有手感则为划伤只能做废品处理,必须停机换辊。
分析认为:出现这种故障的直接原因是带钢与沉没辊之间相互接触运动中两者速度不同,辊系出现不转或转动不良,从而使带钢与辊体接触时产生相对滑动,使带钢表面被辊面划伤。
造成这一现象的原因是多方面的,由于沉没辊处于锌锅锌液中这一特殊位置,无传动设备,只是一个从动转向辊,完全靠工艺段的张力及摩擦力转动。
因此,它是由机械结构特殊性、生产工艺控制、沉没辊的安装与使用等因素共同或单一影响的结果。
解决方法:工艺方面的改进:(1)锌锅锌液温度控制在(460±5)℃,以增加锌液的流动性。
(2)随时控制和调整锌液的化学成分含量,一般铁含量控制在0.05%以下,铝含量应控制在0.15%~0.22%之间。
在生产薄带钢时由于张力较小,板面易出沉没辊划伤。
此时可适量加入铝锭以降低铁的含量,这样有利于降低锌液粘度,增加锌液流动性。
(3)控制速度与张力变化不能过快。
热镀锌钢板漏镀缺陷的成因与对策摘要:耐腐蚀性和光亮外观是热镀锌钢优点,广泛应用于建筑,家用电器,汽车制造等行业。
常见的表面缺陷是热镀锌漏镀,严重影响镀锌板的耐腐蚀性和外观,甚至影响镀锌板的形状,因此,研究其成因和预防措施对提高热镀锌产品质量至关重要。
钢表面的热涂层可以提高产品的耐腐蚀性,大大延长产品的使用寿命。
热浸镀锌漏镀最常见的表面缺陷之一,漏镀后,不仅会影响产品的外观,还会缩短使用寿命,这对用户来说是不能使用的。
热镀锌是金属最常用的防锈方法,镀锌板用于许多不同的领域,包括工业和民用应用。
典型的热镀锌技术是美钢联法和改良森吉米尔法工艺,其中改良森吉米尔方法使燃烧系统更加复杂,明火加热段不会氧化,这易漏镀现象。
为了解决这些缺点,分析了漏镀原因,并提出了具体的控制措施。
关键词:钢板;镀锌线;漏镀热镀锌钢板的表面可以提高产品的耐腐蚀性,延长产品的使用寿命,镀锌层的完整性是耐腐蚀的良好前提,近年来随着镀锌层表面质量的提高,大大提高镀层表面质量。
严重的镀锌板缺陷仍然对表面质量有很大的影响,特别是漏镀缺陷不仅影响产品的外观,而且影响产品的使用寿命,用户无法接受。
一、镀锌工艺简介冷轧后,钢板表面铁粉和乳化液物质粘附,进入锌炉前,经过清洗退火和还原过程,一方面将钢板表面残留物去除,以清洁度提高;另一方面,在炉内退火可以减少钢板表面的氧化铁,提高润性是钢板与锌液,使镀层具有良好的粘附性,避免漏镀缺陷。
连续退火炉镀锌线的改良森吉米尔法包括预热通道、加热段(无氧化加热),辐射段,缓冷段、快速冷却段,预冷通道等。
预热通道是预热带通过钢喷吹烟气余带钢表面,经过预处理到400℃后,将带钢加热无氧化,无氧化加热部分,煤气直接加热到带钢上。
加热段带钢在650-700℃辐射管,带钢在加热段中被预热温度无氧化,带钢在入炉烧掉表面的轧制油。
在还原气氛中,通过管道进行间接加热,将氮、氢加热到再结晶温度(包括5-25%的氢)并在氮气和氢气氛中完成板的再结晶退火。
特高压金具热镀锌缺陷分析与控制摘要:热镀锌产品运用领域相当广泛,其优点在于防腐年限长久,适应环境广泛,一直是很受欢迎的防腐处理方法。
被广泛运用与电力铁塔、通信铁塔、铁路、公路防护、路灯杆、船用构件、建筑钢结构构件、变电站附属设施、轻工业等。
随着运输过程中的电压水平的提高,对热金的需求增加。
作者优化了热镀锌涂料的工艺,大大提高了热镀锌涂料表面的质量。
