钢铁制件热镀锌表面缺陷分析及控制
热镀锌常见的质量缺点及产生原因
热镀锌常见的质量缺点及产生原因一、钢基缺点一、表面夹层此缺点主要表为锌层呈现不规则的外观，锌皮覆盖在带钢表面，未形成合金层。
此锌层的下部往往有非金属夹杂物或氧化铁皮存在于钢基上。
成因：由非金属夹杂在连铸进程中形成较大尺寸的聚积区造成的。
集中于表面的下部，在以后的冷轧进程中暴露出来。
二、气孔此缺点外观呈隆起的直线条带状镀层。
带钢内部不持续，且在热镀金属薄板中因棊金属的覆盖，多表现为波纹状的条纹。
成因：原料钢锭中含有夹杂物而未焊合的孔洞。
在热轧和冷轧时看不到，而在变形和加工时出现。
可能是由于负名的炉渣夹杂形成，若是带钢在加工进程中吸收了氢原子，通常在渣带处以分子状态析出，从而形成了气孔，并在钢带的单面或双面被观察到。
另一原因为局部缩孔在变形进程中形成细小的不持续钢基所致。
3、孔洞此缺点表现为贯穿带钢上下表面的材料不持续的外观。
成因：材料破裂的结果。
在热轧时，若是带钢横断面局部经受的压力过大，使其应变超过了钢的塑性（应变能力），就会出现孔洞。
带钢愈薄，这种情形就愈明显。
一般情形下，钢中的气孔、粗大的夹杂或轧入的异物、或轧前钢表面存在严峻的机械操作，均会引发带钢横截面强度减弱。
4、氧化铁皮缺点此缺点外观呈镀层下陷的细小的凹坑状和浮雕状，是在热轧时氧化铁皮坑和疤被轧入钢基内而引发。
氧化铁皮虽然可在酸洗时除掉，但不能肃除。
这些缺点的外观呈点状、线状，也可能呈大范围的片状。
残余氧化铁皮在酸洗时如未洗掉则在冷轧时被轧入表面，它们也呈点状、线状和大范围的片状，一般无规则地散布在带钢表面。
成因：在热轧带除鳞时由高压不压力不足造成的。
在热轧时残余的氧化铁皮被轧入带钢；在酸洗不足的情形下冷轧时被轧入。
二者的形态和散布密度不相同。
五、原板擦伤此缺点外观分为两种状态：1）热轧、酸洗、冷轧划痕多为沿轧制方向的沟状条纹，其划痕的镀锌层往往因合金层生长速度较快而致使该处镀层较厚。
在沟槽内一般无氧化铁皮存在。
成因：带钢热轧或冷轧时板面有金属屑碎片，这些金属碎片被推到其端部而形成缺点。
热镀锌带钢表面点状缺陷的分析和改进
11Metallurgical smelting冶金冶炼热镀锌带钢表面点状缺陷的分析和改进佟小磊（唐山钢铁集团责任有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：随着社会经济的不断发展，越来越多的新技术和新工艺逐渐应用到热镀锌带钢生产活动当中。
而在热镀锌带制造过程中，由于受到点状缺陷的影响，难以提升整体的制作效果，同时还严重阻碍了相关生产活动的顺利进行，难以有效提升整体的工作质量和水平。
基于此，在本次研究中就结合热镀锌带钢表面点状缺陷形成的原因进行研究讨论，并提出相应的工作建议，加强改进，有效提升整体的生产质量。
通过加强热镀锌带钢表面点状缺陷的改进工作，有效提升其整体的工艺质量和水平。
关键词：热镀锌带钢；表面；点状缺陷；分析；改进中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0011-2 收稿日期：2021-02作者简介：佟小磊，男，生于1993年，汉族，河北承德人，本科，助理工程师，研究方向：镀锌。
通过加强对冷轧厂镀锌产线，热镀锌带钢出现点状缺陷的分析，加强亮点缺陷和麻点缺陷的形貌观测和成分分析。
在整个分析活动开展过程中，结合相应的生产工艺，能够充分了解到出现亮点缺陷的原因，主要是因为锌层表面出现了凹坑。
而麻点缺陷则是因为板面出现了轻微的硌伤，最终导致其表面的完整性被破坏，严重影响了其整体的使用性能，同时也对整个生产活动带来了许多负面影响。
在热镀锌带钢生产活动开展过程中，常常会因为锌锅表面的锌渣或杂质飞溅，而导致钢表面不完整现象出现，存在许多不可控因素的影响。
随着社会经济的不断发展，热浸镀锌钢板凭借耐蚀性，加工性，涂装性被广泛地应用到家电，汽车，建筑等多个行业当中，具有非常广阔的应用前景。
而在其实际的生产过程中，会受到诸多不可控因素的影响，从而降低其整体的生产质量，严重降低了其整体的经济效益。
对此，本文就着重分析热镀锌带钢表面点状缺陷形成的原因，通过表面显微观察和元素分析，加强缺陷形成机理的推导工作，并提出相应的控制措施。
浅谈热镀锌表面缺陷分析及控制
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。
连续热镀锌带钢表面缺陷原因分析及解决措施
刘超,助理工程师,2012年毕业于内蒙古科技大学材料成型及控制工程专业。
