镀层粘附性的好坏决定于Fe2Al5(2 5下角标)中间粘附层形成的状况,而粘附层的形成以正确的镀锌操作过程为条件,其影响因素包括:锌液温度、带钢人锌锅时的温度、带钢浸锌时间(即带钢工艺速度)和镀后及时冷却情况。
(1)温度的影响
锌锅中存在Al是生成Fe2Al5(2 5下角标)的物质基础。生产实践表明,当w(Al)<0.15%时,不利于提高锌层的附着性能,尤其是当机组波动时,很可能整卷甚至整批的锌层脱落,另外,锌液中还含有Sn、Sb等元素,它们对锌层附着性能也有一定的影响,比如1%的Sn可以抵消O.05%的Al所起的作用,从而降低锌锅中有效w(Al)。
(2)镀锌时间的影响
对于带钢的镀锌时间,可分解为两个时间过程:1)带钢与锌液中的铝和锌化合反应,形成Fe2Al5(2 5下角标)中间层和Fe—Zn合金层的过程;2)锌液中带钢区域的Al向带钢附近区域扩散的过程。
按照这一概念分析,如带钢速度慢,即浸锌时间长,则带钢表面优先形成的Fe2Al5(2 5下角标)中间层阻止不住Fe-Zn的进一步扩散,从而导致中间层失效,如镀锌时间过短,则带钢附近的Al被消耗掉后,锌液中远离带钢区域的Al来不及扩散均匀化,造成带钢附近贫Al,不能保证形成Fe2Al5(2 5下角标)中间粘附层的有效Al浓度,失去了形成粘附层的充分条件。
带钢从入锌锅到出锌锅的距离基本可以认为是一个常数,当生产厚规格料时,机组运行速度低,镀锌时间延长,增大了Zn、Fe扩散的机会,导致Fe—Zn合金层增厚,增大了锌层脱落的可能。镀锌过程对镀层粘附性的影响是多方面的,应将多个因素综合考虑,如提高带钢入锌锅温度、延长浸锌时间或增加锌液中的w(Al),均会促使中间层的形成。但温度过高、浸锌时间过长会是中间层形成之后,Fe—Zn继续向FeAl5(5下角标)中间层反应扩散,使之失效,失去粘附作用。
(3)高跨段冷却能力的影响
厚规格带钢的核心热大,出锌锅后Fe、Zn扩散仍继续进行,直到带钢温度低于300℃时才降到相当微弱的程度;另一方面Zn在40℃以上时塑性较差,容易在光整、拉矫过程中产生锌层裂纹。因此厚规格带钢应适当降低入锌锅温度,同时打开垂直冷却段风机和水平冷却风机进行强化冷却,提高水淬槽液位和增加循环水流量,抑制Fe-Zn合金层生长和保证后续工序的工艺要求。
(4)生产操作对锌层附着力的影响。保证炉内充H2(2下角标)的时间和数量;机组速度变化时,要及时调整带钢入锌锅温度;保证退火炉各段的温度。