(1) 产品不足,品种奇缺,质量不良
我国目前只有普遍能纯锌产品,表面只是普遍锌花,高速发展的汽车上用的单面镀锌,双面差厚镀锌、小锌花、无锌花镀锌、热镀锌合金化层、IF钢高强度热镀锌等*都没有产品,有的还处于研究试制阶段。
国产钢板热镀锌产品无论是耐蚀性、加工性还是装饰性与国外相应产品都有距离,国产产品缺乏国际竞争力。
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(2) 缺少自主知识产权技术
除一些小型机组以外,我国大型机组表面涂层技术几乎全是引进。在引进中常带来较大的盲目性,多数机组水平不高,一般水平、相似水平技术多,成熟性、重复性技术多。一般产品、相似产品多,高新尖产品少,*技术更少。
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(3) 小型机组能耗高,污染重
我国乡镇企业、私人企业兴建的百余条小型热镀锌机组,年产量数千吨至几万吨,机组技术落后,由于没有燃气设备改用电加热,造成能耗很高。为省投资,生产废液、废料、废气一般没有处理设备,往往直排造成环境污染。旺盛的市场需求,特有的经营方式,使其仍然占有一定的市场份额。
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3) 我国科研成果转化率低
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(5)差厚镀层 differential coating
对镀锌钢板的两面,要求具有不同锌层重量的镀层。
(6)光整 skin pass
2.1.1热镀锌镀层品种的发展现状
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1)无铅热镀锌镀层
美丽的锌花是传统的热镀锌板的典型特征,由此获得用户的青睐,具有一定的商业价值。但是研究表明锌花表面的不平整性,镀层中的铅含量会影响镀层板在后序加工中的加工性能、涂装性能和使用中的耐蚀性,因此自60年代起国外一直在研究无锌花和小锌花的生产技术。通过水雾冷却,Heurfey喷锌粉等工艺,可以增加晶体结晶成核数量和控制晶体生长,达到生产小锌花板的目的。80年代起国外开始研究无铅热浸锌技术,目前欧洲、南美新建镀锌生产线均采用无铅镀锌工艺,无铅镀锌已成为当前热镀锌发展的趋势。
以国标冷热轧钢板和钢带为例,我们要讲的内容大约涉及十余份标准。包括两份常见的宽带公差标准GB/T 708(冷轧)和709(热轧),两份冷僻的冷热轧窄带公差标准,加上他们各自的产品标准和其他比对用的标准等。
其上层富铁80%FeZn层附着量3g/m2,上层硬度得到提高,既解决了弧坑状缺陷,也降低了冲压力。例如,80%FeZn层附着量为1g/m2时,其硬度为300HV,冲压力为1960Mpa,此时仍有弧坑状缺陷;当附着量3g/m2时,其硬度为350HV,冲压力为1770MPA,此时无弧坑状缺陷,它说明了新研制的二层合金化热镀锌钢板具有良好的加工成型性能。
4) 差厚锌层
用控制气刀压力的方法,常常使两面镀锌层厚度差比为1:3。这样锌层厚的一面耐蚀性好,薄的一面焊接性好,这个品种常用于汽车制造。
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5)单面镀层
今天我们就告诉你:这只不过液态金属脆性(LME),与之类似的情况,航天工业里较常见!