E-mail:liuchao@连续热镀锌带钢表面缺陷原因分析及解决措施刘超(鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司,辽宁大连116600)摘要:介绍了连续热镀锌带钢镀层表面存在的各类常见缺陷,包括锌渣、气刀条痕、划伤、热褶皱、光整羽痕和压印等,并分析了缺陷产生的原因,针对缺陷提出了解决措施。
实践表明,热镀锌带钢的表面质量明显改善,O5板合格率达到了90%以上。
关键词:连续热镀锌;表面缺陷;产生原因;控制措施中图分类号:TG356文献标识码:A文章编号:1006-4613(2017)06-0062-04Analysis on Causes Leading to Defects on the Surface ofContinuous Hot-dip Galvanizing Steel Strips andCountermeasures for the DefectsLiu Chao(Thyssen Krupp Auto Steel Company Limited of Ansteel,Dalian 116600,Liaoning,China )Abstract :Various kinds of common defects on the surface of continuous hot-dip galvanizingsteel strips including zinc slag,steaks caused by air knife,scratches,wrinkles in hot condition,pinnate marks due to the finishing process and impressions were introduced while the causes leading to the defects were analyzed.Then countermeasures for dealing with the defects were proposed.The production practice showed that the surface quality of the hot-dip galvanizing steel strips was obviously improved and the qualified rate of O5steel sheets was over 90%.Key words :continuous hot-dip galvanizing ;surface defects ;causes ;controlling counter-measures热浸镀锌是应用最广泛的防腐蚀技术之一,可以大幅度提高钢铁材料的耐大气腐蚀性能。
热镀锌带钢表面锌渣缺陷形成分析及改进措施
冶金与材料第39卷热镀锌带钢表面锌渣缺陷形成分析及改进措施王保勇，鲍成人，宁媛媛，鲁洋泽（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山063000）摘要：结合某镀锌产线实际情况，通过对锌渣的产生机理、影响因素和运动形式分析，对热镀锌带钢表面锌渣缺陷的产生原因进行了研究，从计划安排、工艺技术和设备方面提出了改善措施，使带钢表面锌渣缺陷得到了有效控制。
关键词：热镀锌;锌渣;氧化物型;金属化合物型;工艺技术作者简介：王保勇（1983-），男，山东菏泽人，硕士，工程师，研究方向：热镀锌技术质量。
第39卷第1期2019年2月Vol.39No.1February 2019冶金与材料M etallurgy and materials热镀锌生产过程中，带钢经过清洗后，在退火炉内完成退火后以一定的温度经过炉鼻子进入锌锅，经过沉没辊、纠正辊、稳定辊后出锌锅，在气刀处达到合适的锌层重量，后经冷却工序完成镀锌过程。
在镀锌过程时，由于铁不断熔入锌液、锌锅成份和温度的不均热以及气刀喷吹造成的氧化，锌渣的产生是不可避免的。
热镀锌带钢表面的锌渣缺陷成为热镀锌产品的主要质量缺陷之一，它严重地影响了热镀锌产品的外观质量。
为了解决这一问题，文章研究了锌渣的产生机理、影响因素和运动形式，并提出了控制带钢表面锌渣缺陷的相应措施。
1锌渣的形成及分类锌渣是镀锌生产过程中熔入锌液内的铁与锌、铝等元素发生二元或三元反应生成的金属化合物或氧化物，这些金属化合物或氧化物分为两大类：①氧化锌-氧化铝型，②锌-铁及铁-铝化合物型。
其中氧化物型锌渣主要为暴露在空气中的锌液面与空气中的氧发生氧化反应生成，金属化合物型锌渣为锌液中的铁、铝、锌反应生成。