关键词:特高压金具;热镀锌;缺陷分析;控制前言热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌:是一种有效的金属防腐方式,主要用于各行业的金属结构设施上。
王慧萍, 李晓艳, 王炬等[1]研究表明热镀锌是将钢、不锈钢、铸铁等金属浸入熔融液态金属或合金中获得镀层的一种工艺技术。
是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。
热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用,同时镀层钢材也是国家扶植和优先发展的高附加值短线产品。
近年来,转换电压的电压已从500KV发展到750KV和1000KV±800kv。
韩文, 唐露甜, 杨彬等[2]研究表明由于电压水平的提高,电力工具需要满足更严格的要求,如提高机械力和抗腐蚀能力。
因此,正常的金具热镀锌工艺不符合特殊电压仪器镀金热层的要求,需要优化金具热镀锌工艺。
1.金具热镀锌工艺对特高压技术发展的重要意义运送过程中使用的电气部件的外部处理需要热传导。
张培军, 李新梅, 杨现臣等[3]研究表明锌有许多镀锌的技术工作,但常见的技术是传热和电镀。
首先,锌到底是什么?它是如何工作的?张军, 金鑫焱, 钱洪卫等[4]研究表明锌是一种活性化学化学物质,在高温条件下,空气表面形成一层薄而密集的碱性碳酸盐薄膜,从而阻碍其他氧化。
这将延长货物的使用寿命,提高其抗酸、碱和腐蚀的能力。
这意味着这是一种工业产品形式的保护过程。
陈天璐, 康颖等[5]研究表明热镀锌是一种有效的金属保护工具,主要用于工业部门的金属结构。
把锈钢浸在锌溶解℃،500左右,可以一层锌钢表面目的是防止腐败。
热镀锌漏镀缺陷分析及防护摘要:热镀锌作为传统工艺,已较成熟,但因不同制造商生产条件不同,造成产品质量也不同,而漏镀是最常见质量问题。
基于此,本文重点论述了热镀锌漏镀原因及防治措施。
关键词:热镀锌;漏镀;原因;措施热镀锌是保护金属不受腐蚀最常用方法,镀锌板广泛应用于工业和民用等领域。
我国常应用的热镀锌工艺包括美钢联法及改良森吉米尔法。
改良森吉米尔法中,燃烧系统复杂,因存在无氧化明火加热段,易发生热镀锌漏镀状况。
为解决这类缺陷,需分析漏镀的原因,并制定具体控制措施。
一、热镀锌简介热镀锌也称热浸锌或热浸镀锌,保护金属免受腐蚀的一种有效方法,是将防锈钢件浸入约500℃的锌液中,并在钢件表面附着一层锌。
其作用为:①处理成本低:使用热镀锌防腐比漆料涂层成本低。
②节省时间:镀锌比其他涂层施工快,避免安装后工地涂刷时间。
③可靠性:热锌与钢之间的冶金联系成为钢表面的一部分,使镀层更安全可靠。
④镀层韧性强:镀锌层形成独特冶金结构,能承受运输与使用的机械损伤。
⑤安全保护:镀件各部分均能镀锌处理,甚至凹陷、尖角、隐藏区域也得到保护;⑥经久耐用:热渍锌也被用来在热浸时使金属钢件镀锌,具有较强附着力,不易脱落。
热镀锌管虽会发生锈蚀,但可能会在很长一段时间内满足技术和卫生要求,问题不大。
热镀锌是减缓钢材环境腐蚀最有效方法之一,将表面清洗和活化的钢件浸在锌液中,经铁锌间反应及扩散,在钢件表面涂上锌合金镀层。
