锌铁合金化不良分析及总结(论文)
有色金属冶炼产品质量状况分析和对策

有色金属冶炼产品质量状况分析和对策有色金属冶炼是一项重要的工业生产活动,涉及到铜、铝、锌、铅等金属的提取和加工。
而有色金属冶炼产品的质量状况,直接关系到国家经济发展和产业升级的进程。
本文将对有色金属冶炼产品质量状况进行分析,并提出相应的对策。
1. 质量问题较多有色金属冶炼产品的质量问题主要体现在以下几个方面:一是含杂质问题,由于原料矿石和生产工艺的限制,有色金属冶炼产品中常常存在着各种杂质,使得产品质量难以达到标准要求;二是组织性能问题,有色金属冶炼产品的晶粒度、强度、硬度等性能指标往往难以满足市场需求,产品的稳定性和可靠性较差;三是环境问题,有色金属冶炼过程中会产生大量的废水、废气和废渣,对环境造成严重污染,导致产品质量问题愈发突出。
2. 市场竞争激烈随着全球化的进程,有色金属冶炼产品的市场竞争日益激烈。
国际市场上,来自其他国家的有色金属产品不断涌入,与国内产品进行竞争。
这些外来产品在质量和价格上都具备一定的竞争优势,给国内有色金属冶炼产品带来了较大的市场压力。
3. 安全风险隐患有色金属冶炼生产过程中存在着一定的安全风险隐患。
高温、高压、有毒有害物质的存在使得生产现场存在着一定的安全隐患,一旦发生事故将对员工生命安全和生产设施产生巨大损失。
二、有色金属冶炼产品质量对策1. 提高原材料和生产工艺质量解决有色金属冶炼产品质量问题的根本在于提高原材料和生产工艺的质量。
首先需要对原材料进行全面的检测和筛选,尽量选择纯净的优质矿石作为原料,减少杂质含量。
要优化有色金属冶炼的生产工艺流程,引进先进的设备和技术,提高冶炼效率和产品质量,减少能源消耗和环境污染。
2. 加强产品质量管理健全有色金属冶炼产品质量管理体系,加强对产品质量的全过程控制和监督,做到质量可追溯。
建立健全的质量检测体系,加大检测力度和频次,确保产品达标出厂。
要加强对产品质量异常的分析和处理,及时发现和解决产品质量问题。
3. 加强技术创新有色金属冶炼产品质量提升的关键在于技术创新。
热镀锌带钢表面锌渣缺陷形成分析及改进措施
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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。
锌合金基体材料电镀故障及处理:锌合金镀前处理的故障分析6页word

锌合金基体材料电镀故障及处理:锌合金镀前处理的故障分析1.锌合金压铸件本身质量控制压铸锌合金中铝含量一般在3.5%~4.5%左右,铝可以减少熔融锌对黑色金属(模具)的侵蚀,同时铝又能细化晶粒,强化合金,随着锌合金中铝含量的提高,锌合金的强度及耐冲击性能均有所提高,但当铝含量超过4.5%时,其力学性能则不再明显增加,而冲击韧性却反而降低。
锌合金中铜元素的含量不得超过1.5%,在此值下,能显著抑止锌合金的晶间腐蚀,提高锌合金的强度和硬度,合金中微量的镁元素约在0.04%左右,不宜太高。
合金中铅、锡、铁、硅等作为杂质元素,含量越低越好,而且合金中铅、硅元素对电镀质量的影响较大。
还有就是易被忽视也难以消除的是合金中铁杂质的影响,铁与铝能产生硬质的铁铝化合物,对电镀前的抛光和机械加工都有不利的形响。
压铸锌合金过程中,封孔比压用于克服压射缸内活塞移动和压射冲头与压室之间的摩擦力,使液态锌合金被推到内浇口附近,此值不能太大,太大则易卷入气体形成气孔,在电镀时易容留镀液,形成微电池腐蚀,降低镀层与基体的结合力。
另外在压铸过程中产生的缩孔等缺陷,对电镀层质量的影响也很大。
按照压铸成型的原理,在压铸零件的外表面,由于冷却速度较快,为等轴晶体,晶粒较细,而压铸零件的内部为各向轴长相近的枝晶组织,由于除气不尽和增压速度不够快等原因,会存在少量的缩孔和气孔,这些在机械加工后就会暴露出外表面与内部组织和致密性不同而引起的镀层质量的差异。
有时锌合金压铸件的机械加工量很少,或不必经过机械加工,因而,电镀工作者关心的是铸件的表面质量,如粗糙度等,铸件的表面质量与铸件材料的选择,铸模表面加工的粗糙度等。
对于大批量生产的小五金和各种装饰锌合金零件,压铸工艺不但决定了它们的形状,还决定其外表质量,随之而来的电镀,仅仅提高了它的耐蚀性和外表的美观性,而装饰性和耐腐蚀性的高低,本质上受制于铸件的表面质量。
在镀前首先要检查压铸件,如毛坯比较致密,电镀也容易镀好;若压铸件比较疏松,就要找前道工序的原因:①材料牌号没选好,首先检查原材料断面,粗晶粒的压铸出来比较疏松,细晶粒就比较好。
锌合金压铸缺陷分析及解决办法
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锌合金压铸缺陷分析及解决办法摘要:主要介绍锌合金压铸生产中常见缺陷;模具被腐蚀;产品表面硬杂点;铸件缩孔等。
分析了常见缺陷产生的原因,并提出解决办法及工艺措施。
一、前言在锌合金生产中,压铸件的缺陷是复杂多见的,应对的办法和思维,压铸工作者需不断地深入研究,吸收新的信息,不断地探索,提高专业技能和素质,掌握产生铸件缺陷的基础理论知识,用科学的方法分析问题,解决问题。
要求高品质、高产量的产品,必需了解和掌握锌合金的性能、模具的设计、压铸工艺、后工序加工处理的细节技术和过程控制。
每个工作环节离不开技术的支撑。
实践经验的积累与科技的创新。
当缺陷出现时,需从实际的工艺检讨和追溯,核对每个工艺的细节步骤,设立有效的控制程序,配置检测设备和工具,以下就锌合金压铸件三个典型案例作有效应对分析。
二、压铸模具易被腐蚀锌合金压铸模具是在415-430℃合金熔液下注入型腔工作状态,型腔的工作恒温最佳为160-180℃,局部高温易造成产品的缩孔、气孔、内藏气泡,模具受到热冲击而产生腐蚀。
因此,模具的先材、热处理、浇口、流道、排气、溢流槽和运水的合理性设计极为重要。
分析问题首先从模具的设计开始,流道与浇口的设置流速太快,会引起模具高温冲蚀;充型放射距离太远,会使充型终端区域产生水纹和气孔。
流道与浇口的配合,需根据产品的厚薄、形状和复杂程度选择,而模具的温度平衡控制,依据入水的位置、产品厚度的部位的冷却和恒温来决定开设冷却水的位置。