氧化物型锌渣主要位于锌液表面，生成后能够阻止锌液与空气的进一步接触而减少锌液的氧化，除炉鼻子内外，氧化型锌渣可通过定时的捞扒渣操作进行清理，对带钢表面质量影响相对较小；金属化合物型锌渣产生于锌液中，分为铁铝化合物型和铁锌化合物型2种，其中铁铝化合物型主要悬浮在锌液中，生产过程中会随锌液流动或辊子转动粘附到带钢表面，形成锌渣缺陷，该类锌渣对镀锌产品表面质量影响较大。
热镀锌缺陷及事故处理
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
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。
热镀锌带钢表面缺陷检查
热镀锌带钢表面缺陷检查一、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r 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。
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（Al）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15%时，铁的溶解度为0.03）。
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，就可能产生厚也缺陷。
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。
热镀锌钢板表面质量缺陷原因分析及其改善措施
热镀锌钢板表面质量缺陷原因分析及其改善措施摘要：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。
钢铁制件热镀锌表面缺陷分析及控制_苗立贤
悬浮在锌液表面而且十分 粘稠 , 极容易 粘附在 钢铁制 件上 , 严重 损害了镀层质量 , 此时仅靠降温捞 渣是无济于事的 。 一旦发现这 种情况应立即停止添加合 金 , 同时采取 锌液净 化措施 , 把 铝含量 降下来 , 在情况不严重 时可以 考虑适当 延长空 冷时间 , 以 防止镀 层表面急剧水冷后出现气泡和皱纹 。
(2)铝 铝是热镀锌中 最常用 的添加 元素 。 在 锌液中添 加 不同浓度的铝可以获得不同性质的镀锌层 。 一般认为 热镀锌时 , 在锌液中加入 <1%(质量分数 , 下同)的铝可以起到下 列作用 :① 提高镀层光亮性 ;②减 少锌液 面的 氧化 ;③抑制 脆 性 Fe-Zn 相 的 形成而 获 得粘 附 性 好 的 镀 层 。 而 在 实 际 生 产 中 , 锌 液 中 含 有 0.005 %～ 0.020 %Al 就可以达到镀层光亮 的目的 , 并 可减少锌 液 表面的氧化和锌灰的 产生 。 必须 指出 , 添加铝 的方式 宜采用 ZnAl 中间合金的添加方式 。 往往 由于添 加的中 间合金 的质量问 题 以及添加铝和锌铝合金的方法不当或过快 , 导致锌液中形成 大量 的铝 、铁化合物 , 这种密度 小于锌 液的锌 铝铁三 元“ 面渣” 或颗 粒
在热镀焊接变截面 、不同直 径的同 一路灯 杆时 , 有 时在相 同 的温度和提升速度下 , 表面会出现不同的质量状况 , 如 凹坑 、桔子 皮皱纹状 , 这主要是 由不同 材质造 成的 。 文献[ 4] 描述 了这种 表 面凸凹不平的 原因 , 在 镀锌 过程 中 , 钢 基表 面的 凸 凹会 使 Fe-Zn 合金层的生长形态发 生变化 。 热 镀锌层 在不含硅 钢的 不规则 表 面上的生长特点是 :在凸起处 , 刚形成的 ζ晶体相分离 , 使液 态锌 可穿透到 ζ/δ界面附近 , 支持 ζ相 连续快速 生长而形 成迸发状 晶 粒 。 在凹入区域 , 由 于生 长受 扩散 控制 , 得 到 紧密 稳定 的 结构 。 其原因在于在凹处由于体积收 缩 , 产生 足够的 压应力 使 Fe-Zn 合 金相层稳定 。 一 旦稳 定层 形成 , 无 论产 生稳 定性 的原 因 是否 存 在 , 稳定性都会 保持下来 , 此外在 表面凹 陷处具有 支持 富铁层 形 成的条件 。 由于提供了大面积的表面供体积收缩的合 金层生长 , 使反应所需的铁的供应充足 , 而同时锌的供应却由于锌难以 进入 凹陷处而减少 , 在这些位置 , 经常发 现厚的 Γ层 。 钢 基体表面 弥 散性分布的凸起或凹坑麻点 , 一般是因为锈蚀严重或者过度 酸洗 形成的 。 对于电力金具类 产品 , 应消除 机加工 时留 下的刀 纹 , 或 通过布轮抛光等措施来消除表面凹坑麻点 。
热镀锌钢板镀层表面缺陷及解决措施
热镀锌钢板镀层表面缺陷及解决措施摘要：本文主要对热镀锌钢板镀层表面存在的诸如划伤、锌渣、气刀条痕、辊印、波纹和条纹等缺陷的产生原因及解决措施进行研究分析。
