热镀锌钢板生产概述第十三讲热镀锌钢板质量检验.docx
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热镀锌钢板生产概述第十三讲热镀锌钢板质量检验
热镀锌钢板生产概述
第十三讲 热镀锌钢板质量检验
朱 立 尚志东
（鞍钢技术中心 （鞍钢审计部
摘要 为了保证热镀锌钢板的产品质量,为用户提供性能可靠的产品,必须对镀锌后的钢板进行全面的质量检验。
介绍了几种检验方法及镀锌板常见的几种缺陷。
关键词 镀锌板 质量检验 缺陷
BriefIntroductionoftheProductionofHotGalvanizedSteelSheet
Lecture13QualityTestofHotGalvanizingPlates
ZhuLi ShangZhidong
（AISCTechnologyCentre （AISCAuditDepartment
Abstract Thecompletequalitytestofplateaftergalvanizingshouldbecarriedoutinordertoassuretheproductqualityofhotgalvanizingplateandsupplyreliablepropertyproductsforcustoms.Severaltestmethodsandsomecommondefectsingalvanizingplatesareintroduced.
KeyWords galvanizingplate qualitytest defect
1 产品的性能检验
为了保证产品质量,降低生产成本,为用户提供性能可靠的产品,必须对产品进行全面地性能检验。
检验的结果不仅仅是判定产品是否合格,而且也是总结经验,发展生产技术,判定科研试验规划等的重要依据。
1.1 取样方法
朱立 高级工程师 鞍钢技术中心钢研究所 邮编 114001为了做好性能检验,取得可靠的结果,首先要做到合理取样。
取样要有代表性,位置、数量要合理,这样检验的结果才可靠。
另外要考虑到操作和成本,取样的数量应尽量少。
对于用连铸坯生产的冷轧板,以一卷为检验单元;对用初轧坯生产的冷轧板,应以每一个钢锭作为一个检验单元。
取样以酸洗焊缝为界限,根据钢种要求,分别在头、中、尾不同部位取样。
取样时,不允许有锌疤、锌粒、气刀条痕、漏镀等镀锌缺陷。
所取试样长度不小于500mm,与板同宽。
1.2 机械性能的检验
热镀锌钢板需进行多种机械性能的检验,主要是检验基板——冷轧板的性能。
这些试验都是在冷轧板生产后应进行的检验。
镀锌之后的检验只是进一步验证镀锌板的这些性能与基板的一致性,故在此不作叙述。
1.3 热镀锌板锌层附着性能试验
热镀锌的目的是在钢板上形成耐腐蚀性能良好的保护层。
所以镀锌层的附着性能好坏,是热镀锌钢板性能的重要指标。
通过检验来考核镀锌层的韧性（裂纹、镀锌层的附着性能（脱落,所用的方法有:
（1折叠试验
对于厚度小于2.5mm的镀锌板,使用双曲万能折叠试验机进行折叠试验,按照一定的方向观察折叠试样,根据结果作出判断。
（2球冲试验
针对镀锌板用于深冲加工的用途,在压缩空气锻球试验机上进行球冲试验。
根据不同的板厚,确定冲击次数和冲击球的直径,沿带钢宽度方向的两边和中间共测试三点。
（3弯曲试验
当镀锌板厚度超过2.5mm时则不采用折叠试验的方法,而是采用弯曲试验来考核镀锌板镀层的韧性和附着力。
试验用弯曲试验机将宽度为20~25mm、长度为250mm的试样,弯折至180°,从弯曲部位的外侧观察镀层情况,根据有关标准作出判断。
1.4 镀锌层厚度（重量的测定