总之,引起模具快速腐蚀的主要原因与浇口的速度、流向的设计与冷却水道的布置有密切关系,克服模具腐蚀,延长模具的使用寿命,需做到以下几点:(1) 模具的型芯材料的优良先择(2) 型芯的热处理质量(3) 浇道与浇口的正确设计和设置(4) 避免高湿困气(5) 冷却水道的合理开设,具有可控性(6) 浇道充型、凝固设计合理(7) 压铸工艺的参数设定和优化(8) 合金熔液温度的控制下面以手机外壳模具腐蚀分析作为案例一进行说明。
镀锌合金化不良缺陷分析与总结
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品, 表面缺陷依然存在 , 停机排查 : 、 1在清洗段用
试 纸擦 , 板 符
马钢新 区镀 锌线 合金 化 炉 由边部 加热 器 、 主感
应 加热 器 、 均热炉 组成 。主感 应加 热器 通过 整 流器
三 相变 压器 变压 , 然后 通 过整 流器 将交 流 电转换 成 直流电, 再通 过逆 变器 和谐 振 电路 , 电流 转 化 成 将 频率、 电压可 变 的交 流 电 , 而 在感 应 线 圈 内产 生 从 交 变磁 场 。带 钢 在通 过交 变磁 场 时 , 钢 内部 发生 带
2 镀锌 合金化不 良缺陷 的产生
21 0 1年 8月 , 区在 生产 锌 铁合 金产 品 时 , 新 表 面 出 现 合 金 化 不 良缺 陷 , 层 表 面 出现 “ 旺 雪 锌 旺
饼” 貌( 2 。 形 图 )
初 步 分析 原 料 板 型 不 良, 生 产 其 他 批 次 产 改
合金化反应 , 形成含铁量 7 一 5 % 1 %左右 的铁锌合
1 镀锌合金化工艺简介
合金 化工 艺也 叫锌 层 退 火工 艺 ( A=G l n— G av i a z g ly g , 产工 艺 是 将 带 钢 浸 镀 于含 有 特 i +Al i ) 生 n on 定铝 含量 ( 常 0 1% ~0 1% ) 通 .1 .5 的锌 液 中 , 钢 带 离开锌 锅 经过气 刀控 制锌 层 重量 进 入合金 化 炉 , 通 过 电感 应 器将带 钢加 热 到 50℃左 右 然后 保 温 l 5 2 s 5s 一1 左右 , 得 纯 锌 层 与 钢 基 出现 扩 散 而发 生 使
金 化不 足 ( 图 3左 ) 如 。 因生产前 更换 过气 刀 、 沉没辊 以及 排查过 清洗
锌铁合金电镀故障分析与处理:碱性光亮锌铁合金电镀故障
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碱性镀锌铁合金溶液成分一般为氧化锌、氢氧化纳、硫酸亚铁、络合剂和光亮剂等成分。
在室温下电镀,锌离子的补充是锌阳极板,铁离子是靠配制的硫酸亚铁和络合剂的溶液补充。
镀层中铁的质量分数控制在0.4%~0.8%之间,就能获得良好的铬酸钝化膜和高的耐腐蚀性能,若镀层中铁含量太高或太低,则镀层的耐腐蚀性能都会受到影响。
因此控制镀层中铁的含量是非常重要的。
镀液中的Fe2+是靠含铁溶液添加而调整的。
镀层中铁含量为0.4%~0.8%,也就是说,lkg锌沉积应有49~89的金属铁沉积。
可以根据这样的结果,配置好含铁补充溶液。
如每补加lmL含铁溶液,相当于补加20mgFe2+到镀液中去,在任何时候,都要以镀层中铁的质量分数0.6%为基准,并以此来调整镀液中Fe2+含量。
用原子吸收光谱仪或光度仪来测量镀液中或镀层中的铁含量,并以此调整锌离子与铁离子浓度的比例,从而达到控制镀层中的铁的质量分数,这是非常重要的措施。
通常影响镀层中铁含量的因素主要有:在镀液中,Zn2+、Fe2+的比例控制在100:1左右。
这样,才能保证锌铁合金镀层中的铁在最佳范围。
当然生产厂豸可以通过生产实际适当调整这个比例。
总之,要使镀液中Zn2+、Fe2+比例与笔金镀层中比例相互协调,在电镀过程中找出最佳控制比例。
如某厂为避安Zn(OH)2在镀液中析出而引起镀层粗糙,使Zn0与NaOH的比例控制在1:1:左右。
当镀液中Fe2+浓度较高时,镀层中铁含量就会相应增加;而当镀液中Zn2+浓度较高时,镀层中铁的含量就会相应减少。
另外降低阴极电流效率的一些工艺条件,都有可能会增加镀层中的铁含量,如镀液温度高;电流密度较低等。
碱性光亮锌铁合金电镀工艺常见的故障和排除方法有:1.镀层结合力差或起泡发生这种故障的原因是:零件镀前处理不好;镀液温度太低;镀液中锌主盏浓度太低;镀液中光亮剂过多;异金属杂质或有机杂质的污染;零件基材材料牛含有易钝化合金元素(如Cr等)。
排除这种故障的方法是:加强零件镀前处理;升高镀液温度到工艺规范;分析镀液中NaOH和Zn2+的浓度并加以调整;停加电镀光亮剂;小电流电解处理无机金属杂质;用活性炭处理有机杂质;对合金钢材采用特殊的前处理措施等。
锌合金压铸缺陷分析及解决办法
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锌合金压铸缺陷分析及解决办法作者:耿晓超等来源:《华中电力》2014年第09期摘要:随着经济水平的不断发展,锌价格逐渐上涨,导致锌合金生产企业的成本增加和利润下降。
面对这种情况,要控制好锌合金压铸缺陷的产生,保证质量的提高,减少不必要的损耗和浪费。
本文主要对锌合金压铸缺陷进行分析,并提出解决方法。
关键词:锌合金,压铸缺陷分析,解决办法1 前言锌合金压铸件在市场上广泛得到应用,这就要求压铸件的质量要得到满足,具有良好的表面处理性能,然而在压铸过程中常常出现起泡缺陷,下面将进一步分析起泡缺陷的产生原因,并提出解决方法。
[1]2 起泡缺陷产生原因2.1压铸件孔洞压铸件孔洞主要是气孔和收缩孔,气孔往往是圆形,而收缩孔多数是不规则形[2]。
1、压铸件缺陷中,出现最多的是气孔。
气孔特征:有光滑的表面,表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。
(铸件壁内气孔)一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色。
(表面气孔)气泡可通过喷砂发现,内部气孔、气泡可通过X光透视或机械加工发现,气孔、气泡在X光底片上呈黑色。
气体来源:(1)合金液析出气体与原材料和熔炼工艺有关。
(2)压铸过程中卷入气体与压铸工艺参数和模具结构有关。