关键词：热镀锌钢板；镀层表面缺陷；划伤；气刀条痕；辊印引言近年来，汽车和家电工业对所用热镀锌板表面质量的要求越来越严格。
一要表面无缺陷，因为镀层的表面缺陷在涂漆后会显现出来；二要镀层的表面平坦，涂漆后漆膜光亮，即所谓高的鲜映性。
而影响热镀锌汽车板表面质量的主要缺陷有2种：（1）与镀锌工艺和锌锅设备有关的缺陷，如镀层中嵌进的锌渣等；（2）热镀锌生产线其他部分引起的缺陷，如划伤、压印等。
一、划伤缺陷及解决措施1.1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。
1.2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。
热镀锌组织缺陷分析
第四章热轧钢带热镀锌层存在的主 要缺陷和解决途径
与冷轧钢带热镀锌相比，热轧钢带镀锌层经 常出现的缺陷可归纳为三种形式： （1）镀层的连续性差并存在漏镀点； （2）氢气泡； （3）凹坑。 其中前两种缺陷是重要问题，因为它们的存 在影响镀锌层的耐蚀性。后一种缺陷对镀层耐蚀 性无影响，但降低了其外观装饰性。此外，由于 热轧钢带存在较厚的氧化皮，如果在镀锌线上不 能完全清除，会严重影响镀层的附着性。
二、氢气泡的形成
• 形成原因：一种是在钢带退火过程中，甚至在酸 洗过程中，氢扩散进入钢基体内，当冷却时由于 氢的溶解度下降而析出，在锌层的下部产生很高 的氢压使锌层鼓起形成气泡。另一种是当氢原子 从钢基体向外扩散时，氢原子与钢基表面上的污 染物，例如氧化物和碳等反应而导致形成H2O 和 CH4气体的结果，因为析出的氢原子吸附在钢表 面与污染物的反应动力学是很快的。
• 造成原因：这种膜层的厚度在很大程度上决定于 漂洗程度及酸洗后的存放条件决定的。此种氧化 物、氢氧化物膜层十分致密，故其厚度的大小对 制取质量良好的镀锌层十分重要。因为热轧钢带 热镀锌的还原炉温度较低，对此膜层的还原作用 十分有限。热轧钢带经酸洗后在进入还原退火炉 前用5％HCl(水溶液预处理所得热镀锌层外观质量 最好，而酸洗后经过存放时，存放时间越长，不 管镀锌前是否经预处理，都越不利于镀层的质量。 • 解决办法：退火炉的冷却气体中含有0.01%O2。 在465和600之间形成的氧化铁膜可被锅中的铝部 分地还原。
一、露点、凹陷的形成原因
1.热轧钢带表面元素偏析及酸洗的残留碳膜
• 造成镀锌层露铁点使镀层附着性下降的主要原因 是热轧钢带中碳在钢表面的偏析。在热轧过程， 钢中的碳在钢的氧化皮界面上的偏析会降低锌液 对钢表面的浸润性，尤其当还原炉温度较低时， 这些偏析的碳会形成均匀的石墨化层，它大大破 坏锌液的浸润性。当提高此还原炉温度时可促进 钢表面脱碳，从而可大大改善。 • 解决办法：最简单的是提高钢带进锌锅前的温度 和锌锅温度，因为这可提高锌液的活性，从而可 改善锌穿过石墨层的扩散作用和增大钢的镀层界 面的反应性——易造成锌渣、FeZn反应剧烈、
热镀锌漏镀缺陷分析及防护
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。
热镀锌常见的问题及原因分析解析
热镀锌工艺常见问题及原因分析1：08AL钢种含碳量是多少？答：含碳量是0.5--0.12%。
2：成品在库中最长允许存放多少时间？答：允许存放3个月，以避免存放过久产生氧化。
3：锌层脱落的主要原因有哪些？答：锌层脱落的原因主要有：表面氧化物，有硅化物，油脂蒸发不尽，锌锅铝含量偏低，锌液中停留时间太短，镀层偏厚。
4：厚边质量缺陷产生的原因是什么？答：A，板型差，有大浪边或大瓢曲，B，速度太低，C，气刀角度调整不对，D，起到喷嘴缝隙未调整好，E，气刀太高或气刀距离太远，5:锌锅中锌渣有哪几种？答：A,底渣，当钢板浸入锌液之后，便开始了铁锌之间的扩散过程，铁被侵蚀落入锌液中，就形成了铁锌合金，沉入锅底。
B，浮渣，由于锌液表面氧化而形成。
C，游离渣，介于底渣和浮渣之间，但是数量极少。
6:锌粒产生的原因有哪些？答：A，原板问题，主要是原板清洁度和原板铁粉含量。
b，锌液温度过高，使底渣浮起c，AL含量过高，影响铁的溶解度。
7：热镀锌层的黏附性是什么？答：根据热镀锌理论和研究成果，锌层的附着能力不取决于铁----锌合金层的厚薄，而取决于钢基和铁锌合金层之间有FE2AL5的中间层。
由于铝对铁比锌对铁有较大的热力学亲和力，所以在加铝法带钢热镀锌中，在温度和时间的影响下，总是优先在刚及表面形成铁----铝化合物，这个薄而均质的中间层能够牢固的附着在钢基表面，实际上他起着粘附镀层的介质作用。
合金层中的吸铝量越高，则镀层的粘附性越好，合金层中的吸铝量不仅取决于锌中的铝含量，而且更大程度上取决于锌液中的带钢的温度。