常见液态金属脆性
在应力状态下的金属或合金,当与特定液态金属结合时,可导致灾难性的沿晶断裂。因为它们之间很敏感,像过敏一样,例如:
1)碳钢和不锈钢对锌(Zn)和锂(Li)的液态金属脆性敏感。
2)铝和铝合金对汞和锌的液态金属脆性敏感;
3)铜和铜合金对汞和锂的液态金属脆性敏感。
热镀锌开裂案例
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尽管钢会在热镀锌过程中通常会吸收氢原子,但由于锌锅中锌的温度较高,因此,被加热的钢中的氢原子,常常会在高温下逸出。
但是,在某些特定情况下,例如钢的晶粒尺寸太细小时,即使在热镀温度下,氢原子也无法逃逸,这将会导致氢原子聚集在晶界或缺陷位置,晶界或缺陷位置处的局部应力上升,并较终导致零件的开裂。
图4:高强钢焊缝热影响区热镀后发生的氢脆
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对于抗拉强度小于150ksi(1040 MPa)的钢,其晶粒尺寸通常足够大,允许高温下氢原子的逸出;但对于抗拉强度大于等于150ksi(1040 MPa)的钢,氢原子很可能被锁定在晶界之间,无法逸出产生氢脆。氢脆是不会及时表现出来的,只有当零件承受载荷时,才会观察到氢脆的发生。
而热镀锌时应变时效脆性,则是在完成热镀后短期内就发生了。
也就是说,应变时效脆性在热镀完成后就可以观测到,而氢脆在热镀完成后是观测不到的,只有在钢承受一定载荷,并持续一段时间后才能观察到。
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避免零件热度氢脆的方法
近20年,对合金化镀锌板冲压成型性与镀层微观结构之间的关系进行大量的研究,结果表明,取得了良好的镀层附着性的关键是镀层相结构及铁含量。为获得较佳的镀层相结构和合适的铁含量,而开发出镀层的均匀化技术和合金化控制技术。为了严格控制镀层的相结构,必须对合金化过程中的加热和其后的冷却过程进行精确的控制。
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由于汽车用在冲压成型时的条件,除要求钢板基体具有必要的优异的机械性能外,对镀层(合金化层)附着性的要求也十分苛刻。
近20年,对合金化镀锌板冲压成型性与镀层微观结构之间的关系进行大量的研究,结果表明,取得了良好的镀层附着性的关键是镀层相结构及铁含量。为获得较佳的镀层相结构和合适的铁含量,而开发出镀层的均匀化技术和合金化控制技术。为了严格控制镀层的相结构,必须对合金化过程中的加热和其后的冷却过程进行精确的控制。其措施如下:
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(1) 在合金化的加热区和保温区之间设置镀层反射因素测定素,以测定镀层表面的合金化,控制钢带温度保持在δ1相稳定形成的温度区间内(激光束法);
(2) 在保温和喷雾冷却区之间设置高温度计和发射率测定器,以便同时测量钢带温度和发射率;
(3) 经冷却后的钢带在适当的位置合金化相结构传感器以测量镀层中铁含量及层中δ1、Γ和ζ各相层的厚度(荧光法或X-射线衍射法);
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9)组织强化型高强度钢板
通过改变钢的微观组织可在大范围内提高其强度(440~1470Mpa),目前开发出三种高强度级别的钢板,其代表性的钢有双相(DP)钢板和贝氏体钢板。此钢的屈服强度低,加工硬化指数高,成型性好。此外,TRIP(变态诱发**塑型钢)及**高强度钢板等均有希望大规模应用于汽车。目前这些钢板的热镀锌及合金化合处理,除DP钢板有少量热镀锌的研究以外,其他高强度钢板尚未开展研究[7]。这些钢板的热镀锌和合金化处理技术上会有一定的难度,需要我们去探索[8]。
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指镀层表面不规则的凹穴孔,其特征是形状、大小、深浅不一。麻点一般是由于基板缺陷或电镀过程中异物粘附造成的缺陷。
(3)毛刺(或毛糙)
指镀层表面凸起而有刺手感觉的异物,通常其特点是在电镀向上面或高电流密度区较为显著。电镀锌的锌层厚度依靠控制电流密度和带钢速度来控制,即增加电流密度、降低带钢速度可以提高锌层厚度。但是这是有一定的限度的,当带钢速度很低,电流密度又高时,镀层表面会变得毛糙,反而影响镀层质量。
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(4)鼓泡
指镀层表面隆起的小泡,其特征是大小、疏密不一,且与基板分离。一般在锌合金、铝合金镀层较为明显。
(5)脱皮(或脱落)
指镀层与基板剥落的开裂状或非裂状缺陷。通常是由于镀前处理不良引起。
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(6)斑点
指镀层表面的色斑、暗斑等缺陷。是由于电镀过程中镀层金属离子沉积不良、异物粘附或钝化处理后钝化液清洗不净造成。
实战如何操作呢?
柴哥一直强调,不和实际操作相结合的科普就是耍流氓,既然我们已经了解了BH钢的特点,在三伏天如何操作呢?
给船舱、给钢卷降温、不爆晒、大晴天的也盖个雨布?这在实际储运过程中根本做不到啊!
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实际操作中更多是在材料管理中通过设置不同的**级别来进行管理:
1、梳理出对于时效敏感的牌号清单,首先要知道哪些牌号有风险。(不同牌号的解释可以使用欧冶知钢的牌号通功能查到);
2、尽量不要购买生产时间比较早的材料(比如**过半年);
3、了解掌握储运过程,预先合理安排库位尽早入库,尽量不要让车辆长时间停在库房外暴晒;
4、生产时间早、高温天储运的材料尽量**配送使用。