与其他金属保护方法相比,热浸镀锌工艺具有将镀层物理屏障与电化学保护相结合优点,镀层与基体结合强度、镀层密度、耐久性、免维护、经济性及对产品形状和尺寸适应性提供了重要优势。
长期以来,热镀锌工艺因其施镀成本低、保护性好等优点备受人们青睐。
二、漏镀缺陷的宏观特征经长时间生产监控,发现热镀锌钢板漏镀缺陷分为:①Ⅰ类漏镀缺陷:一级涂层缺陷:随机分布在带钢表面,缺陷长度与带钢运动方向一致,边缘不规则,上部被涂有不良锌层覆盖,下部能见椭圆形漏镀,整体为柳叶状。
2020年第3期热镀锌板具有良好的耐蚀性、加工成型性、焊接性及涂装性等优点,在汽车、建筑和家电行业得到广泛应用。
随着各企业镀锌产品表面质量的逐步提升,客户对镀锌板表面质量的要求也越来越严格。
镀锌产品表面常常出现大量亮点缺陷,该种缺陷是一种非常细微的缺陷,在涂装之后会表现为凹点、露突、针孔等缺陷而影响用户使用,因此对于空调、冰箱及洗衣机等高档家电外板来说,该缺陷是不允许存在的。
本文针对产线热镀锌板出现的亮点缺陷,研究其微观形貌和成分,对其产生的原因进行系统分析,以期为提高镀锌产品表面质量提供方向。
检验与试验试验材料与方法试验材料为厚度为1mm 的DC51D+Z ,带钢经开卷、脱脂清洗后进入连续退火炉内,退火温度为760℃,然后冷却至475℃进入锌锅,锌液温度为460℃,镀层为双面80g/m 2。
对试验材料表面存在的亮点缺陷部位进行取样,并使用场发射扫描电镜对亮点缺陷表面形貌进行分析,结合EDS 能谱仪对亮点缺陷成分进行分析。
试验结果缺陷侧光观察为小亮点,不同于正常部位颜色,宏观上呈现椭圆形,在整个板面均有分布,分布无规律。
此外,还能观察到亮点大小不一,尺寸在0.5~1.0mm 。
场发射扫描电镜对亮点微观形貌和成分分析结果见图1。
从图1a 上可以看到亮点缺陷整体呈凹陷状,且缺陷处表面较为光滑,与正常部位呈现了完全不一样的粗糙度特征。
从对亮点缺陷部位和正常部位能谱分析结果上看(见图1b ),亮点缺陷与正常部位处的Fe 含量和Zn含量有一定区别,其中Fe 含量区别尤为明显;成分检测结果表明缺陷处Fe 含量较高,而正常部位基本检测不到Fe 含量,此外正常部位Zn 含量也略微高些。
缺陷部位面扫描结果见图2,正常部位与缺陷部位都存在Zn ;而缺陷部位还存在较多的Fe ,正常部位则基本观察不到Fe 的存在。
对缺陷部位和正常部位的Zn 层厚度进行了分析,结果见图3。
正常部位(见图3a )Zn 层明显较厚,厚度约为12.3μm ;而亮点缺陷部位热镀锌产品表面亮点缺陷成因分析周博文(技术中心),麦克冬(棒线型材厂),樊雷(技术中心),蒋才灵(广西钢铁冷轧厂技术论坛462020年第3期(见图3b )Zn 层则只能观察到薄薄一层,厚度约为3.5μm 。
热镀锌带钢表面点状缺陷的分析和改进摘要:介绍了在热镀锌钢板生产过程中,钢板表面质量缺陷的种类,并就常见的表面质量缺陷进行了原因分析,并提出了相应的改善措施,对提高热镀锌带钢产品质量具有指导意义。
关键词:热镀锌;表面缺陷;改善措施近年来,随着镀锌板材在汽车、家电等领域的广泛应用,对镀锌钢板表面质量的要求也越来越高。
在生产实践中,因各种因素造成的镀锌钢板表面质量缺陷会对生产企业带来巨大的经济损失。
提高镀锌产品表面质量已成为各大冷轧生产企业管理工作的重点。
