热镀锌影响综述

热镀锌所用锌锭含镉量一般为0.001％～ 0.07％。镉含量＞0.1％时可使锌花增大，但 其含量＞0.5％时，会使Fe－Zn合金层增厚， 降低镀层的韧性。 锌液中加入稀土主要是抑制镀层的晶界 腐蚀，同时改善锌液对钢板些是必需的
对镀锌有利的,有些是可有可无的,对镀锌有双 面性的.未来的发展就是保留有利的成份,尽量 剔除不利的成份,提高镀锌制品的品质.

铝的影响 热镀锌原板一般采用低碳铝沸腾钢。钢中铝与 氮化合生成氮化铝，通过适宜的轧制、退火工艺可 控制氮化铝的固溶和析出，使带钢形成有利于深冲 的强的结构和饼形晶粒，提高钢带的冲压成型性能 和抗时效性。铝的存在（～0.2％Al）其在晶界的偏 聚，降低了界面的反应活性，可抑制γ结构的形成 。 但在连续退火时，Al也易在带钢表面富集，形成氧 化物质点，降低钢板对锌液的浸润性。因而，一般 将铝沸腾钢中的Als含量控制在约0.02％左右。 3
同时，铝含量过高，镀锌产品耐CuSO4侵蚀
能力降低。所以，在带钢连续热镀锌中，铝 含量一般控制为0.15％～0.20％。目前已开 发了Zn－Al系列热镀锌板，与普通镀锌板相 比，具有相同的镀层粘附性，但由于锌的牺 牲保护作用及铝的非动态作用，镀层的耐蚀 性却是普通镀锌层的几倍。

铅的影响 铅可使镀层表面获得大锌花。由于铅的熔点低， 所形成的Pb－Zn固溶体可降低锌液熔点，延长锌液 凝固时间，从而延长晶粒长大时间，促进大锌花的 形成。随着铅含量的改变，镀锌表面的锌花尺寸呈 指数曲线变化 。当含铅量为0.25％（常规）时，可 获得大锌花镀锌板，锌花平均尺寸9.5mm；当锌液 中铅含量大于0.25％时，随着铅含量的增大，锌花 尺寸无明显变化。 2
锌液成分对热镀锌的影响

1 铝的影响 由于铝对铁的亲合力强，锌液中铝优先在钢基表面形成 很致密的，薄且韧的Fe－Al金属间化合物（Fe2Al5、 FeAl3），并牢固地附在钢基表面，起粘附镀层的媒介作用； 同时可抑制Fe－Zn合金层的生长（特别是抑制脆性的ξ相的 生长），从而改善镀层韧性。 当锌液中铝含量低于0.5％时，随着铝含量的增加，锌 液的粘度增大，流动性降低，纯锌层增厚。同时，铝还与锌 液中的氧化铁、氧化锌等杂质结合，并能上浮到锌液表面易 于去除，可提高镀层纯度使镀层韧性增强，加工成型性提高。 但是，加入过多的铝使铁在锌液中的溶解度降低，以致生成 更多的锌渣，且铝本身也极易氧化生成Al2O3浮渣，影响镀 锌带钢表面质量。

铁的影响 锌液中的铁含量一般控制在小于0.03％。若含 铁量增加，铁与锌结合生成以FeZn7为主要成分的 底渣，并与锌液中的铝发生反应，生成以Fe2Al5为 主要成分的浮渣。这些渣一旦附着在带钢表面，会 形成锌粒缺陷，影响镀锌板的表面质量。同时，由 于铁与铝结合，减少了锌液中有效铝含量，从而使 镀层粘附性变坏。此外，铁的存在可增加锌液的粘 度和表面张力，从而降低锌液对钢板的浸润能力， 使镀锌时间延长。 3

Sb、Bi能促进大锌花的形成，提高镀层致密性，抑制晶界 腐蚀。为实现环保，已出现了用锑、铋代替铅生产大锌花镀 锌板的趋势。但随着锌液中Sb或Bi含量的增加，Fe－Zn合 金层增厚，镀层性能恶化（铅对Fe－Zn合金层的形成无明 显影响，不会影响镀层的附着力），因而一般Sb、Bi的加入 量需小于0.3％。 锌液中加入适量的锡可使镀层表面呈现银白色金属光泽， 使锌花变得光亮。同时，锡对锌花尺寸并无明显影响 。添加 0.20％的锡，其晶粒直径仅为1.2mm，锡对镀层粘附性的影 响，还需进一步探索。但锡易产生晶界腐蚀，使镀层耐蚀性 能下降，因而锌液中锡含量一定要严格控制。
热镀锌影响 因素综述
前言