(3)脱模剂分解产生气体与涂料本身特性和喷涂工艺有关。
原材料及熔炼过程产生气体分析:铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%。
熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔。
氢的来源:(1)大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢。
(2)原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污。
(3)工具、熔剂潮湿。
压铸过程产生气体分析:由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去。
2、缩孔产生原因:(1)金属液在凝固过程中,由于体积缩小或最后凝固部位得不到金属液补缩,而产生缩孔;(2)厚薄不均的铸件或铸件局部过热,造成某一部位凝固慢,体积收缩时表面形成凹位。
铁合金年度总结报告范文(3篇)
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第1篇一、前言2022年,在全球经济波动与国内结构调整的大背景下,我国铁合金行业面临着前所未有的挑战与机遇。
在过去的一年里,我公司在国家政策引导和市场需求推动下,全体员工团结一心,克服重重困难,取得了显著的成绩。
现将2022年度工作总结如下:二、生产运营情况1. 生产总量稳步提升2022年,公司铁合金产量达到XX万吨,同比增长XX%。
其中,硅铁产量XX万吨,锰铁产量XX万吨,钛铁产量XX万吨。
产量提升主要得益于公司加大了设备投入,优化了生产流程,提高了生产效率。
2. 产品质量稳定可靠通过实施全面质量管理,公司产品质量得到有效保障。
硅铁、锰铁、钛铁等主要产品均达到国家标准,且部分产品性能指标优于国家标准。
客户满意度持续提升,订单量稳步增长。
3. 安全生产态势良好公司高度重视安全生产工作,严格执行安全生产规章制度,强化安全培训,加大安全投入。
2022年,公司未发生重大安全事故,安全生产形势总体稳定。
三、市场营销情况1. 市场拓展取得突破2022年,公司积极拓展国内外市场,与多家知名企业建立了长期合作关系。
产品销售区域覆盖全国,并出口到东南亚、南美等国家和地区。
2. 销售业绩再创新高2022年,公司铁合金销售额达到XX亿元,同比增长XX%。
销售业绩的提升得益于公司产品质量稳定、品牌影响力增强以及市场拓展力度加大。
3. 售后服务体系完善公司建立了完善的售后服务体系,为客户提供售前咨询、售中指导和售后跟踪服务。
客户满意度持续提升,为公司赢得了良好的口碑。
四、科技创新与人才培养1. 加大研发投入2022年,公司加大了研发投入,与多家科研院所合作,开展了一系列新技术、新产品研发。
其中,XX项目获得国家科技进步奖。
2. 人才培养与引进公司高度重视人才培养,制定了人才培养计划,选拔了一批优秀人才进行重点培养。
同时,积极引进高端人才,为公司发展注入新的活力。
五、企业文化建设1. 加强企业文化建设公司以“诚信、创新、共赢”为核心价值观,积极开展企业文化建设活动,增强员工的凝聚力和向心力。
热镀锌工艺锌耗分析及技术改进

2013年第12卷第22期热镀锌工艺锌耗分析及技术改进Ѳ奚海明㊀邱小燕ʌ内容摘要ɔ热镀锌作为目前广泛应用的钢铁构件防腐的手段,每年消耗大量锌锭,本文重点分析在热镀锌生产过程中导致锌耗增加的主要原因,同时为企业在清洁生产过程中提高锌的直接利用率,节约成本提供技术改进措施㊂ʌ关键词ɔ热镀锌;钢铁构件;清洁生产;降低锌耗ʌ作者单位ɔ奚海明,江阴市环境监测站;邱小燕,扬州市职业大学㊀㊀一㊁引言热镀锌也称热浸镀锌,是钢铁构件浸入锌液中获得金属覆盖层达到防腐目的的一种方法㊂较厚的㊁致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上,可以避免钢铁基体与任何的腐蚀介质的接触,保护钢铁基体免受腐蚀㊂我国目前热镀锌企业已超过千家,各企业技术水平参差不齐,加之热镀锌行业能耗高㊁物耗高㊁污染严重,各地正加紧对热镀锌企业进行清洁生产技术改造㊂降低锌耗,提高锌的直接利用率是技术改造的重点之一㊂二㊁热镀锌工艺以江苏省高邮市某热镀锌企业为例,该企业年加工能力5.5万吨,其采取的热镀锌工艺为酸洗ң清洗ң助镀ң晾干ң浸锌ң冷却ң检验ң入库㊂(一)酸洗㊂一般采用质量分数低于15%盐酸对钢构件(常称 黑件 )进行酸洗20~30分钟,达到表面除锈及去除氧化皮的目的㊂酸洗槽内加入抑雾剂抑制酸雾溢出,同时加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量㊂(二)清洗㊂用水清洗,以去除工件件表面残余的酸液及铁盐,避免对助镀及热镀锌产生不良影响㊂(三)浸助镀剂㊂助镀剂也称溶剂,溶剂能够清除酸洗后沉积在工件表面上而未被完全清洗掉的铁盐(氯化亚铁),溶解工件从酸池到进入锌锅之前在空气作用下,亚铁盐受氧化而形成的氧化膜,预防工件进入锌锅时的表面氧化,保证锌液充分地浸润工件表面,从而增强镀层与基体结合㊂该企业采用的助镀剂主要成分为ZnCl2㊁NH4Cl,控制浓度分别为100~150g/L和150~180g/L,并加入一定量的防爆剂㊂温度一般维持在60~80ħ,pH3~5.5,工件浸没1~2分钟㊂增加,其衰减程度降低;随着深度增加,衰减程度增加㊂在极端情况下,衰减程度将达到12dB㊂四㊁电磁波经过圆形小孔的衰减特性圆形小孔呈圆管形状,可看作有一定长度的圆形波导㊂根据电磁波理论,理想圆形波导属于单导体传输系统,TE11波型是圆波导中的主波型(主模),其截止波长(ƒc)最长,截止频率(λc)最低㊂截止频率的计算方法如下:ƒc=v/λc(3)其中:λc=1.706ˑd,d为圆波导的内直径㊂v为UHF电磁波在环氧树脂材料中传播速度,即:1.5ˑ108m/s㊂对于目前常见圆孔,根据式(3)得到TE11波型的截止频率的范围为:GHzɤƒcɤ4.4GHz㊂圆波导实质上是高通滤波器,它对在其截止频率以下的所有频率都具有衰减作用㊂UHF电磁波在其内部的衰减程度与频率㊁传播距离有关,其关系如式(2)所示㊂据此可作出电磁波在经过圆孔后在不同频率下的衰减程度,如图3所示㊂可见,随着频率升高,衰减程度呈下降趋势;随着圆孔半径的减小,UHF电磁波的衰减程度加剧;随着圆孔深度的增加,UHF电磁波的衰减程度也增加㊂极限情况下,UHF电磁波的衰减程度将达到32dB㊂图3㊀电磁波圆形小孔的衰减程度㊀㊀五㊁结语通过本文研究得出结论如下:由于长条形小孔的截止频率低于圆孔,因此UHF电磁波在其内部传播时的衰减程度低于圆孔㊂极限情况下,前者衰减为12dB,后者为32dB㊂目前外置式UHF检测方法可以用于长条形小孔㊂ʌ参考文献ɔ1.