1、热镀锌钢板质量缺陷种类在实际生产过程中,热镀锌钢板质量缺陷包括:表面污染、色差、色斑、漏镀、锌渣粘附、凹坑、表面亮点、麻点、波纹、划伤及沉没辊条纹等,下面就一些常见的镀锌钢板表面缺陷产生的原因进行分析,并提出相应的改善措施。
2、常见的表面质量缺陷原因分析及改善措施2.1 表面凸点或黑斑由于基板表面划伤、粗糙度差异等缺陷,使得基板与锌液在不同部位所产生的合金反应具有较大差异。
虽然镀锌后可以填平部分缺陷,但基板表面差异仍能表现出来,形成薄厚不一的镀层,从而造成局部出现凸点。
同时基板表面缺陷对Zn-Fe合金的生长速度具有明显的促使作用,若Zn-Fe合金生长过快并透过镀层,便会在表面产生黑斑。
改善措施:提高基板表面质量,防止酸洗和轧制生产过程中对带钢造成的机械损伤,同时检查镀锌线入口段及炉区段设备的运行状况,以避免划伤来料。
2.2 漏镀由于各种原因使得基板局部浸镀时未浸润,造成该区域未形成镀层。
基板表面的污染物、轧制氧化铁皮、油污、锈迹等均会使局部浸润性降低,从而造成带钢漏镀;同时基板内含有C、Si、Mn、P等微量元素,在镀锌前对基板进行加热过程中,这些微量元素可能产生偏析,在基板表面形成氧化物,从而使表面浸润性降低。
如,当Si含量较高时,更容易出现漏镀、镀层表面表面光滑度差等缺陷。
改善措施:⑴ 提高原材料表面质量,避免设备液压油、润滑脂等对基板表面的污染;⑵ 通过对锌液成分调节以增强锌液的流动性和黏附力,以提高其浸润性。
热镀锌缺陷
镀锌缺陷是由于设备运转失常或者操作控制不良造成的。
此类缺陷一般可以排除,常见的有下列几种:
一、锌粒
在热镀锌板面上分布有类似米粒的小颗粒,习惯上称为锌粒。
它造成表面粗糙不平,不仅妨碍美观,而且对使用也有害。
通过X射线显微组织分析和电子探针分析都确定锌粒实际是铁锌化合物,其组成为FeZn10,近似相的结构。
形成锌粒的主要原因是:
1)底渣过多被机械搅动而浮起,从而伴随锌液粘附在镀锌板面上。
2)锌液温度过高,例如超过470℃时,使底渣浮起。
3)锌液中铝(A1)含量过高时,会降低铁在锌液中的溶解度(锌液中的铝含量低于O.15%时,铁的溶解度为O.03%)。
此外,铝对铁有较大的亲合力,这样铝就会紧紧地拉住铁,阻止锌渣下沉而悬浮于锌液中。
消除锌粒缺陷的措施有:
1)按时捞取底渣,使底渣与沉没辊之间的距离不小于200毫米。
根据经验,用铁锌锅时,每生产5000吨镀板,需要捞取一次底渣,用感应加热锌锅时,每生产60000吨,捞取一次底渣。
2)降低锌液温度,使其保持在440~450℃。
3)缩短镀锌原板的库存时间,减轻带钢表面的氧化。
4)降低锌液中铝含量,使铝含量保持在0.1%左右。
5)降低带钢入锌锅温度,使之维持在460℃左右。
二、厚边
当热镀锌带钢边沿的锌层比中部的锌层厚时,就是厚边缺陷。
这种缺陷对带钢的卷取特别有害,因为在张力卷取时,边部厚就拉力大,所以易把边部拉长,进而形成浪边缺陷。
根据经验,厚边既可在高速下形成,称为高速厚边;也可在低速下(带钢速度低于60米/分)形成,称为低速厚边。
而在相同的条件下窄带钢比宽带钢更易形成厚边缺陷。
高速厚边主要是由于气刀的角度调整不佳,造成对吹,形成扰流而产生的。
适当调整气刀角度即可排除
此缺陷。
带钢运行速度低于60米/分时,就可能产生厚边缺陷。
特
别是当带钢速度降到30米/分以下时,由于喷嘴两端的气流向
外散失一部分,这样即减小了边部气流的冲量,造成边部刮锌量
