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1、前言
我國對熱鍍鋁鋅合金鍍層板的研究、生產(chǎn)及應(yīng)用可以說仍是一片空白,目前僅建成無錫新大中、寶鋼及攀鋼3條線,且攀鋼和寶鋼熱鍍鋁鋅合金鍍層板生產(chǎn)線剛開始進(jìn)入試生產(chǎn)階段。因此,探討熱鍍鋁鋅合金鍍層板的生產(chǎn)工藝技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量特性,對我國熱鍍鋁鋅合金鍍層板的生產(chǎn),以及用戶的合理使用該產(chǎn)品具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2、生產(chǎn)工藝特性
2.1清洗:較普通熱鍍鋅板生產(chǎn)而言,鋁鋅合金鍍層鋼板的生產(chǎn)對基板清潔度有更加嚴(yán)格的要求。這是由于熱鍍鋁鋅合金時(shí),鍍液鋁含量較高、鍍液溫度較高、鋁易氧化、易產(chǎn)生鋅蒸汽,從而易惡化鍍層附著性。因此,為確保鍍層粘附性,熱鍍鋁鋅合金鍍層板生產(chǎn)一般需采用爐外清洗,即在退火爐前設(shè)置電解脫脂清洗段。
2.2退火:熱鍍鋁鋅合金鍍層板的退火與普通熱鍍鋅板相比有兩個(gè)問題需考慮:一是對LCAK鋼如何實(shí)現(xiàn)在線過時(shí)效處理,因其過時(shí)效的最佳溫度為300~350℃,而帶鋼入鋅鍋溫度要求大于550℃;二是由于其鍍液溫度比鋅的熔點(diǎn)高出200℃左右,易引起爐鼻處鋅的蒸發(fā),這種鋅蒸汽附著在帶鋼上,就會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生漏鍍?nèi)毕?,因而需確保爐內(nèi)強(qiáng)的還原性氣氛和嚴(yán)格控制爐鼻處的零點(diǎn)溫度。鑒于此,國外一些生產(chǎn)廠家將爐內(nèi)H2含量提高到了40%~60%,爐鼻處的零點(diǎn)溫度控制在-50℃以下。
2.3熱鍍:由于Al-Zn合金熔點(diǎn)較高,故其鍍液溫度比普通熱鍍鋅溫度高,最佳溫度范圍為620~650℃。為獲得較好的鍍層附著性,帶鋼入鋅鍋溫度要比鍍液溫度低約50℃。為了細(xì)化富鋁的枝晶組織,減少枝晶間富鋅的晶粒的體積分?jǐn)?shù),以提高鍍層耐蝕性(富鋁枝狀晶細(xì)小、晶間的間隙小,枝晶間富鋅的晶粒要少、且細(xì)密地分散在鍍層中),鍍后需要快速冷卻,冷卻速度一般要求10~30℃/s。
2.4鍍后處理:與普通熱鍍鋅相同,熱鍍鋁鋅合金鍍層板一般也進(jìn)行鉻酸鈍化后處理。但近年來,為提高熱鍍鋁鋅合金鍍層板的成形性及環(huán)保性,將輥涂丙稀酸工藝開始逐漸取代傳統(tǒng)的鉻酸鈍化,且無鉻有機(jī)鈍化逐漸受到廣泛關(guān)注。
此外,就熱鍍鋁鋅合金鍍層板用作彩涂基板而言,因其表面較普通熱鍍鋅板干凈,且對預(yù)處理較敏感,預(yù)清洗過度,會(huì)導(dǎo)致鍍層表面變黑,降低涂層粘附性,所以其預(yù)處理要求要溫和些。
3、產(chǎn)品質(zhì)量特性及應(yīng)用
熱鍍鋅鋁合金鍍層板表面平整,呈銀灰色,有金屬光澤,其表面為均勻分布的Al-Zn合金晶花。其鍍層表層為實(shí)心樹枝狀晶體,其枝晶部分為富鋁的α相固溶體,枝晶間是富鋅的偽共晶β相,內(nèi)層為Al-Fe-Si-Zn金屬間化合物層鋁鋅合金鍍層板鍍層的組織結(jié)構(gòu)決定了其具有如下質(zhì)量特性:
(1)由于鋁的非動(dòng)態(tài)化保護(hù)作用和鋅的犧牲陽極保護(hù)作用的復(fù)合,因而熱鍍鋅鋁合金鍍層板(簡稱GL)的顯著性能特點(diǎn)是具有優(yōu)異的耐蝕性,熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板鍍層耐蝕性是普通熱鍍鋅板的2~6倍。此外,GL板在使用的中、后期還表現(xiàn)出具有優(yōu)異的耐切口腐蝕性。
(2)由于鋁的熔點(diǎn)較高、且具有較強(qiáng)的耐氧化和熱反射性,因而GL板具有優(yōu)良的耐高溫腐蝕性能。GL板允許在300℃的工作環(huán)境下長期使用,可在500~600℃高溫環(huán)境下短期使用。GI的工作環(huán)境溫度一般僅允許為室溫,極限工作溫度為230℃。
(3)GL板表面平整,呈銀灰色,有金屬光澤,表面為均勻分布的Al-Zn合金晶花,因而具有良好的外觀裝飾性。
(4)由于鋁鋅合金鍍層的含孔率至少為2%,因而GL板在庫存、運(yùn)輸過程中容易發(fā)生腐蝕而產(chǎn)生白銹、黑斑等缺陷。
此外,GL板還具有良好的涂裝性、加工成型性及焊接性能,能滿足建筑、家電及汽車行業(yè)用戶的要求。
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