汪沨,邱毓昌.气体绝缘开关装置(GIS)的近期发展动向[J].电网技术,20032.毛钧杰,刘荧,朱建清.电磁场与微波工程基础[M].北京:电子工业出版社,20042013年第12卷第22期㊀㊀(四)晾干(或烘干)㊂该企业采取自然晾干2~3分钟,去除工件表面残余水分,防止工件在浸镀时产生爆锌,造成锌液爆溅㊂(五)浸锌㊂将工件浸入锌槽内熔融的锌液中获得金属覆盖层,该企业采用纯度达99.995%的0#锌锭,锌液温度一般控制在450ħ~470ħ左右㊂采用电阻加热铁质锌锅技术,加热较为均匀,热效率高,炉子结构简单,操作环境好,温度控制精度㊂(六)冷却㊂一般采用水冷,降低构件温度,冷却水温度不可过低也不可过高,一般不低于30ħ不高于70ħ,时间10秒左右㊂(七)检验㊂要求镀层外观光亮㊁细致㊁无流挂㊁皱皮现象㊂(八)入库㊂检验合格的成品入库保存㊂三㊁锌耗分析及技术改进热镀锌生产过程中,镀锌层较厚,一般不低于70um,锌的直接利用率约为60%~70%,其余30%~40%则形成锌灰㊁锌渣等㊂锌灰主要是锌浴表面与大气接触被氧化,以及某些助镀剂进入锌槽与液态锌作用形成,其主要成分为氧化锌㊁金属锌及氯化物,锌的质量分数一般为50%~80%㊂锌渣主要是残留在工件表面的亚铁离子与锌液,以及锌槽铁本身与锌液作用形成的锌铁合金,通常沉于锅底,锌渣中锌的质量分数可高达96%㊂锌灰㊁锌渣的大量产生导致锌直接利用率降低㊁锌资源浪费,生产成本不易控制等问题㊂根据对企业的调查分析,热镀锌生产过程中导致锌耗增加的因素及可采取的改进技术主要有以下几点㊂(一)酸洗程度㊂如果酸洗不充分未完全去除钢构件表面的铁锈时,带有铁锈的工件浸入锌浴时锈斑阻碍钢铁基体与锌反应形成锌铁合金层,会导致工件漏镀㊂同时,也不能酸洗时间过长导致过酸洗,否则钢铁基体会受到严重侵蚀并产生析氢现象㊂过酸洗时产生了黏附性很强的泥渣,在工件表面很难清洗掉,就无法镀上锌层;析氢现象在钢铁基体内贮存的氢气在锌液中受热释放破坏了镀锌层的结晶而产生灰斑,导致工件漏镀㊂以上两种情况造成的漏镀工件需返工甚至报废,从而造成锌资源浪费,锌耗增加㊂为达到良好的酸洗效果且不过洗,除了需要合理控制酸液浓度㊁酸液温度㊁酸洗时间㊁添加缓蚀剂保护基体之外,还可根据工件锈蚀的程度分批清洗,以便控制酸洗时间㊂锈蚀程度轻微的工件控制较短的酸洗时间,对于锈蚀严重的工件可适当延长酸洗时间,采用酸洗辅助机械除锈的方法,或者抽酸泵使酸液产生波动冲刷除锈㊂(二)清洗效果㊂工件表面的酸液及铁盐如不能充分清洗,铁盐将随工件一起进入助镀槽,导致助镀剂中Fe2+含量过高㊂工件助镀后将Fe2+带入锌浴,导致锌渣增多,锌耗增加㊂为增强清洗效果,可将冷却池内冷却水回用至清洗池㊂将热镀锌工件冷却后的冷却水温度可达70ħ,将冷却水引入到清洗池,且采用两级逆流清洗,可有效利用冷却水热量,提高清洗效果,减少进入助镀池中的亚铁离子,实现锌耗减少㊂(三)助镀剂除铁方法㊂随着工件不断将铁盐带入助镀槽,助镀液中Fe2+含量增高,当Fe2+浓度高于1g/L,此时需要对助镀废水进行处理㊂该公司之前采用倒槽法,将助镀废水导入另外一池,加入氨水调节pH到5,再加入双氧水将Fe2+氧化Fe3+形成Fe(OH)3沉淀㊁为增强沉淀效果加入少量絮凝剂,然后将上部澄清溶液泵入助镀池中继续使用㊂该法不易控制助镀液中Fe2+浓度且不能保证热镀锌生产持续稳定进行㊂该公司对助镀剂除铁工艺进行改进,采用天津某公司的助镀剂连续除铁设备,该设备采用氧化法结合氨水将助镀剂中的Fe2+滤除,经过过滤的溶液返回到助镀槽中继续循环使用,氨水中和后的产物即为单一的溶剂氯化铵㊂同时,通过电控系统实时控制药剂添加量,从而确保助镀剂槽内亚铁含量始终维持在1g/L以下,并可节约锌约4%㊂(四)锌锅材质及尺寸㊂目前热镀锌企业普遍采用铁质锌锅,锌浴加热过程中,锌与锌锅铁发生反应生成锌铁合金,导致锌渣产生㊂早期锌锅采用08F钢,使用寿命较短㊂现在可供选择的锌锅钢种牌号有 XG08 ㊁ WKS ㊁ WDT0b 和德国进口钢板材料,材料的化学成分中C㊁Si㊁Mn㊁P㊁S含量较低,如C<0.08,Siɤ0.03,能有效地抗锌的腐蚀,减少锌渣产生量㊂锌锅尺寸也对锌灰产生量有影响,锌浴加热过程中锌液面与空气接触面积越大锌液氧化及锌灰产生量就越大㊂一般要求锌锅小时产量与容锌量之比为1:24~40,在满足此要求下应尽可能减少锌锅的长㊁宽尺寸㊂(五)锌浴温度控制㊂锌浴温度过低,锌液流动性差,镀层厚且不均匀,易产生流挂,外观质量差㊂温度过高,锌液流动性好,锌液易脱离工件,且工件及锌锅铁损严重,产生大量锌渣,影响浸锌层质量并且容易造成色差,锌耗高㊂严格控制锌浴温度处在450ħ~470ħ,需要采用计算机精确控温系统㊂对于传统的煤气发生炉加热锌锅难以实现自动精确控温,应根据企业情况进行窑炉改造,采用电加热或天然气等清洁能源,一方面实现燃煤废气减排,同时可实现精确控温,降低锌耗㊂(六)锌浴成分㊂为改善锌浴性能,提高产品质量,可在锌浴中加入铝㊁镍等金属㊂加入0.01%~0.02%的铝,控制少量多次加入,可提高在锌液在较低温度下的流动性,防止镀层过厚,降低锌耗,并改善镀层外观㊂但铝含量不能过高,否则易出现漏镀㊂加入0.04%~0.06%的镍可抑制含硅活性钢镀层的异常生长,减少灰暗镀层㊂镍含量也不能过高,否则易出现大量浮渣㊂四㊁结语降低锌耗技术改进过程中,企业需根据自身实际情况选择采取的措施,并通过反复试验得出最佳工况,达到降低锌耗的目的㊂此外,提高员工素质及运行维护水平,对企业安全㊁稳定生产及清洁生产技术改进同样重要㊂ʌ参考文献ɔ1.何小凤,李运刚,陈金.热镀锌渣锌灰处理工艺评述[J].中国有色冶金,20082.王琰姣.改进热镀锌工艺降低镀锌锌耗[J].红水河,20073.孔纲等.热浸锌清洁生产技术[J].电镀与涂饰,2010。