8：锌层脱落和锌层裂纹的定义是什么？答：锌层脱落时由于钢基和铁---锌合金层的相界上没有形成作为粘附媒介质的均质的FE2AL5中间层，使镀层的粘附力下降，在弯曲时就可能导致锌层脱落。
锌层裂纹是由于脆性的鉄锌合金层超厚，使镀层的延展性下降，在弯曲时就产生了锌层裂纹。
9:酸洗后的钢件铁盐含量应在多少？清洗后附着量可降至多少？为什么用温水好？答：酸洗后表面的铁盐含量应在2.3克/平方米。
浅析热镀锌板镀层缺陷问题
浅析热镀锌板镀层缺陷问题近年来，随着科学技术的不断发展，热镀锌基本的表面质量得到明显提升，同时热镀锌钢板相应镀层表面质量也得到一定改进。
但是，对于生产汽车所应用的面板而言，要求热镀锌钢板必须不存在缺陷，因此存在一定技术难度。
其中机械划伤等相关基板表面问题比较容易透过镀层展现出来，同时基板的表面若是清洗不干净，也会严重影响镀层反应，同时产生漏镀点等多种镀层问题。
对此，分析与研究热镀锌板镀层表面缺陷和处理方式有着深远意义。
1 热镀锌板镀层的表面缺陷1.1 锌锅辊引发的划伤锌锅辊造成的划伤为镀锌产品划伤的重要原因，其占据划伤问题的大部分。
一般情况下，锌锅辊主要由沉没辊和校正辊及稳定辊构成，其处在锌液中比较特殊的位置，并不利于设置电机实现传动，对此许多锌锅辊都是被动辊，主要利用钢表面和锌锅辊的棍面间摩擦力实现锌锅辊和带钢的同速转动。
但是因为锌液的成分发生变化与锌锅辊的应用等相关要素的影响，导致带钢和沉没辊间由于传动摩擦力不足产生相对滑动，进而使锌锅辊出现划伤问题。
1.2 气刀条痕问题若是气刀喷嘴出现局部堵塞时，就会使带钢相应位置的锌层过后，产生条痕。
条痕的产生一般是由于生产线速度出现较大变化时气刀的压力发生突然变化，导致锌液飞溅，从而堵塞气刀，或是气刀距离带钢的间距相对比较小，而且来料瓢曲和带钢的受热不均匀及带钢的张力过小等都会导致带钢的刮气刀产生堵塞，从而出现条痕。
对此，工作人员应该在生产线的升降度过程中有效控制幅度，同时注重来料的板形，若是板形相对比较差，就要及时把气刀间距进行调大，并且经过对张力和稳定辊完成合理调节，确保带钢可以在气刀喷嘴的中间获取一个相对良好的平直度，避免带钢的刮气刀产生堵塞。
若是产生气刀条痕应该在焊缝迅速打开气刀，应用专业设备完成清理。
1.3 漏镀点漏镀点主要指热浸镀的过程中不完全浸润所出现的未镀区域。
在进行热镀锌的过程中，唯有彻底消除基板轧制的氧化铁皮和氧化物及清洗液，同时露出相对清洁的基板表面，才可以确保良好的浸润性。
热镀锌板质量缺陷分析(1)
镀层质量缺陷
为什么厚板入锌锅温度要低一些
厚板因其本身体积大，热含量很高，带钢横断面 上的温度分布不易均匀，其内芯温度一般要高出表面温 度，这种现象称为核心热。带钢存在核心热直接影响到 高温计测温的准确度，因为实际测量温度仅仅是带钢表 面温度，与内芯温度差别较大，造成检测到的温度低， 实际温度高的现象。而且这个核心温度可以一直维持到 带钢出锌锅，铁锌化合物层将继续长大。另外厚板的板 温对锌锅温度影响很大，极易使锌锅温度超出范围。这 些因素导致铁锌化合物层超厚，产生灰色镀层类的缺陷。
美钢联法立式炉
热镀锌简介
感应加热炉
感应加热通过电磁感应的方式直接 对带钢加热，加热速度非常快，生 产效率高，炉区设计短小紧凑，加 热后采用电辐射管保温，炉内气氛 纯净，氢气需求量较小，立式炉的 设计避免带钢在炉内变形，由于采 用直接加热的方式，对带钢的厚度 适应性很强，优势显而易见。
感应加热的整个过程包括三次能量 转换：最初，由交变电源供给的电 能，通过感应线圈回路转变为磁场 能量；然后磁力线切割金属导体， 产生感应电流而将磁场能量转化为 电能；最后电能克服金属内部电阻 又转化为热能，实现对金属的加热。 这就是电，磁，热能的转化过程。
镀层质量缺陷
一般情况下两种作用都有，有时泵吸作用强些，有时振动作用强些。薄板时速 度较快，振动作用强些；厚板时速度较慢，泵吸作用强些。炉鼻灰是有限的， 一片灰或渣被吸走，就会有较长一段时间锌液面是洁净的，直到后继的灰或渣 再次出现。所以这种缺陷是周期性出现，但又没有准确的周期。
镀层质量缺陷
钢带表面落灰
镀实锌—不但保证镀层牢固附着还要保证镀层与钢板之间
镀锌板表面缺陷的原因分析与改善措施
管理及其他M anagement and other 镀锌板表面缺陷的原因分析与改善措施佟小磊摘要：镀锌板在生产过程中可能会出现各种表面缺陷，主要的常见缺陷有沉没辊辊印、锌粒缺陷、镀锌硌印、气刀条痕、锌流纹、漏镀、小黑点缺陷等。
通过对镀锌板的表面缺陷进行分析，查找原因，并制定了相应的改善措施。
本文描述了镀锌板大批量生产暴露的表面质量问题，逐步对生产镀锌板的表面质量控制有了更加细致的了解，为生产表面等级更高的镀锌板提供了借鉴。
