为什么合金化板镀层易产生粉化？如何克服？

为什么合金化板镀层易产生粉化？如何克服？

             粉化产生的原因如下：

            合金化镀锌板经过合金化退火处理后，表层的纯锌层全部转变成了锌铁化合物，硬度和脆性大幅度提高，在获得了良好的焊接性能等一

系列优点的同时，也带来了在加工时易产生镀层剥离的一大难题。

            镀层剥离有两种类型：第一种是以粉末形式脱落，即“粉化"；第二种是以鳞片形式脱落，即“剥落"。粉化是由于镀层内部失效而形成颗粒状

物，颗粒尺寸一般小于镀层厚度；剥落是由于镀层与基板界面之间附着失效而形成的片状颗粒，颗粒尺寸一般与镀层厚度相近或大于镀层厚度。无论

是粉化还是剥落均会造成钢板镀层的破坏，不仅会影响汽车车身件的涂装性，而且还会严重影响其耐蚀性，因此必须杜绝。

              合金化镀锌板的抗剥落性主要是由于其组织决定的。当镀层中合金化度较高时，在加工时易产生龟裂，当镀层中的裂纹因外应力的作用，

便会很快发生粉末状脱落。当镀层合金化度较低时，它具有一定的延展性，可以防止裂纹的传播，从而可防止粉末状脱落；特别是在较高的表面压力

下滑动成形时，由于其摩擦系数较大，滑动阻力较大，从而会产生刺离性脱落。

              可见化合物层的抗粉化性和抗剥离性是对应的。

               因此，冲压成形性良好的合金化镀锌板，其镀层的最佳结构应该以含铁量适中的为主，在其与钢基上有较薄的存在，镀层的平均含铁量在

10 ％左右。

              克服方法如下：

              影响合金化镀锌板组织的因素很多，主要有镀锌工艺和合金化处理工艺，除此而外，基板的化学成分影响也很大。

             （1）基板的化学成分。

              1)钢中的含碳量升高会使锌铁反应加剧，从而使锌铁化合物的生长速度增大，会促进FeZn₁₃。的生长，抑制FeZn₇的生长。

              2）钢中的硅可使铁在锌液中的溶解速度加快，是促进铁锌反应最剧烈的一种元素。

             3）钢中的磷对热浸镀锌板的锌层结构有明显的影响，微量的磷能促进FeZn₁₃的异常生长，当磷在基体表面或生长的锌化合物层中产生偏析

时，会造成FeZn₁₃相进发式成长。

            （2）镀锌工艺。

            1）锌液中的含铝量。在镀层含铁量相同的条件下，镀层剥离量随锌液中的含铝量的提高而降低。

           2）锌液温度。在455-460℃范围内，随着锌液温度的提高，铁锌的反应更为激烈，会促进Fe₃Zn₁₀的生成，使镀层剥离量增加。

           3）带钢人锅温度。规格较薄的带钢人锅温度基本不会影响到镀后的温度，所以对镀层剥离基本没有影响。

         （3）合金化处理工艺。

          1)当带钢合金化处理温度在510℃以下时，虽然渡层中没有Fe₃Zn₁₀化合物层，只有FeZn₇，但表面仍有纯锌层存在，说明镀层未完全合金化，

此时镀层平均含铁量较低，一般小于5 ％，

          冲压成型时因低的Fe含量导致钢板镀层易与模具黏附，摩擦系数增大，使镀层剥离，甚至黏附于模具表面而无法正常使用。

          2）当带钢合金化处理温度在520-550℃时，得到的组织是在钢基板与镀层之间有一层很薄的小于1 m的Fe₃Zn_10，镀层中大部分为FeZn₇,相，

其表面是一层薄薄的FeZn₁₃相。表层FeZn₁₃相的出现，是由于其为软质相，可以择优变形，释放了一部分变形应力，从而抑制了粉化现象，此时形

成的合金化镀层结构最理想。

         3）当合金化温度升高至560℃以上时，会引起锌铁化合物层的快速成长，使镀层的脆性增加，镀锌板的粉化趋势急剧加快。

        对该合金化镀锌试验钢板镀层相结构的微观检测结果进行分析，发现其镀层中FeZn₁₃相消失，而脆性相Fe₃Zn₁₀相迅速增厚，由于相层的硬度

高，脆性大，在整个合金镀层中形成易碎的中间层，变形过程中，摩擦系数的变化导致了化合物层中强烈的应力集中。通过调整以上工艺，就可以减

轻或消除合金化镀锌板在加工时出现的粉化或镀层剥离缺陷。