浅析锌压铸合金质量的影响因素

浅析锌压铸合金质量的影响因素前言锌压铸合金自上世纪初问世以来,由于其具有铸造速度快、温度低、能耗少、铸模寿命长等许多其他压铸合金所缺乏的优点,而被很多工业部门采用,且品种逐渐增多,用量不断扩大,已形成系列合金产品。
此外,这些合金可采用热压室压铸机加工,比必须在冷压室压铸机中铸造的高铝锌合金和铝合金的生产速度快得多,且易加工成较为经济的薄壁压铸件,其铸件的表面也易加工、喷漆和电镀。
正因为如此锌压铸合金市场才得以长盛不衰。
目前,各国锌压铸合金都有标准且趋一致。
我国市场上常见的锌压铸合金有2# 、3#与7#合金,它们的化学成分如表l所示,其中3#合金市场评价最好,其机械性能见表2,生产工艺流程见图1。
1市场上常见压铸锌合金的质量问题及分析尽管锌压铸合金的质量标准已趋统一,其成分要求也大体相同,但不同的生产厂家所制造出来的压铸合金在市场上的反映却不尽相同;有的合金质量好,用户使用满意;有的合金则使用效果差,通常反映的问题有:(1)锌渣较多,压铸件发脆;(2)合金液态时流动性能较差,压铸件走水不足;(3)压铸件表面状况欠佳,造成铸件在烘烤与电镀时起黑点、起泡等缺陷。
这些问题产生的原因较复杂,一般来说除了锌压铸合金原料本身原因所致外,也不排除使用厂家工艺等方面问题的影响(参见表3)2合金成分的影响及其控制2. 1合金中主成分元素的影响铝是锌压铸合金中不可缺少的重要元素;它的存在可减少锌的氧化,提高合金锭的表观质量;0.1%的含量的铝便可抑制FeZn7脆性物质的生成,降低合金锭的脆性,减轻锌对铁模壁的腐蚀。
在一定范围内加铝可提高合金的强度、冲击韧性和流动性能;市场目前反映铝的最佳控制范围4%—4. 2% 。
铝过高(4.5%以上)会使合金的冲击韧性降低,超过5%的铝含量将导致合金变脆、机械性能下降。
据有关资料介绍,铝含量高会导致压铸件在清洗时产生针孔,从而使铸件在后续处理过程中吸气并起泡。
当然,铝含量过低(〈3. 5%时)也不妥,合金的流动性能、机械强度将变差,且热裂和收缩量增加。
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 。
电镀锌铁合金故障处理
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电镀锌铁合金故障处理1. 前言电镀锌铁合金是一种在钢铁表面镀锌的金属制品。
它具有防腐、耐磨、美观等优点,在建筑、汽车、家电等领域得到广泛应用。
然而,在使用过程中,电镀锌铁合金有时会出现各种故障,如生锈、起泡、脱落等,这些问题严重影响它的耐久性和美观度。
因此,建立一套完善的电镀锌铁合金故障处理方法非常重要。
本文主要介绍电镀锌铁合金常见故障及其处理方法,以便工程师、技术员和用户能够在实际应用中快速有效地解决问题。
2. 常见故障及处理方法2.1 生锈生锈是电镀锌铁合金常见的故障之一。
它的主要原因是金属表面被氧化,与空气和水化合产生铁锈。
生锈的地方会变得粗糙、不平整,缩小金属的厚度和强度。
如果生锈不及时处理,会逐渐蔓延并对整个结构造成严重危害。
处理方法:•清理表面:在生锈处用水或清洁剂清洗表面,用磨砂纸把锈斑磨掉,暴露出干净的金属表面。
•抗氧化涂层:为了防止金属再次氧化,可在金属表面涂上一层防锈漆、浸渍剂或其他抗氧化涂层。
起泡是电镀锌铁合金另一个常见的故障。
在使用过程中,金属表面会出现气泡、鼓起或膨胀等现象,造成表面损坏、起皮、断裂等问题。
处理方法:•清洁表面:彻底清洗表面的杂质和脏物,避免其进入电镀液中。
•降低电流密度:当电流密度过高时,会导致阳极上的氢离子过度聚集,从而形成气泡。
因此,需要适当降低电流密度,使阳极上的离子分散均匀。
•更换电解液:如果电镀液中的化学成分不合适,也会导致起泡。
这时需要更换新的电解液。
2.3 脱落脱落是指电镀锌铁合金表面涂层与基材分离,从而导致表面涂层脱落。
这种故障通常是由于金属表面没有清洁得足够干净,或者表面涂层厚度过厚而造成的。
处理方法:•清除杂质:在涂层涂抹前,必须认真清除基材表面的杂质和脏物,并确保其表面光洁平整。
•控制涂层厚度:涂层相对于基材可以是太厚或太薄。
过厚的涂层可能会因为粘附过强而拖垮整个涂层,过薄的涂层则无法保护基材。
电镀锌铁合金故障处理方法是非常重要的。
19.锌合金锭偏析对成分化验结果的影响
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因为合金锭的偏析现象,國際上有專門為鋅合金錠而制定的標準取樣方法,以防止 偏析对成分化验结果有影响,例如欧洲标准 EN12060。以下我們比較了不同的取樣方法 的化驗結果,並以標準方法取樣的化驗結果為判定標準。首先选取一批锌合金锭作为化 验的目标,以下是该批锌合金用国际标准方法 EN12060 取样然后用 ICP 化验合金锭的成 分。EN12060 规定需用钻孔取样的方法,如下图示。
第十届中国国际压铸会议论文集
锌合金锭偏析对成分化验结果的影响
陈煜伦 (利记集团)
在锌合金锭的生产过程中会产生偏析的现象。因合金內的金屬元素密度不同和各個 部位的凝固次序不同,在凝固時各元素在合金锭內有不同的分佈。这是自然物理现象, 並不会对压铸生产造成影响,因为在合金锭熔化成液态后,元素便会均勻分佈。但對於 化验检测来说,取样太少或位置不当,会造成化验結果出现偏差,所以当化验合金成份 时,正确的取样方法就变得很重要。
1 4 7
2
3
6 5
9 8
化驗位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Al 鋁 4.0 4.0 4.0 3.9 3.8 3.7 4.1 3.8 4.1
Mg 鎂 0.046 0.038 0.043 0.039 0.037 0.037 0.046 0.044 0.038
Pb 鉛 0.0028 0.0023 0.0024 0.0020 0.0022 0.0022 0.0026 0.0027 0.0020
3
1
2
化驗位置 Al 鋁 Mg 鎂
1
4.1 0.05
2
4.1 0.05
3
4.3 0.06
铁合金工作总结与自我鉴定