比中部小,所以形成厚边缺陷。
这时,镀锌板每面边部的锌层重
量往往比中部的锌层重量多15克/米z左右。
为了消除厚边缺
陷,可在带钢边部装设附加喷嘴来增加带钢边部
的喷气压力,根据经验,当喷气压力超过0.15 公斤/厘米2时,
可以消除低速厚边缺陷。
但是由于某种情况不能提高喷气压力时,可采取另外一种措施,即在带钢两侧使用移动式调节板来消除低速厚边缺陷,见图313。
移动式调节板采用长150毫米宽80毫米厚度2.0毫米的长方形薄板制成,上连活动节和连接杆。
当出现厚边缺陷时,就转动活动节,使薄板侧面与带钢侧面的交点和气流与带钢的交点相重合。
借助于这种调节,好象把带钢宽度外推了80毫米,这样在带钢边部范围就缩短了喷嘴和带钢之间的间距,并且能在较长的一段距离上控制了喷射气流,这样在一定程度上可消除厚边缺陷。
三、气刀条痕
由于气刀的缝隙发生了局部堵塞,而在带钢相应位置上产生的凸起带痕称为气刀条痕。
产生气刀条痕位置的镀层,因严重超厚而影响以后的使用,所以出现这种缺陷的产品,常常被判作废品。
当气刀的喷吹压力很大而且气刀又距锌液面很近时,锌液的飞溅最易引起喷嘴的堵塞。
此外,板形不好,使气刀接触带钢,也可能引起喷嘴的堵塞。
发现气刀堵塞之后,应立刻采用专用清理工具进行处理。
若清理工具接触带钢时,还会形成清理刮痕缺陷。
四、灰色镀锌层
灰色镀锌层是由带有微量锌夹杂的铁一锌合金层形成的镀层,因其外部缺少纯锌层,故表面没有锌的结晶花纹,见图314。
灰色镀层形成的主要原因是钢中硅含量的影响(333。
一般认为钢中硅含量大于0.l%,在热镀锌时就会促使铁一锌合金层的迅速长大,形成厚的合金层。
随着连续铸锭的发展,采用硅镇静钢板镀锌的场合愈来愈多,并且创造了许多改善含硅钢镀锌板质量的方法(5.34],其中提高还原温度、延长还原时间、提高带钢浸入锌液的温度、提高保护气体中的含氢量等方法,已取得了显著的效果。
此外,当生产较厚的热镀锌板时,因为镀锌豺料的热含很大,若带钢出锌锅之后冷却速度很慢,则铁一锌合金层将继续长大,当把所携带的纯锌层都耗尽时,也可形成这种灰色镀锌层。
这时,带钢离开锌锅之后加强冷却即可消除这一缺陷。
五、沉没辊锌疤
沉没辊锌疤是指在带钢的上表面呈现的不规则分布的扁平锌渣结疤。
此缺陷主要是因为锌锅中积存底渣过多,当带钢通过锌锅时,锌渣被沉没辊压到带钢的上表面,就形成锌疤缺陷。
由于沉没辊和带钢之间强大的挤压力,锌疤在带钢表面粘附很牢固,通过气刀时,也很难被吹掉。
发现这种缺陷时,应及时捞取锌锅底渣,并用刮锌器把沉没辊表面刮净。
这种缺陷只存在于带钢的上表面,这是区别于其他原因造成锌疤的重要标志。
六、气刀刮痕
当板形不好、带钢张力过低或者喷嘴距带钢太近时,都可能引起喷嘴与带钢的接触,从而形成气刀刮痕。
这种缺陷,因镀层被刮坏而使产品致废。
在生产中适当控制带钢张力和调节喷嘴距离即可避免这种缺陷发生。
七、锌突起
锌突起是指在带钢边部或者是中部呈现的明亮的树枝状条纹,这种特殊的锌结晶常常凸出锌层,故称为锌突起。
根据经验,当锌液温度低或锌液中铝含量高而使镀层超厚时常产生此种缺陷。
因此,当发现锌突起缺陷时,应在锌锅的带钢出1:3处,减少A1一Zn二元合金投入量,使锌液中AL含量降低,或提高锌液温度、降低气刀高度、加快带钢运行速度,或提高气刀压力都可消除这种缺陷。
八、贝壳状表面
