[发明专利]一种带钢连续热浸镀锌工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面镀覆领域，特别涉及一种带钢连续热浸镀锌工艺。

背景技术

热镀锌带钢由于其良好的耐腐蚀性能、优良的涂镀性能和洁净的外观在家用电器、汽车车身用板等制造业中得到了广泛的应用。对热镀锌带钢镀层的要求是镀层与基板的附着力强，冲压变形时不脱落，另外要有良好的焊接性能、耐腐蚀性能和磷化性能，以确保漆膜的附着力和涂漆后的耐腐蚀性。然而，热镀锌带钢在实际应用的冲压加工过程中存在镀层的粉化和剥离等问题，造成了镀层的破坏，进一步影响到镀层的耐腐蚀性和涂着性。

镀锌带钢镀层的附着性除了受基体带钢的成分、工艺条件的影响外，还主要受到镀层的成分和组织结构的影响。粉化和剥离与镀层的化学成分及相结构有关，镀层粉化量随镀层中的铁含量升高而增多。镀层的粉化为Γ相两侧的界面形成微裂纹，扩展后贯穿整个镀层形成。Γ相厚度超过1.0μm时，粉化量随Γ相的厚度增加而增加，将镀层中的铁含量控制在11％左右，就可以阻碍厚的Γ相形成，因此抗粉化性能的主要影响因素是δ相(细晶结构)和ζ相(柱状结构)。δ相硬而脆，对成形性不利，ζ相硬度与基体带钢相当，在形变时利于释放镀层中的残余应力，但其韧性高，易粘在模具上造成镀层表面缺陷或者发生剥离。因此只有当镀层中的ζ相和δ相具有适当比例时，镀层才具有好的成形性。镀层表面ξ相消失而不均匀的致密δ相未出现时的镀层组织是最佳镀层组织。

另外，国外还研究了热镀锌带钢Fe-Al中间层的结构，发现中间层由Fe2Al5和FeAl3组成，并且该层可以延迟Fe-Zn合金层的形成。Zn在Fe-Al中间层晶粒边界的溶解对于中间层的形成起着重要的作用，它直接影响着Fe-Al中间层的形成。

热镀锌带钢的钢基与锌层之间的Fe-Al中间过渡层中的铝含量是衡量镀层粘附强度的一个重要标准。但是，Fe-Al中间过渡层中含有较高的铝量，仅是获得良好镀层粘附力的必要条件，而不是充分条件。因为只有当锌在Fe-Al中间过渡层中的不饱和溶解和形成贫锌固溶体时，此层才能起到粘附作用和阻止Fe-Zn扩散的作用，并形成薄的Fe-Zn合金层，此时，镀层附着性较好。若Zn在Fe-Al中间过渡层中的溶解度达到过饱和并生成了富锌固溶体时，这时中间层中的Al绝对含量虽然没有减少，但是Al的百分含量却显著下降，同时因为锌的过饱和而破坏了Fe-Al中间过渡层的均质性，由此便使中间层丧失了粘附作用和阻止扩散作用，并且形成较厚的Fe-Zn合金层，使锌层的附着力同时变坏。

现有技术中通过改变带钢的成分或通过控制热镀锌带钢的表面粗糙度使表面形成被膜技术来改善镀层与钢基的附着性，但是未取得较好的效果，目前通过控制镀层成分和组织结构来改善镀层与钢基附着性的方法还不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种带钢连续热浸镀锌工艺，通过控制热镀锌工艺镀浴中的成分来控制Fe-A l中间过渡层中的Al/Zn比例，减少Fe-Zn合金层的形成，调整镀层的最优晶粒取向，提高镀层的附着性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带钢连续热浸镀锌工艺，该工艺包括如下步骤：

(1)镀层熔液的配置：取锌锭90～92份、铝锭5～8份、纯铁3～5份、铜锭0.8～1.2份、镁锭0.3～0.8份放在感应加热炉中熔化，熔化加热温度：710～730℃，均匀化后控制镀层熔液温度为650～670℃，待用；

(2)带钢脱脂前处理：带钢开卷后先进入化学脱脂处理溶液槽内进行化学脱脂，溶液槽内放入水和固碱制成水碱溶液，水碱溶液中固碱的重量百分浓度为：2.5～3.5％，溶液温度为：70～90℃；然后进入第一清水槽进行清洗；再进入电解脱脂溶液槽内进行电解脱脂，溶液槽内放入水和固碱制成水碱溶液，水碱溶液中固碱的重量百分浓度为：1.0～1.5％，溶液温度为：70～90℃；然后再进入第二清水槽进行清洗；整个过程控制机速为80～100米/分；

(3)带钢退火处理：脱脂并清洗后的带钢进入连续退火炉中进行热处理：热处理温度为730～750℃，控制机速为80～100米/分；

(4)带钢热浸镀锌：使退火处理后的带钢进入第(1)步制备的熔液中进行双面浸镀，控制机速为80～100米/分；

(5)气刀控厚：将上述进行浸涂镀层熔液的带钢在气刀下控制镀层的厚度，气刀压力为0.008～0.01MPa，镀层厚度50～80克/平方米；