铁合金工作总结与自我鉴定在这一学年的实习中,我有幸与我的导师一起在铁合金领域进行了一系列的研究工作。
通过这段时间的实践,我积累了宝贵的经验并取得了一定的研究成果。
首先,在实验室中,我利用X射线衍射仪对铁合金样品进行了分析。
我学会了样品的制备和仪器的操作,能够准确地控制实验条件,并获取了一系列的衍射图谱。
通过对这些数据的分析,我成功地确定了样品中的化合物和晶体结构。
其次,我还参与了对铁合金的力学性能研究。
我运用了万能材料试验机,对不同铁合金样品进行了拉伸和硬度测试。
通过分析测试数据,我获得了样品的力学性能参数,如屈服强度、延伸率和硬度值。
这些结果对于进一步研究铁合金的力学特性提供了重要的参考。
另外,在铁合金的热处理方面,我也取得了一些进展。
我学习了不同的热处理工艺和参数,并运用炉子对铁合金样品进行了热处理实验。
通过观察样品的显微组织和性能变化,我发现了不同热处理工艺对铁合金性能的影响。
这对于优化铁合金材料的性能具有重要的指导作用。
在这段实习中,我不仅仅学到了专业知识和实验技术,还培养了自己的科研能力和团队合作精神。
在实验中,我能够认真对待每一个细节,并保持良好的实验纪律。
我与导师和实验室的同事们积极合作,相互交流和学习,共同推动项目的进展。
然而,我也意识到了自己的不足之处。
有时候,在实验设计和数据分析方面,我会遇到困难或者感到迷茫。
为了克服这些困难,我下一步的计划是更加深入地学习相关知识,加强自己的理论基础和实践技能。
同时,我也会积极请教导师和实验室的同事们,争取更多的指导和帮助。
总的来说,这段实习经历让我对铁合金工作有了更深入的了解,并提升了我的专业能力。
我将继续努力,不断学习和进步,为铁合金领域的研究和应用做出更大的贡献。
镀锌合金化不良缺陷分析与总结
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第22卷第2期2012年4月安徽冶金科技职业学院学报Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology Vol.22.No.2Apr.2012镀锌合金化不良缺陷分析与总结孙朝太,杨泉山,吴刚(马钢股份有限公司生产部安徽马鞍山243000)摘要:对马钢新区1#镀锌线在生产锌铁合金产品过程中合金化不良缺陷进行分析与总结,介绍了合金化反应原理和生产过程中出现的问题以及采取的对策。
关键词:锌铁合金化;缺陷;分析;对策中图分类号:TG174.445:TG335.22文献标识码:A 文章编号:1672-9994(2012)02-0001-04收稿日期:2012-03-26作者简介:孙朝太(1983-),男,安徽工程科技大学工业工程专业毕业,马钢股份公司生产部,工程技术人员。
锌铁合金化产品外表美观,且有着优良的涂装性能和焊接性能,因而被广泛应用于家电、汽车等制造业。
1镀锌合金化工艺简介合金化工艺也叫锌层退火工艺(GA =Galvani-zing +Alloying ),生产工艺是将带钢浸镀于含有特定铝含量(通常0.11% 0.15%)的锌液中,带钢离开锌锅经过气刀控制锌层重量进入合金化炉,通过电感应器将带钢加热到550ħ左右然后保温12s 15s 左右,使得纯锌层与钢基出现扩散而发生合金化反应,形成含铁量7% 15%左右的铁锌合金层。
马钢新区镀锌线合金化炉由边部加热器、主感应加热器、均热炉组成。
主感应加热器通过整流器三相变压器变压,然后通过整流器将交流电转换成直流电,再通过逆变器和谐振电路,将电流转化成频率、电压可变的交流电,从而在感应线圈内产生交变磁场。
带钢在通过交变磁场时,带钢内部发生电磁感应而产生感应电流(涡流)以达到加热带钢的目的。
边部加热器原理与主加热器一样;均热炉为电加热管保持带钢温度维持一定温度(550ħ左右)进行合金化反应。
Mg-Zn-Si复合材料的合金化变质机制及耐蚀性研究的开题报告

原位自生Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的合金化变质机制及耐蚀性研究的开题报告题目:原位自生Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的合金化变质机制及耐蚀性研究一、选题背景:随着社会经济的发展,轻量化技术在各重要领域得到广泛应用,轻金属合金的应用也变得越来越广泛。
作为轻金属的代表材料,Mg合金因其密度低,强度高、刚性大等优异性能得到了广泛的关注。
Mg-Zn-Si三元合金已成为现代轻量材料的研究热点。
Mg2Si相是一种重要的强化相,具有良好的高温和高硬度性能,是Mg合金中的传统强化相之一,在材料加工中起着重要的作用。
本研究将重点研究Mg合金中Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的原位自生机制及其耐蚀性能的影响因素,为轻金属合金的应用提供理论依据和技术支持。
二、研究内容:1.采用真空感应熔炼-铸态技术制备不同组分的Mg-Zn-Si合金;2.确定制备相应合金时不同Zn和Si含量对Mg-Zn-Si合金中Mg2Si相原位自生的影响;3.利用XRD、SEM、TEM等测试手段对原位生成的Mg2Si相的形貌和微观组织进行表征和分析;4.研究不同组分和加工工艺对Mg2Si相原位自生的合金化变质机制;5.测试不同组分Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的抗蚀性能,分析其耐蚀性能的影响因素;6.分析不同Si含量的Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的热变形行为。
三、研究意义:1.该研究将对Mg合金中Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料制备原位强化相的机制进行深入探究,可以为轻金属材料的加工和设计提供重要理论与实验数据。
2.对Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的耐蚀性能研究,有助于优化合金组分和提高材料的耐腐蚀性能。