生产热镀锌钢板的难点在于获得优良的镀层性能， 即良好的镀层粘附性，优良的镀层加工成型性，美 观而又能满足不同用户需求的表面特性。热镀锌钢 板镀层金相结构一般由Fe－Al层、Fe－Zn合金层、 纯锌层组成，其各自的结构、厚度及表面形态等决 定了镀层性能。因而影响热镀锌的因素可归结为影 响镀层结构的因素，主要影响因素有：钢基化学成 分、带钢表面形态、锌液成分、锌液温度及带钢入 锌锅温度等。
于含碳量高的镀锌原板，若退火温度太 高，碳会在钢板表面富集，形成渗碳体， 从而提高钢板表面张力，降低锌液对钢 表面的浸润能力，使锌液不能在钢板表 面均匀流动，在热镀锌时，形成锌瘤缺 陷。

硅的影响 实践表明，当钢中硅含量超过0.04％时，高温 下镀锌板表面形成的氧化膜在还原炉中很难被充分 还原，热镀锌后，板面生成很厚的灰白色镀层，其 粘附性能较差。因此，热镀锌原板一般要求硅含量 ≤0.03％。 提高还原温度，延长还原时间，提高保护气体 中的氢气含量，或提高带钢入锌锅温度，可抑制硅 的表面富集作用，使钢板表面SiO2得到充分还原， 可使镀层的粘附性得到改善，从而在热镀锌线上可 生产出含硅量较高（＞0.5％）的一般冲压用高强度 钢板（390～490MPa）。 2
酸洗后该缺陷更明显，冷轧后亦不易消除，
镀锌之后即在板面形成和轧制方向一致的类 似原板划伤或条状结疤的条痕缺陷。试验证 明，此网纹缺陷在含铜量超过0.3％时最易出 现，所以热镀锌原板的铜含量一般要求不高 于0.15％。

其它元素的影响 为了生产高强度热镀锌钢板及IF钢热镀锌板， 常向钢中加入适量的P、Nb、Ti等元素。Nb、Ti是 强碳化物形成元素，可减少固溶碳含量，从而减小 了对镀层暴突结构生成的抑制作用。 当钢中磷含量达0.15％时，η相变薄，ξ相和δ1 相生长很快，在η相变薄甚至无η相的地方，镀层出 现无光泽的斑点，使镀层的粘附性变坏 。磷易在晶 界偏析，降低晶界反应活性，从而抑制暴突结构的 形成。一般认为，磷在晶界的偏析量随钢中碳含量 的减小而增加，因而在含Nb或Ti的IF钢中添加适量 的P，可有效地抑制暴突结构的生成 。 5
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铜的影响 钢中含铜可显著提高热镀锌板的耐腐蚀 性。但在加热时，由于铁易氧化，铜不易氧 化，且铜在奥氏体中的溶解度有限，当带钢 温度下降时，铜便析出，积存于奥氏体晶界。 所以在热轧过程中，随着氧化铁皮的不断剥 落，钢表面会形成铜的富集区。因为铜和钢 的延伸率不同，所以在轧制过程中钢表面会 出现网状裂纹。

虽然锌花很美观，但镀锌板在进一步涂层时，它会 导致涂层表面凹凸不平，加之锌结晶方位的差别， 有损涂层板的外观性。因此生产涂层钢板时，应将 锌花控制在较小的范围内。 实践表明，无铅镀锌板的钝化效果良好，镀层 耐腐蚀寿命高。这是因为铅在晶界的偏析会导致晶 界腐蚀，使镀层老化。此外，如含铅镀锌板长期放 置在仓库中或高温潮湿的地方，镀层会变黑，产生 黑斑缺陷。
钢基化学成分对热镀锌的影响
碳的影响 钢基中的碳含量对热镀锌有显著影响。碳含量 愈高，铁—锌反应愈剧烈，Fe－Zn合金层变厚，使 镀锌层粘附性变差。因此，热镀锌原板一般选用含 碳量为0.05％～0.15％的低碳钢板。 碳以什么状态存在也很重要.一般以Fe3C的状 态存在．

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此外，碳还影响镀锌层的表面质量。对
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其它元素的影响
为了提高镀层耐腐蚀性，可向锌液中加入适量的铜或镁。试 验证明，加入0.8％～1.0％的铜，镀层的耐腐蚀性获显著改 善。但铜含量过高，锌液的熔点升高，要求镀锌工作温度高。 在高的镀锌温度下，铜可促使Fe－Zn合金层急剧增厚，使 镀层韧性和粘附性同时变坏。如果锌液中添加0.024％～ 0.084％的镁，可使热镀锌板的耐腐蚀性提高1.2～1.5倍。但 锌液中添加镁，会使锌液对钢板的浸润性下降，同时加镁过 量会使镀层表面变成乳白色，使镀层脆化，粘附性下降。