关键词：镀锌板；表面缺陷；改善措施镀锌板是一种重要的金属材料，在各个领域都有广泛的应用，由于镀锌板具有良好的成型性、耐蚀性、涂装性和焊接性，被广泛的应用于家电、汽车等各个行业。
其表面质量是评价产品质量的一个重要指标，直接关系到市场竞争力。
随着对镀锌板需求量的不断增加，在批量生产过程中镀锌工序容易产生各种表面质量问题，严重影响生产成本。
因此针对连续性热镀锌板表面存在的各种缺陷，采取对应的解决措施，将大大地改善了表面质量，对于提高镀锌板的市场竞争力和产品质量具有重要意义。
1 镀锌板表面缺陷的原因分析镀锌板表面质量缺陷主要有以下几种：沉没辊辊印、锌渣缺陷、镀锌硌印、气刀条痕、锌流纹、漏镀、小黑点缺陷等。
1.1 沉没辊印镀锌产线的沉没辊辊面带有均匀的沟槽用于流通锌液，但由于锌渣不断地在沟槽内沉积，并且越来越多，与带钢表面发生接触，并附着在板面上，形成沉没辊印。
沉没辊印缺陷属于一种镀层缺陷，产生在连续热镀锌过程中，使锌液中的杂质与锌发生反应，形成铁锌合金并附着在沉没辊辊面造成。
锌锭原料中的沉积的灰尘和其他杂质，熔点高于锌的熔点，在锌锅中不会完全地融化，而是以颗粒状或者团状的形式混在锌液中，并且具黏附性。
带钢通过锌锅的过程中，带钢与沉没辊发生摩擦和挤压，造成这些杂质形成的颗粒不断在沉没辊表面或沉没辊沟槽中堆积，当这些颗粒积累到一定程度时，带钢经过此处便会产生沉没辊辊印。
1.2 锌粒锌粒缺陷的产生是由于锌液的表面、底部和悬浮在锌液中的锌渣附着在带钢表面。
热镀锌带钢表面缺陷及解决措施
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。
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施
钢结构热浸锌中常见表面缺陷及防止措施摘要:为了提高钢结构的耐腐蚀性能,热浸锌是最为常用的处理方法。
为了提高产品表面质量,降低生产成本,本文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解决方法。
关键词:热浸锌表面质量镀层缺陷1、引言热浸锌钢材以其优良的耐腐蚀性能和洁净外观广泛应用于建筑、电力和空冷器等行业。
热浸锌钢材的表面缺陷主要由于镀锌原材表面夹杂、裂纹、划伤和氧化铁皮等缺陷以及在镀锌过程中由于锌液成分、温度等工艺因素造成的。
随着对热浸锌钢结构的需求量的增大,研究和改进热浸锌方法对提高镀锌产品质量,降低锌耗,增加企业经济效益都具有重要的现实意义。
2、热浸锌层常见缺陷与防止从炼钢、热轧、酸洗、冷轧开始,一直到镀锌工序本身,每个生产工序都会直接或间接影响到镀锌板的表面质量。
因此,要分析明确镀层中产生的缺陷的原因,采用有针对性的措施,积极避免可能出现的工件表面质量问题,对于提高产品成品率,降低消耗,减少生产成本具有十分重要的意义。
2.1 原料表面裂纹、皱皮、结疤由于国内各钢厂生产的钢材表面都还存在表面裂纹、皱皮、结疤、麻面等现象,严重的影响到钢材的受力,表面微裂纹、皱皮、结疤、麻面可经过打磨、补焊等方式修复后再使用。
为防止存在表面质量问题的材料流入到生产中,应从原材料采购、检验过程把好质量关。
在生产的各工序中发现有质量问题的材料,未经处理好的不能使用,经过层层把关,减少热浸锌后再返工造成的经济损失。
2.2 镀层表面出现漏镀和小黑点漏镀是热镀锌上较为严重的质量缺陷,在实际生产中应予避免。
根据GB/T139l2-2002《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌锌层技术要求及试验方法》的要求:漏镀面的总面积不应超过制件总面积的0.5%,每个漏镀面的面积不应超过l0cm2,否则应予重镀。
裸露斑点单个面积小于l0cm2,则可以采用热喷涂锌、涂敷富锌涂料或融敷锌合金等方法对漏镀面进行修复,富锌修复涂层能在钢的使用过程中给予钢材以牺牲阳极保护。
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材 料 保 护 MATERIALS PROTECTION
Vol. 36 No. 12 Dec. 2003
钢铁制件热镀锌表面缺陷分析及控制
苗立贤1 ,冯 玲2 ,史宪海1 ,刘 颖3 (1. 河南省驻马店热浸镀铝厂总师办 ,河南 驻马店 463000 ;2. 河南省驻马店市农校 ,河南
由参考文献[6 ]Zn2Ni2Fe 三相系统的相图可知 ,450 ℃下热镀 锌时 ,Ni 含量为 0. 055 %的条件下 ,锌液中形成浮渣的可能性是 非常小的 ,因此 ,要十分讲究其添加方法与合金和锌液中的 Ni 含 量[7] 。