3.本研究为Mg合金的应用提供了新思路,对于推动轻量化技术的发展、改善社会环境、提高国家经济水平具有重要意义。
四、研究方法:本研究采用真空感应熔炼-铸态技术制备不同组分的Mg-Zn-Si合金,利用XRD、SEM、TEM等测试手段对Mg2Si相原位自生的形貌和微观组织进行表征和分析,同时测试不同组分Mg2Si/Mg-Zn-Si复合材料的抗蚀性能,分析其耐蚀性能的影响因素。
一种热镀锌合金化不良缺陷的分析

一种热镀锌合金化不良缺陷的分析王春喜;晏欣;吴清泉;李贤强;姚玉华【摘要】This paper discusses the analysis process of one kind defect of GA product , With care-ful investigation and analysis, the causation of defect is leakage of snout camera.%介绍了一种热镀锌合金化不良缺陷的分析过程,通过仔细排查和分析出由于生产线炉鼻子摄像头处法兰漏气造成。
【期刊名称】《安徽冶金科技职业学院学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P1-4)【关键词】热镀锌合金化;缺陷;分析【作者】王春喜;晏欣;吴清泉;李贤强;姚玉华【作者单位】海军工程大学湖北武汉 430033; 马钢股份有限公司冷轧总厂安徽马鞍山 243000;海军工程大学湖北武汉 430033;马钢股份有限公司冷轧总厂安徽马鞍山 243000;马钢股份有限公司冷轧总厂安徽马鞍山 243000;马钢股份有限公司冷轧总厂安徽马鞍山 243000【正文语种】中文【中图分类】TG335.22马钢冷轧总厂北区有两条镀锌机组,3#连续热镀锌生产线产品定位在以高档轿车用内、外板为主,兼顾高档家电板。
3#镀锌线设计年产量45万t,带钢厚度:0.4mm-2.5mm;宽度:900mm-2000mm;3#镀锌生产线设有两个锌锅用于生产GI (纯锌)、GA(galvannealing:锌铁合金)两种镀层产品。
4#热镀锌生产线产品定位在高档家电板为主,兼顾部分建筑板。
4#镀锌线设计年产量40万t,带钢厚度:0.3mm-1.6mm;宽度:800mm-1650mm; 4#镀锌生产线只生产GI一种镀层产品。
目前每月3#热镀锌合金化产量约3000t-5000t。
热镀锌合金化钢板具有优良的耐腐蚀性能、涂装性能及焊接性能[1],尽管连续热镀锌的表面质量得到了很大改善,但是生产无缺陷镀层的汽车外板仍是一件难度较大的工作[2]。
锌镍合金故障总结

1、工艺规范:组成(g/l)Zn2+: 5.5~8.5氢氧化钠:100~140Ni2+:0.7~2.0ZN51:35~50 ml/lZN52:65~85 ml/lZN53:3~10 ml/lZN54:0.5~2.0 ml/lZN56:0.5~1.5 ml/l温度:35±2 ℃电流密度:1.5~2.5A/ dm2阳极:镍板,面积比为1:7~10阴极移动连续过滤2、消耗量:添加剂slotoloy zn-EGL2 9—10 升/10千安时添加剂slotoloy zn53 0.5—0.8 升/10千安时添加剂slotoloy zn54 1.0—1.5 升/10千安时添加剂slotoloy zn56 1.0—1.5 升/10千安时注意:添加剂slotoloy zn egl2 含有络合的镍以及用于调整所需要的添加剂slotoloy zn51 和slotoloy zn52 的必要组分。
3、镀液组成和工艺规范的影响锌主盐,提供锌离子,浓度高则电流效率高,阴极极化降低,光亮区分散能力降低,锌低则分散能力好,电流效率下降。
氢氧化钠导电盐,提高导电性和电流效率,氢氧化钠含量低,光亮区镀层发暗。
NaOH应维持在100-150g/l 之间。
镍主盐,提供镍离子,镍的共沉积主要取决于溶液中的镍浓度。
浓度高则合金镀层中镍含量也高。
当合金中镍含量>16%,在高电流密度区的镀层回导致钝化不良,钝化膜为黑色或蓝黄色,这时应当停止补加镍,并且按0~0.2g/l增加锌浓度来调整;当合金中镍含量<12%,合金镀层中低电流密度区在黄色钝化后时钝化膜发暗褐色,此时,应按1.5ml/l的增量加入添加剂Slotoloy ZN EGL2调整;新溶液控制在0.6~0.8g/l的浓度操作,而老溶液可以在大于1g/l的浓度下操作。
镍浓度的补充通过连续滴加Slotoloy ZN EGL2来维持。
ZN51络合剂,防止溶液中的氢氧化镍沉降。
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镀锌合金化不良缺陷分析与总结
孙朝太,杨泉山,吴刚
(马鞍山钢铁股份有限公司生产部安徽马鞍山243000)
摘要:对马钢新区1#镀锌线在生产锌铁合金产品过程中合金化不良缺陷进行分析与总结,介绍了合金化反应原理和生产过程中出现的问题以及采取的对策。
关键词:锌铁合金化;缺陷;分析;对策
锌铁合金化产品外表美观,且有着优秀的涂装性能和焊接性能,因而被广泛应用于家电、汽车等制造业。
尤其是其优越的耐蚀性能,深受到广大用户的青睐。
马钢自新区投产以来,通过加大技术攻关,2008年在1#镀锌线成功开发锌铁合金产品,迅速的进军家电、汽车等制造行业,并取得了较好的经济效益。
1、合金化反应原理与合金炉简介
合金化工艺也叫锌层退火工艺(GA=Galvanizing+Alloying),生产工艺是将带钢浸镀于含有特定铝含量(通常0.11%~0.15%)的锌液中,带钢离开锌锅经过气刀控制锌层重量进入合金化炉,通过电感应器将带钢加热到550℃左右然后保温12~15 S左右,使得纯锌层与钢基出现扩散而发生合金化反应,形成含铁量7~15%左右的铁锌合金层。
马钢新区镀锌线合金化炉由边部加热器、主感应加热器、均热炉组成。
主感应加热器通过整流器三相变压器变压,然后通过整流器将交流电转换成直流电,再通过逆变器和谐振电路,将电流转化成频率、电压可变的交流电,从而在感应线圈内产生交变磁场。
带钢在通过交变磁场时,带钢内部发生电磁感应而产生感应电流(涡流)以达到加热带钢的目的。
边部加热器原理与主加热器一样;均热炉为电加热管保持带钢温度维持一定温度(550℃左右)进行合金化反应。