镀锌层的厚度控制不仅决定了它的使用寿命而且决定着它的生产成本,因此,需要对热镀锌板的镀锌层重量进行快速、准确的测定。
测定的方法有如下几种:
（1化学法
化学法是用含有SbCl3缓蚀剂的盐酸溶液,将试样上的全部镀锌层（Zn及Zn2Fe溶解掉,然后称重量,所溶掉镀层的重量即可求出。
试验所用溶液的配制方法是:
缓蚀剂:
将重量为20.0g的三氧化二锑（Sb2O3试剂溶于比重为1.18~1.19的分析纯盐酸中,然后用同样的盐酸将其稀释至1000ml。
试验溶剂:
在100ml比重为1.18~1.19的分析纯试剂盐酸中加入上述的缓蚀剂溶液5ml。
试验进行时先将试样用分析天平称重,然后在溶剂中溶去镀层,再经水洗擦干后称重,按下式可求得镀层重量GZn。
GZn=
G0-G1
S
×10000
式中:
GZn——镀锌层重量（双面,gm2;
G0——酸洗前试样重量,g;
G1——酸洗后试样重,g;
S——试样面积,cm2。
采用此种方法结果准确与否的关键在于:
准确地判定酸洗终点,这需要有一定的经验。
（2磁性测量法
磁性测量法是利用磁性测厚仪测定钢板或标准样板以及镀锌板表面的磁阻,从而给出非导磁层——镀锌层的厚度。
由于这种方法只能测定探头所接触点的镀层厚度,而且误差较大,所以尽管这种方法可以快速无损地测定镀层厚度,也只能作为参考值而不能以此作为主要依据。
（3金相测量法
金相测量法是利用金相显微镜精确地测量样品镀锌层的厚度,同时还可以研究镀层的结构。
但是由于测定的点范围极小,代表性不强,而且检验速度较慢,所以不宜用于生产检验而适用于科研试验时使用。
（4电化学溶解法
根据法拉第定律,1克当量金属的析出需要96500C的电量。
因此,将一定面积的镀锌板作为阳极,在一定的电解质溶液中（如含硫酸锌等以恒电流（如电流密度为2.0A
dm2电解至终点。
根据所用的时间求得电量,可以换算出锌层的重量。
使用专门制作的电解槽,可以很快而准确地获得结果。
1.5 络酸钝化膜的测定
对镀锌板进行铬酸钝化处理的目的是在表面形成钝化膜来增强产品在运输和储存过程中的防锈能力,一般要求表面含铬量不低于12mgm2。
测定表面含铬量的方法是将表面的铬溶解之后用比色法测定Cr6+的含量。
对于表面所含的Cr3+,则通过使用氧化剂（如KMnO4使其氧化为Cr6+后测定。
在表面钝化后30min之内（未老化立即取样测定时,可以用蒸馏水溶解试样表面的钝化膜。
对钝化后已超过30min以上的（老化后试样,则使用硫酸2磷酸溶液（酸溶或使用氢氧化钠溶液（碱溶来溶解试样表面的钝化膜,然后进行铬的比色测定。
1.6 热镀锌层的耐腐蚀性能检验
镀锌层的作用就是通过提高耐蚀性来延长钢材的使用寿命,于是需要有一定的快速方法来判定镀层的耐腐蚀性能,此类方法有盐水喷雾试验和湿热试验法。
（1盐水喷雾试验法
盐水喷雾试验法是利用盐雾试验箱,对试样定期定量地喷射雾化的盐水,人为地创造苛刻的海洋大气气氛来试验镀锌板耐腐蚀性能的方法。
按照标准规定进行盐水喷雾,然后记录出现白锈、黑锈乃至红锈的时间和情况,直至达到规定的试验时间,为了更快地得到试验结果,提高试验条件的苛刻程度,可以在盐水中加入一定量乙酸和氯化亚铜。
（2湿热试验
湿热试验是利用湿热试验箱对镀锌板进行湿热带气候下耐蚀性能的试验方法。
试验一般控制在40℃（±2℃,湿度95%~100%的条件下进行。
观察试验的结果,并记录发生锈蚀的情况和时间、面积大小和所占比例等。
如果在上述试验的过程中不断通入一定量的二氧化硫气体,则称为二氧化硫湿热试验,它可以模拟工业大气环境试验镀锌板的耐蚀性能。
1.7 镀锌层的均匀性试验