悬浮在锌液表面而且十分粘稠 ,极容易粘附在钢铁制件上 ,严重 损害了镀层质量 ,此时仅靠降温捞渣是无济于事的 。一旦发现这 种情况应立即停止添加合金 ,同时采取锌液净化措施 ,把铝含量 降下来 ,在情况不严重时可以考虑适当延长空冷时间 ,以防止镀 层表面急剧水冷后出现气泡和皱纹 。
(3) 锡 、铅 一般情况下锌锭中不含锡 ,仅有微量的铅 。近 年来一些锌合金供应商为了使镀锌温度下降 ,并获得白亮镀层 , 在所谓的多元合金中加入锡 、铅 。当锌液中添加了这种多元合金 后 ,锌液面在 430 ℃下可以出现镜面并能保持 10～20 min ,但在热 镀钢铁制件时 ,镀层表面会出现羽毛状花斑和细小难看的白斑 , 含锡 、铅的合金添加量一旦达到 0. 5 %时 ,就会出现锌花 ,锌灰明 显增多 ,生产效率也下降了 ,给企业造成不应有的损失 。铅和锡 因其熔点低 ,含量过高时 ,迅速使锌液的凝固温度下降 ,在镀锌层 冷却过程中极易形成粗大的结晶和出现龟裂纹现象 ,影响锌层的 表面光滑度和耐腐蚀性能 。晶间腐蚀对杂质铅最敏感 ,腐蚀速度 随镀层中铅含量的增加而加快 ,铅量达到 0. 02 %就会出现晶间腐 蚀 ,在镀层中沿晶界破裂而失去附着力 ,严重时表面会出现黄豆 粒大小的气泡 。因此我们在应用锌铝合金或多元合金时一定要 弄清楚其中铅 、锡 、铝的含量 ,决定是否在锌液中添加 。
在热镀焊接变截面 、不同直径的同一路灯杆时 ,有时在相同 的温度和提升速度下 ,表面会出现不同的质量状况 ,如凹坑 、桔子 皮皱纹状 ,这主要是由不同材质造成的 。文献 [ 4 ]描述了这种表 面凸凹不平的原因 ,在镀锌过程中 ,钢基表面的凸凹会使 Fe2Zn 合金层的生长形态发生变化 。热镀锌层在不含硅钢的不规则表 面上的生长特点是 :在凸起处 ,刚形成的ζ晶体相分离 ,使液态锌 可穿透到ζ/δ界面附近 ,支持ζ相连续快速生长而形成迸发状晶 粒 。在凹入区域 ,由于生长受扩散控制 ,得到紧密稳定的结构 。 其原因在于在凹处由于体积收缩 ,产生足够的压应力使 Fe2Zn 合 金相层稳定 。一旦稳定层形成 ,无论产生稳定性的原因是否存 在 ,稳定性都会保持下来 ,此外在表面凹陷处具有支持富铁层形 成的条件 。由于提供了大面积的表面供体积收缩的合金层生长 , 使反应所需的铁的供应充足 ,而同时锌的供应却由于锌难以进入 凹陷处而减少 ,在这些位置 ,经常发现厚的Γ 层 。钢基体表面弥 散性分布的凸起或凹坑麻点 ,一般是因为锈蚀严重或者过度酸洗 形成的 。对于电力金具类产品 ,应消除机加工时留下的刀纹 ,或 通过布轮抛光等措施来消除表面凹坑麻点 。
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钢铁制件热镀锌表面缺陷分析及控制
增长而使ζ相破裂并被挤出凹处开始形成较厚的ζ相 ,形成凸起 物[3] ,此时钢基体龟裂纹凹陷则变为龟裂 (晶体) 凸起纹 。根据化 验分析 ,凸起物是η相中镶嵌着ζ相颗粒 。有时钢铁制件在轧制 过程中 ,表面氧化皮可能进入钢基体 ,在此后的酸洗中也会造成 表面不平 。夹层铁皮在热镀时会出现黄豆大小的气泡 ,断续出现 在镀层下面 。因此用户应选用表面质量好的钢材 。
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 。
[ 收稿日期 ] 2003 - 05 - 22
图 圣德林效应曲线图 Si 含量在 0. 05 %～0. 10 %或大于 0. 30 %时 ,镀层不再是层 次分明的由钢基体到τ、δ、ζ和η相的正常组织 ,而呈现出很厚的 不连续的片状ζ相为主的组织 ,有点类似低硅钢在 500 ℃时 Fe2 Zn 剧烈反应时所得到的组织[1] 。钢铁制件在常规热镀锌温度 455 ℃下浸镀时 ,从工件浸入锌液到工件热透 、助镀剂反应完毕 、 清除锌液表面的锌灰后提升工件 ,整个浸镀一般不少于 1. 5～3. 0 min ,在这种温度和时间下 ,在含 Si 量处于圣德林效应区内 ,随着 浸镀时间的增加 ,镀层将会更厚 。为此 ,热镀锌行业一向认为 ,适 宜热镀锌的钢材只能是含硅量低的沸腾钢 ,含硅量高的镇静钢被 认为是不适宜热镀锌的 。但现在钢铁企业逐渐普及连续铸钢技 术 ,用此技术生产的钢大都是含硅量较高的镇静钢或半镇静钢 。 如某企业热镀国内某大型钢铁企业生产 Q235 钢制的护栏板 、输 电单柱钢管塔和路灯杆时 ,在 455 ℃锌液温度下 ,时常出现大片 灰暗镀层 ,以及在出锌液面后约 0. 5 min 左右时间内 ,出现泪痕状 条纹 ,其流动性很差 ,使产品质量明显降低 ,锌耗增加 ,这种现象 可能与基体中 P 和 S 的含量较高有关[2] 。钢基体中元素偏析和 钢锭头部以及局部碳化物聚集都是造成片状灰暗层的主要因素 。 而在轧制过程中水淬不充分 、不合理则是造成镀层出现明显龟裂 纹的因素 。在热镀路灯杆 (圆形) 时常出现一些竖直形细小间断 性木纹状条纹 ,这种缺陷可能是在卷制时表面出现裂纹所致 。在 热镀时 ,合金层ζ相的生长速度比δ1 相快 ,在一定时间后 δ, 1 相生 长速度加快 ,因此在凹处开始形成较厚的ζ相 ,由于δ1 相的快速
