陳 忠，陳 斌，余修全，張喜秋，姚玉華，左 岳

(1. 馬鋼股份公司制造部 安徽馬鞍山 243000；2.馬鋼股份公司冷軋總廠 安徽馬鞍山 243000)

鍍鋅線是國(guó)內(nèi)先進(jìn)的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的純鋅(GI)產(chǎn)品生產(chǎn)線之一，它引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)工藝技術(shù)和部分關(guān)鍵設(shè)備，于2007年9月建成投產(chǎn)，產(chǎn)品定位于具有高附加值的高檔汽車外板和內(nèi)板、高檔家電面板，兼顧重點(diǎn)建筑板產(chǎn)品[1]。生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為40萬(wàn)t，產(chǎn)品規(guī)格為0.30 mm-1.60 mm*800 mm-1650 mm，客戶有長(zhǎng)安汽車股份有限公司、東風(fēng)汽車股份有限公司、格力集團(tuán)、美的集團(tuán)、志高空調(diào)、德國(guó)舒馳容器公司等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)。

1 亮點(diǎn)缺陷概述

化學(xué)成分、力學(xué)性能、表面質(zhì)量和外形尺寸是影響鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素。亮點(diǎn)缺陷[2]-[5]是鍍鋅線產(chǎn)品常見的表面質(zhì)量缺陷[5]，如圖1所示。2017年總產(chǎn)量為343562.12 t，亮點(diǎn)缺陷產(chǎn)品為39721.71 t，占總產(chǎn)量的11.56%；單面鍍層規(guī)格40 g/m2產(chǎn)品為35421.29 t，占亮點(diǎn)缺陷產(chǎn)品總量的89.17%；單面鍍層規(guī)格50 g/m2產(chǎn)品為4183.40 t，占亮點(diǎn)缺陷產(chǎn)品總量的10.53%。為消除亮點(diǎn)缺陷，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)加厚鍍層所增加的經(jīng)濟(jì)成本至少為160.75 t純鋅。

2 試驗(yàn)材料及方法

試驗(yàn)材料為實(shí)際生產(chǎn)帶有亮點(diǎn)缺陷的產(chǎn)品樣板，單面鍍層規(guī)格40 g/m2，實(shí)際生產(chǎn)取樣時(shí)，鍍層表面吹掃介質(zhì)為壓縮空氣。采用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察亮點(diǎn)缺陷鍍層和正常鍍層顯微形貌特征，運(yùn)用能譜儀對(duì)亮點(diǎn)缺陷鍍層和正常鍍層化學(xué)成分進(jìn)行表征；用添加適量緩蝕劑的25%HCl溶液將表層鍍層溶解[3]，然后采用掃描電子顯微鏡觀察抑制層顯微形貌特征。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 亮點(diǎn)缺陷的金相顯微形貌

如圖2(a)和(b)所示，采用金相顯微鏡對(duì)亮點(diǎn)缺陷鍍層進(jìn)行觀察，亮點(diǎn)缺陷鍍層表面呈淺凹坑狀，凹坑內(nèi)表面較光滑，反光性較強(qiáng)，呈現(xiàn)發(fā)亮的視覺效果，生產(chǎn)線稱為亮點(diǎn)缺陷。

圖2 亮點(diǎn)缺陷鍍層表面金相形貌

3.2 亮點(diǎn)缺陷的掃描顯微形貌

如圖3(a)和(b)所示，亮點(diǎn)缺陷呈橢圓形，平均直徑約為0.50-0.90 mm，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，亮點(diǎn)缺陷大多分布在產(chǎn)品上下板面邊部。圖3(c)和(d)能譜圖顯示，亮點(diǎn)缺陷鍍層和正常鍍層化學(xué)成分均為Fe和Zn，亮點(diǎn)缺陷鍍層Fe含量高于正常鍍層Fe含量，表明亮點(diǎn)缺陷鍍層較薄，脆性Fe-Zn相較多，鍍層和基板間的附著力較小。

圖3 亮點(diǎn)缺陷掃描形貌和能譜圖

如圖4所示，亮點(diǎn)缺陷鍍層厚度約為2 μm，正常鍍層厚度約為10 μm，亮點(diǎn)缺陷鍍層厚度明顯小于正常鍍層厚度，這是由于鍍層表面吹掃介質(zhì)壓縮氣體含有雜質(zhì)，吹掃氣流不細(xì)膩，所得鍍層均勻致密性不夠好。

為了進(jìn)一步觀察亮點(diǎn)缺陷抑制層和正常抑制層的顯微形貌特征，試驗(yàn)時(shí)用添加適量緩蝕劑的25%HCl溶液將表層鍍層溶解，然后采用掃描電子顯微鏡觀察抑制層顯微形貌特征，如圖5所示。

圖4 亮點(diǎn)缺陷鍍層和正常鍍層截面掃描形貌

圖5 亮點(diǎn)缺陷抑制層和正常抑制層掃描形貌

圖5(a)和(c)掃描形貌表明，正常抑制層的均勻致密性好于亮點(diǎn)缺陷抑制層。圖5(b)和(d)能譜圖表明，亮點(diǎn)缺陷抑制層Fe含量高于正常抑制層。亮點(diǎn)缺陷抑制層和正常抑制層均檢測(cè)出O元素，這來(lái)源于鍍層表面吹掃介質(zhì)壓縮氣體。

4 工藝優(yōu)化

2018年2月6日至2月10日，生產(chǎn)線采用高純度氮?dú)鈁2]代替壓縮空氣吹掃鍍層表面，吹掃時(shí)氣流更純凈細(xì)膩，所得鍍層均勻致密性明顯提高，如圖6所示，馬鋼連續(xù)熱鍍鋅產(chǎn)品表面亮點(diǎn)缺陷得到了有效消除，產(chǎn)品表面質(zhì)量得到了進(jìn)一步提高，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。

5 結(jié)論

采用高純度氮?dú)獯鎵嚎s空氣吹掃鍍層表面所制得的純鋅鍍層均勻致密性更好，能有效消除馬鋼連續(xù)熱鍍鋅產(chǎn)品表面亮點(diǎn)缺陷，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品表面質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，為國(guó)內(nèi)其它鋼鐵企業(yè)消除熱鍍鋅產(chǎn)品表面亮點(diǎn)缺陷提供了可借鑒的工藝改進(jìn)方法。