
钢板因其高强度和良好的机械加工性能,被广泛应用,但其易锈蚀的特性却造成了巨大的损失。为了防止钢板锈蚀,人们使用镀锌板,这层锌可以有效抵御腐蚀。镀层不仅作为阻挡层隔离基体与环境,还能作为牺牲阳极对基体产生电化学保护,从而延长钢板的使用寿命。然而,如果镀锌层与钢板结合不牢固,导致锌层脱落,裸露的钢板将失去镀层的保护,失去镀锌板的使用价值。因此,锌层的附着性是衡量镀锌产品质量的关键,也是锌层出现裂纹或脱落的直接原因。
本文仅探讨影响热镀锌镀层附着性的因素,以期对同行有所借鉴。热镀锌镀层的形成如图1所示。影响镀锌层附着性的因素繁多,从工艺角度来看,原料的化学成分、表面粗糙度和清洁度,以及退火过程中的气体成分、温度、压力和带钢停留时间等都会对其产生影响。
基板的化学成分对锌层附着性有显著影响。热镀锌板通常采用低碳铝镇静钢作为基板,若钢基中的硅含量过高,会引发Fe—Zn合金层的显著增厚,形成灰白色的镀层,导致镀层附着性变差。碳含量过高也会引发基板参与剧烈反应,导致Fe—Zn合金层增厚,恶化镀层附着性能。
带钢表面的粗糙度在理论上可以提高锌层的附着力,但实际上,由于表面粗糙不平,残留的轧制油、润滑脂及铁粉的附着会降低镀层附着性,甚至恶化镀层附着性能。
带钢表面的划伤是另一种常见的表面缺陷,这些划伤会降低镀层附着力。划伤部位的铝含量较低,生成的Fe—Al合金较少,无法有效抑制Fe—Zn合金的生成,导致铁锌合金层迅速生长,降低镀层附着力。
带钢表面的清洁度同样对镀层附着性有显著影响。酸洗和冷轧后的带钢表面残留的油脂和微小固体颗粒会降低镀层附着力。改良森吉米尔法退火炉可以去除大部分表面油脂,但对残留固体颗粒几乎无清洁作用。当原料表面清洁度低于退火炉清洁能力时,带钢表面残留的固体颗粒总量超过允许值时,会引发锌花变小、镀层裂纹甚至锌层脱落等问题。
原料带钢表面残留的固体颗粒部分会粘到退火炉炉辊上,另一部分会落入炉内,导致炉辊结瘤。结瘤的炉辊会使带钢下表面产生压印,轻度压印经矫直处理不会影响产品质量;而严重压印则会导致带钢表面划伤,进一步降低镀层附着力。