(2) 铝 铝是热镀锌中最常用的添加元素 。在锌液中添加 不同浓度的铝可以获得不同性质的镀锌层 。一般认为热镀锌时 , 在锌液中加入 < 1 %(质量分数 ,下同) 的铝可以起到下列作用 : ① 提高镀层光亮性 ; ②减少锌液面的氧化 ; ③抑制脆性 。而 在 实 际 生 产 中 , 锌 液 中 含 有 0. 005 %～0. 020 %Al 就可以达到镀层光亮的目的 ,并可减少锌液 表面的氧化和锌灰的产生 。必须指出 ,添加铝的方式宜采用 Zn2 Al 中间合金的添加方式 。往往由于添加的中间合金的质量问题 以及添加铝和锌铝合金的方法不当或过快 ,导致锌液中形成大量 的铝 、铁化合物 ,这种密度小于锌液的锌铝铁三元“面渣”或颗粒
1. 3 锌液中其他成分
锌液中夹杂过多其他金属成分或有害元素 ,可能造成如锌渣 颗粒粘附在镀层表面和一些非正常的花纹 、龟裂纹等缺陷 。
(1) 铁 热镀锌一段时间后 ,钢制件表面会出现锌堆积和微 小锌渣颗粒 ,致使镀层表面粗糙 ,光滑度也随之下降 。这种微小 颗粒一般是 Fe2Zn 合金颗粒渣 。在 450 ℃镀锌时 ,铁在锌液中的 饱和溶解度为 0. 02 % ,锌液中铁的含量超过此值时 ,会析出ζ和 δ1 相形成锌渣 ,由于这种颗粒渣与锌密度差异不大 ,其聚集下沉 很慢 ,悬浮在锌液中的合金渣会夹在锌液中被制件带出 ,镶嵌在 镀层中 ,从而影响镀锌层的表面质量 。锌液中铁的来源一般有锌 锅的腐蚀 、制件的溶解 、助镀剂中的铁离子及制件上的铁盐 4 方 面 。因此 ,为了获得平整光滑的镀层 ,必须严格控制锌液中铁含 量 ,减少铁离子的带入 ,控制锌液温度 ,避免锌液温度的忽高忽 低 ,降低锌锅的腐蚀速度等 。一般锌液中铁含量应 < 0. 08 %[5] , 当锌液中铁含量 > 0. 20 %时 ,必须降温静置并打捞锌渣 。
1. 2 钢铁制件基体
钢铁制件基体状态不良往往造成镀层灰暗 、龟裂纹等表面缺 陷 。即使在镀锌工艺合理 、稳定的情况下 ,钢铁制件的基体状态 对镀锌层表面质量影响也十分突出 。时常因钢基体的化学成分 碳 、硅 、磷等元素的影响和冶炼轧制过程中某种因素的影响 ,使其 有害元素偏析 ,从而在镀层表面出现片状灰暗镀层 、龟裂纹 、晶体 状凸起纹 、木纹状条纹 、夹皮裂纹等明显缺陷 。
(4) 镍 锌液中的镍是为了解决热锓镀中因钢材中含硅出 现的圣德林现象而作为合金元素加入的 ,是近几年来国内逐渐认 同的解决镀层色差现象的一种新工艺技术 。在锌液中添加锌镍 合金可有效地降低锌和铁原子在ζ相中的扩散速度 ,因而可以控 制浸镀层厚度的增长 ,当锌液中 Ni 含量为 0. 06 %时 ζ, 相金属间 化合物中 Ni 含量可达 0. 8 % ,加入 Ni 后ζ相的厚度增长明显得到 控制 δ, 相的厚度相应有所增加 ,因而可有效地控制浸镀层厚度 的增长 ,并能改善锌液的流动性能 。因此 ,使用锌镍合金进行热 浸镀锌的镀层厚度更加均匀 ,表面更光亮 ,锌花少 。
驻马店 463000 ;3. 广西南宁送变电公司铁塔厂 ,广西 南宁 530031)
[ 摘 要 ] 对钢铁制件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 。 [ 关键词 ] 钢铁制件 ;热镀锌 ;镀层缺陷 ;缺陷控制 [ 中图分类号 ] TG174. 43 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 1001 - 1560 (2003) 12 - 0056 - 03
在生产中 ,如果使用的 Zn2Ni 合金没有形成共晶结构或添加 方法不当 ,则可能造成锌液中出现浮渣 、小颗粒锌渣现象 。形成 此种现象的机理现已得到证实 ,即在使用 Zn2Ni 合金进行热浸镀 的锌液中 ,有 2 种不同的金属间化合物即 :ζ相 (含有～0. 8 %Ni 的 FeZn13同晶体) 和 Γ2 相 (含～3. 0 %Ni 的 Fe6Ni5Zn89 同晶体) 。其 中 ,形成Γ2 相是造成锌液中悬浮小颗粒渣子形成的根本原因 。 从金属学角度上讲 ,Γ2 相的形成即悬浮渣粒的出现取决于锌液 中镍的含量及液体金属的温度 。