影响连续热镀锌镀层粘附性有哪些因素

1 前 言　　钢板具有较高的强度和优良的机械加工性，因而获得了广泛应用。但其最大的缺点是极易锈蚀，往往造成巨大的损失。
　　为了防止钢板锈蚀，人们使用镀锌板。镀锌层具有良好的耐腐蚀性能，一方面是由于镀层作为阻挡层，隔离了基体与周围的腐蚀环境；另一方面，镀锌层可作为牺牲阳极，对机体产生电化学防护作用，所以，镀锌板能抗锈蚀主要是因为覆盖在钢板表面的锌层可以在腐蚀环境中形成耐蚀层，使钢板本身免受腐蚀，延长其使用寿命。如果钢板和镀层结合不牢，锌层脱落，裸露的钢板失去镀层的保护，即失去了镀锌板的使用价值。所以，镀层粘附性是影响镀锌产品质量的关键问题，也是导致锌层出现裂纹、脱落的直接原因。
　　本文作者仅对影响热镀锌镀层粘附性的因素作一简单的探讨，以期达到能对热镀锌行业的同行借鉴的目的。
　　2 锌层脱落的机理
　　热镀锌层的结构及形成见图1。
3 影响锌层附着性的因素
　　影响热镀锌锌层附着性的因素很多，仅从工艺角度就可以看出其复杂性。原料方面的影响因素为原料的化学成分，原料的表面粗糙度、原料表面清洁度等；退火过程中的影响因素为NOF(无氧化工艺)段的气体成分、温度、压力、带钢停留时间等；镀锌过程中的影响因素为带钢人锌锅温度、锌液化学成分、锌液温度等。
　　3.1 基板对锌层附着性的影响
　　(1)基板化学成分
　　钢基板的化学成分对锌层附着性的影响：热镀锌板一般采用低碳铝镇静钢作为基板，其钢基w(Si较高，实践证明钢基w(Si)高会引起Fe—Zn，合金层ζ相剧烈增厚，形成灰白色镀层，使镀锌层粘附性变坏。另外c的影响机理在于钢基参与剧烈反应，导致Fe—zn合金层增厚，恶化锌层附着性能。
　　(2)表面粗糙度
　　根据啮合原理增大圆板表面粗糙度能提高锌层附着力，但实际上，由于原板的粗糙不平，也为轧制油、润滑脂及铁粉的残留创造了有利条件，不利于改善锌层附着力，甚至有恶化的倾向。
　　(3)表面缺陷的影响
　　带钢表面缺陷主要为热镀锌基板划伤。划伤部位w(Al)较低，生成的Fe—Al合金较少，抑制Fe-zn合金生成的能力较差，使得铁锌合金层迅速生长，降低锌层的附着力。
　　另外，原板表面的库存周期等其它因素对锌层附着力也有较大的影响。
　　(4)带钢表面清洁度对热镀锌钢板锌层附着性的影响
　　用于镀锌的原料通常采用经酸洗、冷轧后的带钢。带钢表面残留物主要为油脂(轧制油、润滑油、液压油等)和微小的固体颗粒(铁粉、灰尘等)。
　　改良森吉米尔法退火炉可大部分消除带钢表面残油脂类和氧化物，但对残留的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，带钢表面将有剩余的残留物存在。这部分残留物总量超过镀锌的允许值时，就会出现锌花变小、锌花均匀性差、镀层出现裂纹、甚至锌层脱落等问题。
　　原料带钢表面残留的固体颗粒一部分会枯到退火炉炉辊上，另一部分落人炉内，粘到炉辊上的固体颗粒积累后造成炉辊结瘤。结瘤的炉辊使带钢下表面产生压印，较轻的压印经后部工序的矫直处理对产品质量影响不大；而压印较重时，带钢表面会被划伤，降低锌层附着力。