完全合金化的镀层有三种锌铁合金相组成γ(Fe5Zn21)、δ(FeZn7)、ξ(FeZn13);与钢基接触的为γ相,δ相为合金镀层主要组成部分,ξ在镀层表面。
(图1)
图1 典型的锌铁合金化镀层界面
由锌基引起的合金化产品反应比较复杂,受限因素较多。
如基料板型、合金化炉气氛控制、锌层控制等众多因素。
本文就针对马钢新区在生产锌铁合金化产品过程中出现的缺陷进行分析和总结。
2、合金化不良缺陷的产生
2011年8月,新区在生产锌铁合金产品时,表面出现合金化不良缺陷,锌层表面出现“旺旺雪饼”形貌(图2)。
图2 合金化不良缺陷
初步怀疑原料板型不良,改生产其他批次产品,表面缺陷依然存在,停机排查:1、在清洗段用试纸擦拭法检测清洗后的板面,板面较为洁净,符合工艺要求;2、使用氮气控制镀层;3、调整合金化炉功率;4、将锌锅的铝含量从0.12%提高到0.15%,上述措施后,板面缺陷仍然存在。
再次停机重点校对合金化炉各项参数;在重新生产后,“旺旺雪饼”形貌缺陷消失,主要缺陷变为边部合金化不足(如图3左)。
图3 边部合金化不足(左)脱锌实验(右)
因生产前更换过气刀、沉没辊以及排查过清洗段,合金化不良依然出现,故排除上述原因造成的缺陷。
在锌铁合金产品表面不良的缺陷未有效解决后,被迫改计划生产纯锌产品。
仍然出现镀锌卷表面边部色差、斜纹和锌点突起和生产结构钢(S320GD )时出现边部漏铁等表面质量缺陷,并在实验室检测出脱锌现象(图3右)。
3、锌铁合金化不良缺陷的原因分析
出现以上缺陷后,立刻停机全线排查故障,重点对工序关键点控制参数和对各类缺陷在实验室进行检测分析。
首先对锌铁合金化产品表面缺陷进行分析:(图4)
图4 合金化不良表面形貌及能谱分析 图4为合金化不良试样扫描电镜照片,图中右上角白色颗粒即为试样上肉眼可见白色颗粒,能谱分析其成分为100%的Zn 。
试样上黑色区域在扫描电镜下发现存在小的Zn 颗粒。
将图4a 中方框区域放大纸1000倍(图4b )发现表面存在三种不同形貌的物质,分别为白色颗粒、灰色和黑色区域(图中A 、B 、C )。
能
A 区域能谱
B 区域能谱
C 区域能谱 A C
B
a b
谱分析显示,A 为Fe-Zn 合金相,Fe 原子百分比为13%左右;B 为纯铁,没有发现其他化学成分;C 为氧化铁。
其次对生产纯锌产品出现的“亮点”和“锌突起”进行分析:(图5)
图5纯锌产品试样表面形貌及能谱分析
图5为纯锌产品试样表面形貌和能谱分析结果,试样取自板宽方向的边部。
从图5a 中可以看出,纯锌产品试样表面存在很多孔洞,能谱分析孔洞主要成分为Fe ,由此可以判断孔洞即为漏镀(图5b )。
除表面漏镀外,试样表面还存在类似“亮点”形貌的缺陷(图5c )。
综合以上分析,应重点对退火炉内气氛和合金化炉整体及附属进行排查。
发现摄像头氮气管道与法兰连接处漏气(图6),初步分析是导致锌铁合金化不良的主要原因。
随即拆下后进行密封处理,正常生产纯锌产品和锌铁合金化产品后,上述表面缺陷基本消失。
图6 漏气处(左)和修复后(右)
分析:摄像头法兰处漏气造成空气进入炉鼻子,其空气中氧气与带钢反应形
能谱1
能谱1
a b
c
成铁的氧化物。
在生产合金化时,带钢运行到合金化炉时被加热550℃时,由于锌与铁基之间铁氧化物的存在,造成锌铁原子无法相互扩散,合金化反应也就无法进行;而带钢表面锌层在550℃时重新溶解,在表面张力的作用下液态锌被聚簇成一个个小锌点后冷凝,最终形成我们观察到“旺旺雪饼”状的合金化不良缺陷形貌。
同理,锌与铁基之间铁氧化物的存在造成纯锌层生产时锌液对带钢表面浸润性不良,即锌层粘附性不良从而出现边部露铁和脱锌。
另一个问题,为什么炉内气氛检测系统没有检测到炉鼻子气氛异常?1、炉鼻子处气氛分析取样点在热张紧辊处距离炉鼻子摄像头大概有12m距离,也就说取样分析样气并不能完全代表摄像头处的气氛性质。
2、在炉温500℃以下,泄露进炉内的氧气首先与铁反应形成铁的氧化物(与在炉温500℃以上,泄露进炉内的氧气首先与保护气氛中的氢气反应生成水不同,氧与保护气氛中的氢反应生成水则炉内气氛检测系统露点分析仪就能检测到露点异常),炉内气氛检测系统就不容易检测氧,同时因为没有水生成露点检测也是正常,这也是退火炉炉内温度在500℃以下区域泄漏危害性较大,对密封性要求非常高重要原因。
4、结语
炉鼻子区域是镀锌线环境最为复杂关键工艺点(know-how所在),带钢从高温炉区运行到460℃左右锌锅里完成镀锌反应通过气刀获得完整均一目标锌层,此区域存在固相(带钢、锌渣等)、液相(锌液)、气相(炉内保护气体、加湿器加湿气体、锌液挥发的锌蒸汽等)等诸多影响因素。
在进一步分析,此区域工艺参数包括带钢入锌锅温度、锌锅温度、锌液成分、加湿器操作、炉内保护气氛、沉没辊系、锌渣泵、气刀参数等等诸多因素相互干扰、互相影响可谓牵一发而动全身。
在日常生产运行中,不仅要加强对工艺操作制度的管理,同时也要加强日常例检制度以及对关键区域进行故障分析等进行总结。
总结这次生产事故,提高了我们对生产锌铁合金化产品表面质量的控制水平,为以后的生产汲取了宝贵的经验。
参考文献
[1] 张启富,刘邦津,仲海峰;热镀锌技术的最新发展[J];钢铁研究学报;2002年04期
[2] 吴光治;带钢连续热镀锌及其退火炉的技术进步[J];国外金属热处理;2005年05期
[3] 张长桥;钢基表面热镀耐蚀合金若干关键问题的理论研究及应用开发技术
[D];山东大学;2006年
The Galvanized alloying bad defects analysis and summary (The production department of Masteel. Ahui Maanshan,243000)Abstract:In the process of Galvanized alloying ,products bad defects at the new area of Masteel 1# galvanizing line. GA were analyzed and summarized and How to slove the bad defects producted.
Keywords: Galvanizing Alloying, defects,analysis,method。