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鋼基中鈦、磷等元素對(duì)熱鍍鋅工藝的影響有哪些?

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2017.11.02

1.鈦的影響

現(xiàn)已證實(shí),鋼基中含有0.2%左右的鈦,對(duì)熱鍍鋅帶鋼會(huì)產(chǎn)生重要作用。目前鈦是生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度熱鍍鋅工藝使用板的主要添加元素。此外,由于鈦與碳和氮具有較大的親和力,它在鋼中就可以成為碳化鈦和氮化鈦的狀態(tài)存在。因?yàn)樘己偷且痄摬臅r(shí)效的主要元素,所以鋼中含有鈦就固定了氮和碳,對(duì)鋼材的防老化具有重要的作用。目前應(yīng)用的高強(qiáng)度轎車(chē)用鋼,必須要向鋼基中添加一定量的金屬鈦元素。
由于鈦是存在于α鐵的晶格之中,所以很明顯它也會(huì)進(jìn)入鐵-鋅相中,但是它對(duì)于鐵-鋅反應(yīng)速度并無(wú)顯著影響。

2.磷的影響

鋼中的磷對(duì)熱鍍鋅有明顯的影響,微量的磷能促進(jìn)ζ相的異常生長(zhǎng),使ζ相晶體粒粗大并同時(shí)抑制其相的生長(zhǎng)。當(dāng)磷在基體表面或生長(zhǎng)的鋅金層中偏析,會(huì)造成 相的迸發(fā)。

當(dāng)磷含量在0.15%左右時(shí),由于δ相和ζ相的生長(zhǎng)速度較快,使?相層變薄,在?相較薄的鍍層表面會(huì)出現(xiàn)無(wú)光澤的斑點(diǎn)。磷還影響熱鍍鋅層鐵鋅反應(yīng)速率,其作用相當(dāng)于硅的2.5倍。

研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)鋼中硅含量小于0.05%,不處于活性范圍內(nèi)時(shí),若此時(shí)鋼中磷含量大于0.03%,熱鍍鋅時(shí)也會(huì)產(chǎn)生超厚鍍層。研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生正常鍍層的臨界條件應(yīng)該是:若硅含量小于0.04%,則硅加磷小于0.09%。法國(guó)熱鍍鋅工藝標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了適用于熱鍍鋅的鋼材成份,為硅加磷不大于0.09%或硅加磷不大于0.11%。

3.鉬、釩、鈮的影響

為改變鋼的性能,通常在鋼中添加一些合金元素,如鉬、釩、鈮等,對(duì)批量熱鍍鋅基本無(wú)太大影響,但對(duì)帶鋼連續(xù)熱鍍鋅,當(dāng)鋅液中加入鋁后,鋼中鉬、釩、鈮等元素會(huì)促使Fe2Al5破裂而使鋅鍋中的鋁效應(yīng)過(guò)早失去作用。其原因是由于這些元素有細(xì)化晶粒的作用,使鋼基表面晶界增多,而鋼基表面晶界處是鋅擴(kuò)散通過(guò)Fe2Al5阻擋層的快速通道。

鋼中鋁含量較高時(shí)會(huì)減緩鐵鋅反應(yīng)速度。鋼中釩大于11%或鈮大于5%均會(huì)促使鍍層厚度呈線性生長(zhǎng)。而鋼中鉬含量較低時(shí),會(huì)促進(jìn)鐵鋅反應(yīng),但隨著鉬含量升高,這種促進(jìn)作用會(huì)減弱,當(dāng)鉬含量大于0.5%后,反而會(huì)減緩鐵鋅反應(yīng)。

4.錳、硫的影響

在低碳鋼中一般含錳、硫較少,它們對(duì)熱鍍鋅具有不同的作用。實(shí)踐證明,鋼中錳、硫的含量對(duì)鍍鋅層結(jié)構(gòu)的影響很小。而鋼中錳含量較高時(shí),特別是大于1.3%時(shí), 相就特別發(fā)達(dá),使合金層生長(zhǎng)速度加快,使鍍層變脆。

5.其他的影響

鋼中氣體的效益一直未被關(guān)注。鋼中氮?dú)夂窟_(dá)0.02%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)對(duì)鐵鋅反應(yīng)無(wú)明顯影響;鋼中所含的氧若以氧化物形式出現(xiàn),會(huì)引起過(guò)厚鍍層形成。鋼中的氫通常是由于酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的,將在鍍鋅時(shí)逸出,引起合金層破裂而增加鐵鋅反應(yīng)速率。 (以上文章內(nèi)容部分來(lái)源:《帶鋼連續(xù)熱鍍鋅》第三版。)

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