镀锌板表面的均匀性影响它的用途和使用寿命,对其表面镀层厚度的均匀程度和镀层表面的均匀程度（粗糙度用不同的方法进行测试。
（1硫酸铜试验
硫酸铜试验是用来判定镀层厚度均匀性的方法。
它的原理是将镀锌板浸入到一定浓度（比重为1.186的中性硫酸铜溶液中,由锌来置换溶液中的铜离子,每浸30s后用净水冲洗擦净再重复浸泡,至发现红棕色的铜沉积物为止,并记录所浸次数,先出现铜沉积的部位即是镀层最薄的部位。
此种方法还广泛用于其它镀锌产品的检验（如:
钢丝、钢管、结构件等。
（2表面粗糙度测定
利用专门的粗糙度测量仪,按规定在一定长度上测量长度方向上的最高、最低点数值,求其平均值,用以标志表面粗糙度,供作涂装用途时参考。
1.8 金相检验
金相检验的目的是检验镀层的组成、厚度和结构。
根据合金层的厚度、均匀程度等来判断生产工艺的管理状况,及时指导生产,保证镀层的附着力性能。
由于镀锌层较软,所以制样需采用硬质塑料。
磨样时也较困难,制取的试样经苦味酸、硝酸等腐蚀后观察镀层结构、各相组织及厚度等。
2 热镀锌板常见的质量缺陷及产生原因
热镀锌板常见的质量缺陷是指从生产厂和用户两方所看到的产品缺陷。
在生产厂出厂前的检验中被认为是合格的产品,在经过储存和运输之后交给用户时会发生另外一些缺陷甚至不能使用。
因此要对产品的质量缺陷有较全面的了解。
如果对产品缺陷进行分类,大体可以分为:
外表可见的缺陷;经性能检验发现的缺陷;经储运后产生的缺陷。
对于这些缺陷的检查及成因的分析,对提高产品质量以及指导生产起着重要的作用。
现将合格钢板镀锌后常见的缺陷及特征与成因列表作简要说明。
表1 热镀锌板表面可见缺陷
缺陷名称特征原因分析
露钢
锌粒
灰色镀层
锌突起
条状花纹
锌浪
贝壳状花纹
水印
抖动条纹
光整压印
白锈
表面黑斑、无镀锌层
镀层上有米粒状颗粒
表面无光、灰色、无镀锌层
树枝状条纹突起
边部条状花纹波浪状花纹
贝壳状花纹
锌起伏
小锌花板表面圆坑状缺陷
表面周期性条纹
光整后有
锌粒或印痕
表面不同程度
白色
1因原板锈蚀使还原退火
能力不足;2酸洗不足;
3溶剂成分不合格; 4烘烤过度; 1底渣过多;2底渣上浮; 3锌液中铝含量过多。
1原板冷却慢; 2半凝固状态时划伤。
1锌过稠、锌温低; 2铝含量高,使溶点升高; 3气刀位置低或压力小。
1边部锌较厚;2边部冷却快。
1锌液温度高;2锌稠、含铝少。
铝含量高、温度低
水滴过大
1沉没辊结渣,轴浸蚀; 2光整辊磨损。
1光整辊粘锌; 2光整机机械损伤。
1涂油、钝化不良; 2车间环境不良; 3沾染溶剂、浮灰; 4溶剂烟熏。
表2 检验后发现缺陷
缺陷名称特征原因分析
分层
镀层过薄
镀层不均
折叠性能
不合格
分层检验不合格
镀锌量小于
规定标准
硫酸铜试验不合格
折叠试验不合
格锌层脱落
钢板有夹杂
1气刀调节不良;
2锌液温度过高,速度过慢
（使用气刀时为过快。
1气刀双面调节不当;
2镀辊偏心;3严重瓢曲。
1锌液温度过高;
2铝含量过高或过低;
3浸锌时间过长（停车。
表3 用户接收时发现缺陷
缺陷名称特征原因分析
划伤
表面黑点
白锈
黑锈
板卷划伤
表面凸起处有
黑点,暗斑
表面有白色
浮锈、浮灰
表面黑色锈斑
吊运不良,包装破损
储运中板面摩擦
1表面涂油、钝化不良;
2在潮湿条件下储运时间过长;
3储运过程中受水（海水浸泡;
4溶剂未洗净。
1超期储存;
2涂油、钝化不良;3沾染溶剂;
4储运过程中浸水（海水;
5与工业大气长期接触受潮。
参考文献（略
（编辑 李玉荣
收稿日期:
1999年12月29日
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