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

彭玉娟

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。

2.3表面锌渣粘附

这种缺陷多出现在带钢边部区域，表面表现为块状暗斑。对暗斑采用能谱仪(EDX)进行样品分析发现，该部位含有过量的氧，可见暗斑由氧化膜造成。带钢浸镀出锌锅后，附着在表面的氧化膜被气刀吹破并形成裂纹。将试样放在光学显微镜下，可观察到表面粘附着大量锌渣，可见锌渣更容易粘附到氧化膜上并被带出锌锅。

改善措施：⑴严格控制锌液内Fe及Al元素含量。在锌液中，大部分Al呈游离状态，一小部分Al与Fe反应生成Fe2Al5，从而形成浮渣，部分铁则与锌反应生成FeZn7，形成底渣。⑵严格控制锌锅温度，通常锌液温度应控制在460℃左右。锌锅温度过高会使锌及铝氧化速度加快，容易生成大量锌渣，同时，当锌锅温度超过480℃后会使基板在锌液中的铁损量增加，锌液内铁含量增加后又促进了锌渣的生成。锌锅温度过低，锌液的浸润性明显降低，影响镀锌质量。⑶及时捞渣。在生产过程中，生成锌渣是不可避免的，因此可及时去除锌渣。浮渣可采用人工方式去除，底渣可采用化学方式去除。

2.4表面亮点

带钢表面亮点对GA钢种质量具有很大影响。亮点出现的位置和时间没有规律，一部分亮点可以直接擦洗掉，大部分则不能被擦除。经分析，辊子表面附着的颗粒物是出现亮点缺陷的主要原因。对光整机工作辊表面附着的颗粒物质进行分析得知,由于光整机使用的工作辊面是毛面,在轧制镀锌板时轧辊对板面的“研磨”作用比轧制冷轧板时还要强烈。随着轧制的进行,研磨下来的颗粒越来越多,而光整时,采用的介质是水,高压水不断将工作辊面的研磨颗粒冲洗掉,水和研磨颗粒的混合物积聚在辊缝入口处,当混合物积聚到一定程度时,会被带入辊缝,在轧制力作用下,研磨颗粒则牢固地粘附于工作辊面,随后形成亮点缺陷。

改善措施：⑴根据光整机的设备结构特点,采用光整液不利于控制板形。为此,在工作辊入口位置加一组软水喷嘴,沿辊缝分别向两侧将研磨颗粒的混合物冲洗掉,使其不会被带入辊缝,进而消除亮点缺陷。⑵解决沉没辊,稳定辊压印问题沉没辊和稳定辊辊面上锌渣粘附引起带钢相应部位的突起和凹坑,经过平整后仍有肉眼可见的白色斑点,合金化时产品有明显的亮点。对这种缺陷,除确保锌锅设备辊面质量外,带钢入锌锅温度、锌锅铝含量的控制也极为关键。锌锭的添加、辊面的检查和异物的清除等均需在实践中掌握一定的操作技巧。

2.5麻点

在生产过程中，常会在镀层表面产生微小的夹杂，即为表面麻点缺陷。带钢原料在运输和储存过程中，因环境等原因造成原料表面发生氧化，当局部氧化比较严重时，带钢通过清洗段时氧化物不能被彻底清除，并且进入炉内后无法完全被还原，进而氧化物被带入锌锅，并漂浮在表面。带钢出锌锅时，氧化物会随锌液附着在带钢表面，从而产生麻点缺陷。

改善措施：⑴优化轧制参数，同时改善乳化液润滑性能，提高轧机出口空气吹扫效果，从而确保镀锌来料表面清洁；⑵合理储存，防止因环境恶劣造成带钢氧化，同时来料开卷前，认真检查带钢表面，防止氧化严重的带钢进入产线；⑶及时打捞锌渣，以防锌液表面氧化物过量聚集；⑷严格控制炉内气氛，防止带钢在炉内氧化。降低炉体漏气量，以确保炉内气分，合适的氢水比能有效防止炉内氧化；⑸严格控制锌锅温度，以降低锌液内铁含量。

2.6波纹缺陷

带钢出锌锅后，由于气刀吹扫的轻微振动，使得镀层表面生成波浪形条纹，严重时造成波纹缺陷。

改善措施：确保气刀供气压力稳定，必要时可调整气刀与液面高度及与带钢距离。

3结语

消除热镀锌钢板产品质量缺陷是提高冷轧产品质量、增加企业市场竞争力和经济效益的重要途径。由于镀锌板质量缺陷种类较多，其产生原因涉及到方方面面，因此在生产实践中，要对每一种缺陷产生的原因进行认真分析，逐一排除不利因素，从而做到产品质量的稳定和可控。

参考文献

[1]潘勋平.热镀锌带钢镀层锌渣缺陷形成分析及改进技术[J].宝钢技术,2004(3):24-27.

[2]李九岭.冷轧带钢表面污染物及其对热镀锌的影响[J].武钢技术,2006(3).