鋅液成分對熱鍍鋅鋼板鋅層附著性的影響
鋅液成分對熱鍍鋅鋼板鋅層附著性的影響
在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅過程中,一方面,由于Fe—Al反應的自由焓大于Fe—Zn反應的自由焓。所以,在同等條件下,進入含A1鋅液中的帶鋼可以大量吸取鋅液中的Al,并優(yōu)先同Al反應形成Fe—Al化合物;另一方面,由于鋅的熔點比鋁的熔點更接近鋅液溫度,因此,在450℃的鋅液中,鋅的擴散能力大,使鋼板和鋅液也有形成Fe—Zn化合物的傾向。實踐表明,一旦鋼板表面未形成Fe2Al5(2 5下角標)中間粘附層而首先形成Fe—Zn化合物,生產(chǎn)的鍍鋅板已無鍍層粘附性可言,所以,在現(xiàn)代化熱鍍鋅生產(chǎn)中,鋅液中的鋁含量正逐步提高,以利于中間層的優(yōu)先形成。
然而,F(xiàn)e2Al5(2 5下角標)中間層的形成也只是保鍍層粘附性的必要條件,其充分條件是;只有當鋅在FeAl5(5下角標)中間層的溶解不飽和而形成貧鋅固溶體時,此中間層才起到粘附作用,并能有效阻止鐵、鋅原子的進一步擴散。如果鋅在Fe2Al5(2 5下角標)中間層過飽和而形成富鋅固溶體,則不僅使中間層中有效鋁的相對含量下降,而且大量分布的鋅固溶體破壞了中間層的均質(zhì)性,使其阻止Fe、Zn)原子擴散的能力和粘附鍍層的能力下降,鍍層的附著性能也隨之降低。
由此可知,保鍍層粘附性的充分必要條件是:帶鋼進入鋅液之后,在帶鋼表面首先形成含鋁多、含鋅少的Fe2Al5(2 5下角標)中間粘附層,才可能粘附鍍層和阻止Fe—Zn擴散反應,從而達到提高鍍層粘附性的作用。
生產(chǎn)熱鍍鋅鋼板時,鋅液中的鋁具有的兩個作用對產(chǎn)品質(zhì)量具有重大影響。(1)當帶鋼進入含鋁鋅液時,帶鋼表面形成一層含有FeAl5(5下角標)固體相的過渡層。這一薄薄合金層有利于提高粘附性,也有利于促進與鋅液的浸潤性,以使鋅層和帶鋼具有良好的結(jié)合力。(2)鋁的二個作用就是形成鋅鐵反應阻擋層,以保產(chǎn)品表面具有金屬光澤并提高成形性。對于熱鍍鋅來說,不希望發(fā)生鋅鐵合金反應。鋅液中的鋁含量應保帶鋼在鋅液中不發(fā)生鐵鋅反應。文獻[9]認為A1添加量在0.12%—0.2%時,鍍層的綜合性能好,因為w(Al)大于0.12%時,F(xiàn)e2Al5(2 5下角標)將取代FeZn,可改善附著力性能。
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