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    熱鍍鋅鋼板鋅層沖壓脫落的原因分析

    2020-02-27 15:22:11 來源: 世界有色金屬
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    導讀: 熱鍍鋅鋼板作為具有較高附加價值的產品憑借著良好的耐大氣腐蝕性,不僅成為近些年來增長最快的一類鋼材品種,更是逐漸成為當前最為經濟且性價比最高的防腐蝕材料,主要應用于建筑、汽車等行業的生產中。因此,如何更好的處理熱鍍鋅層沖壓脫落的問題并改善鍍層與鋼板基體之間的附著性不足的問題是當前我國鋼鐵廠亟待解決的主要問題。

    文:黃 賡,劉雪麗(廣州JFE鋼板有限公司)

    由于鍍鋅板是鋼鐵表面覆蓋了鋅層,鋅的電極電位高于鋼鐵,鋅板與大氣在腐蝕的環境中形成一層較厚的鈍化膜,這種鈍化膜會在一定程度上有效的預防鋼板被腐蝕,并通過防止鋼板被腐蝕來進一步的從而延長鋼板的使用壽命。若是鋅層出現脫落的現象,便會導致鋼板出現裸露,從而不利于使用壽命的延長。

    1? 熱鍍鋅鋼板鋅層脫落的原因分析

    1.1? 生產工藝分析

    某鋼鐵廠中的鋼鍍鋅生產線的主要工藝流程為驗收、退火、鍍鋅、冷卻、光整、收卷、包裝等一系列的生產工藝流程。經過相關專業人員的調查分析后得出這種工藝的原料、清洗等環節需要進行一定程度上的控制,以此來防止鋅層的脫落。除此之外,造成鋅層脫落的又一主要原因在于爐溫的實際溫度控制不當。

    但是,不論溫度偏高或是偏低,都不利于鋅層原有的附著性,若是爐內的氣氛不合理也會在一定程度上影響鍍鋅的質量。因此,只有精準的了解到熱鍍鋅鋼板鋅層脫落的主要原因,才能有針對性的進行生產,并避免鋅層脫落的情況發生。

    1.2? 鍍鋅鋼板鋅層脫落的具體原因分析

    首先,基板表面的殘留物過高會導致鍍鋅鋼板鋅層脫落。在鍍鋅鋼板生產過程中,對于基板的殘余物總量有一定要求,因此設有清洗段。

    其次,若是鋼帶在退火爐中所停留的時間過長并在進入鋅鍋后具有較高的溫度也會在一定程度上造成鋅層的脫落,在生產期間若是機組的運行出現故障,便會出現退火爐不能更好的進行工作等情況的發生。

    在這一情況之下,鋼帶進行鋅鍋便會將大量的熱量帶入鋅鍋,并致使鋅液升溫,當鋅液出現升溫的情況時,鋅的擴散能力更是急劇提升。

    2? 熱鍍鋅鋼板鋅層沖壓脫落的具體實驗

    2.1? 試驗方法

    為了更好的對熱鍍鋅鋼板鋅層的相關實際情況進行了解,相關工作人員在鋅層脫落的缺陷產品進行取樣,并采用專業的儀器對其成分進行分析。

    在得出結論后通過電鏡對鍍層進行觀察,從而更好的發現其中的成分,為了更好的突出實驗的效果,要選用濃度在 4%~6% 的硝酸酒精,并在硝酸酒精中添加一定量的腐蝕劑,從而將相關的物質放入提前準備的腐蝕劑中,在經過一系列的化學反應后,采用專業的觀察儀器設備對新形成的化學物質的表面進行觀察,并將具有一定缺陷產品中較好的部分進行切割,大概的規格在 15mm×30mm 左右,還要對其進行拋光打磨,并選用半徑在 0.6mm 的壓頭通過折邊機對其進行折彎,在進行折彎后,要對實際的折彎后的情況進行觀察,并得出相關的結論。

    2.2? 測試

    在確定相關的實驗方法后,便要對其進行一系列的測試來檢驗熱鍍鋅鋼板實際折彎與鋅層脫落等情況,相關專業的工作人員選用了正常的產品,并對其表面進行打磨并折彎,在折彎后,通過實際的觀察得知,折彎處的鋅層已經出現了斷裂等現象,斷裂的程度與折彎的度數呈正比的關系,主要體現在當折彎為 90 度左右時,在折彎區域的鍍層出現了更多的裂紋。

    折彎鋼板外側鍍層受一定程度上的拉力形成了開口裂紋,折彎的鋼板內側鍍層承受了一定的壓力后便形成了擠壓裂紋,內外側的鍍層都沒有出現過明顯的鍍層脫落,鋼板基體也就沒有太多的裸露。

    2.3? 討論

    相關工作人員在經過上述的實驗分析后得知基板材料在進行實驗時,其組織部分與狀態并沒有出現較大的異常,但是過渡鋅的形成卻可以在一定從程度上對鋅層的實際附著性產生一定的影響,甚至會對鋅層的附著性形成進行一定程度上的阻礙。

    與此同時,富鋁過渡層對于提升鍍層的附著力和抗變形能力也有著一定的幫助。

    但是,對于附著力較差的鍍層和基板界面便形成了較為平整的貧鋁過渡層,經工作人員所進行的相關研究表明,鋅液中的鋁優先與鐵進行反應,形成富鋁的過渡層,在這一過程中更是在一定程度上減少了鐵向鋁層的擴散,對于鍍層的實際韌性和附著力也有著不小的幫助。

    3? 結論

    通過上述實驗得知,帶鋼入鍋的實際溫度越高,鋅鍋中的含鋁量便會降低,這一現象與產生沖壓脫鋅缺陷的產品具有相對性的關系。

    因此,為了進一步提升鋼鐵廠生產鋅的實際效率并在最大程度上提升鋅鍋的使用年限便要優化鋅液的成分,并對帶鋼入鋅鍋進行合理的溫度控制。

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