鄭 飛

(山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東276806)

某鋼廠對(duì)新上兩條連續(xù)酸洗鍍鋅聯(lián)合機(jī)組生產(chǎn)線試生產(chǎn)的熱鍍鋅SPHC鋼板產(chǎn)品進(jìn)行分析檢測(cè)，基板產(chǎn)品厚度規(guī)格為2.8 mm。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括試樣截面夾雜物和組織檢測(cè)，另外還利用掃描電鏡及EDS微區(qū)能譜儀對(duì)鍍鋅層厚度及不同位置的成分組成進(jìn)行線掃描和面掃描綜合分析。

1 理化檢驗(yàn)

1.1 待檢樣宏觀形貌

待檢樣整體形貌如圖1所示，取樣位置為板寬的四分之一位置處。

1.2 金相檢驗(yàn)

從圖1中所示A、B位置取樣進(jìn)行金相分析和電鏡分析。拋光后檢測(cè)，試樣檢測(cè)面未發(fā)現(xiàn)夾雜物；4%硝酸酒精侵蝕后檢測(cè)組織，鍍鋅基板組織晶粒較均勻，組織均為F+少量位于晶界處的三次Fe3C，晶粒度為11.2級(jí)，見圖2。

1.3 電鏡能譜檢測(cè)

1.3.1 鍍鋅層厚度檢測(cè)

在實(shí)際檢測(cè)中，可以使用SEM掃描電鏡精確測(cè)量鍍鋅層厚度。分別在鍍層截面上下兩個(gè)表面分別取五個(gè)位置檢測(cè)鍍層厚度，并取平均值作為實(shí)際檢測(cè)結(jié)果。其中上表面鍍層平均厚度為41.44 μm，下表面鍍層平均厚度為44.90 μm，鍍鋅層分布較均勻。

圖1 待檢樣整體形貌

圖2 基體組織(500×)

Figure 2 Matrix microstructure

1.3.2 點(diǎn)掃描及線掃描

對(duì)鍍鋅層不同位置進(jìn)行點(diǎn)掃描及線掃描。對(duì)鍍層截面上下兩個(gè)表面分別由內(nèi)到外取不同位置5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)掃描，并由內(nèi)到外進(jìn)行線掃描。結(jié)果顯示：上下兩個(gè)表面鍍層與基體交界處均含有Zn、Fe、Al元素，鍍層靠近基體位置含有Zn元素及少量Fe元素，鍍層其他位置只含有Zn元素，如圖3所示，鋅層與基板之間無明顯相互滲入現(xiàn)象。

(a)上表面

(b)下表面

圖3 上下表面鍍層線掃描檢測(cè)結(jié)果

Figure 3 Line scanning detection results of upper and lower surface coating

(a)鍍層與基體交界處

(b)鍍層內(nèi)部

(c)鍍層近表面

圖4 上表面鍍層面掃描檢測(cè)結(jié)果

Figure 4 Area scanning detection results of upper surface coating

(a)鍍層與基體交界處

(b)鍍層內(nèi)部

(c)鍍層近表面

圖5 下表面鍍層面掃描檢測(cè)結(jié)果

Figure 5 Area scanning detection results of lower surface coating

1.3.3 鍍鋅層分區(qū)域進(jìn)行面掃描

分別對(duì)上下兩個(gè)表面鍍層截面上的3個(gè)區(qū)域(鍍層與基體交界處、鍍層內(nèi)部、鍍層近表面)進(jìn)行面掃描，結(jié)果顯示鍍層與基體交界處含有少量Al元素，鍍層其他位置只含有Zn元素，見圖4和圖5。

2 分析總結(jié)

(1)可通過SEM掃描電鏡對(duì)鍍鋅層厚度進(jìn)行精確測(cè)量，并利用EDS微區(qū)能譜儀對(duì)鍍鋅層不同位置的元素原子百分含量進(jìn)行檢測(cè)分析，用以分析鍍鋅層的均勻性。

(2)鍍鋅層與基板交接處位置均存在鋁元素。由于鋁對(duì)鐵比鋅對(duì)鐵有較大的熱力學(xué)親和力。所以在加鋁帶鋼熱鍍鋅中，在溫度和時(shí)間的影響下，總是優(yōu)先在鋼基表面形成Fe-Al化合物，這個(gè)薄而均勻的中間層能夠牢固地附著在鋼基表面，合金層的吸鋁量越高，則鍍層的粘附性越好。

(3)在后續(xù)生產(chǎn)過程中，可更多關(guān)注基板材料的熱處理溫度、組織與鍍鋅層均勻性、附著性的關(guān)系。