贝壳状表面是指在镀锌板表面上呈现的贝壳状或鳞状的光亮锌结晶,这种锌层的表面也显出一定的锌起伏,并常常伴随锌突起发生。
降低锌液中的铝含量和提高锌液温度也可同时消除这种缺陷。
九、条状花纹
此缺陷也是条状的锌集结,由带钢边沿以大约45。
向外散射,形成规整的树枝状结晶条纹,见图315。
根据经验,这种缺陷常常在带钢厚度<1毫米,而锌层重量>275克/米2时发生。
但是,这种缺陷的形成原因还不清楚,目前尚没找到有效的消除办法。
十、锌浪
当锌液中AL含量低,同时锌液温度又高,使锌液的粘度很小而流动性很大时,如果生产较厚的锌层,就会顺着冷却风喷吹的方向在镀板表面形成象水波一样的浪纹,见图316。
这种锌起伏形成了不均匀的镀锌层厚度,影响使用。
出现这种缺陷时,应立刻关闭锌县凝固前的冷却风,并要同时加强锌层凝固之后的冷却,以使带温满足后部处理的要求。
提高锌液中的A1含量,用增大锌液粘度来加速锌层的凝固作用也有一定效果。
但是,Al含量增高时,
可能引起锌粒的增多。
因此,一般不采用此法。
十一、水印
水印指的是在生产小锌花时板面上呈现出的白色的带状沟槽或
点状凹坑。
它不仅破坏了小锌花均匀一致的外观,而且形成表面的凹
凸不平,影响以后的深冲、涂漆等加工质量。
产生这种缺陷的主要原因,是锌花控制机失调,导致水雾化不良,
使大水滴或水流射击在未凝固的锌层上,从而造成凹痕。
这时,应调
节设备,并准确控制风压和给水量,使水流全部雾化,并要适当提高
锌花控制机的高度,即可消除此类缺陷。
十二、抖动条痕
由于设备失调,使辊子的转动不均匀,形成周期性的跳动,从而导致带钢横向等距离的条痕,条痕的间距正好等于此辊的周长。
这种缺陷常常发生于锌锅中的沉没辊和出口段的光整辊位置。
如果底渣沉积过厚又未及时清除的话,沉没辊可能在锌渣中转动,通过辊和带钢之问的强大的挤压力,可把锌渣挤压在辊面上,由于沉没辊结疤后不圆,就造成带钢规律性的抖动。
此外,当沉没辊的辊脖磨损严重时,也有可能造成这种抖动条痕。
若发现这种缺陷时,应及时检修有关设备。
十三、转向辊裂纹
镀锌带钢通过转向辊时,在带钢的横向形成间距为4~5毫米的裂纹,当薄板厚度≥ 1.5毫米时最易出现。
此缺陷形成的原因,主要是转向辊的直径与带钢的厚度比例不适应。
因此,设计人员在考虑锌锅后边的各转向辊时,根据该机组允许生产的最大厚度,应尽可能选用大直径转向辊。
根据经验,若机组生产最厚规格为2.5毫米时,则冷却塔上的转向辊直径应不小于1500毫米。
十四、拉伸矫直裂纹
带钢通过拉伸矫直机时,在带钢的横向产生间距为2~3毫米的细微滑移线。
此缺陷主要是带钢进入拉伸矫直机的温度过高造成的。
可以预先通过对带钢的光整来消除这种缺陷。
同时应严格控制带钢进入拉伸矫直机时的温度,一般应不高于40℃。
十五、卷取皱纹
镀锌带钢卷取时,在板面上产生贯穿整个带钢宽度的横向皱纹,严重时用手可以摸得到。
卷取皱纹对以后的使用有一定的影响。
这种缺陷主要是拉伸系数和平整度不足引起的。
发现有此类缺陷时,应适当增大拉伸系数和平整度。
但要注意到,卷取皱纹随着卷取直径的增大,而略有下降。
十六、光整压印
在光整辊上粘附有锌粒,或者产生机械损伤时,都能在镀板的相应位置留有印痕。
当为轻微的粘附物时,可用小刀刮除,或采用自动磨辊装置进行磨光。
严重时,应换辊。
十七、其他镀锌缺陷(见表97)。