热浸镀铝锌模拟试验探索.doc要点.doc

1 前言 为探索钛（Ti）、稀土（Re）对热镀铝锌板锌花尺寸、镀层质量性能的影响，2010 年 10 月在宝钢技术中心分别进行了镀液加 Ti、Re 的热浸镀模拟试验。 2 试验材料及试验方法 2.1 试验材料 1）基板：宝钢冷轧厂提供的冷连轧后硬板，钢种为 DX51D+AZ，厚度为 0.8mm、1.9mm。2）Al-Zn-Si-Ti 锭：由宝钢提供的 Al-Zn-Si （55.38%Al+1.58%Si+43.04%Zn）纯锌锭（100%Zn）、Al-Si 锭（89.3%Al+10.7%Si），以及广东有色合金材料有限公司提供的 Al-Ti 锭（96.28%Al+3.72%Ti）配制而成。3）Al-Zn-Si-Re 锭：由宝钢提供的 Al-Zn-Si 锭（55.38%Al+1.58%Si+43.04%Zn）、纯锌锭（ 100%Zn ），以及株洲冶研新材料股份有限公司提供的 Al-Zn-Si-Re 锭（55.48%Al+1.60%Si+40.56%Zn+2.36%Re）配制而成。 2.2 试验方法 1）基板准备：将宝钢冷轧厂提供的轧后硬板剪切加工成如图 1 所示试样（以适 应热浸镀模拟试验装置镀锅尺寸），然后进行人工涂油处理（以避免试样锈蚀）。 120 210 10 100 1 试样外形尺寸2）Al-Zn-Si-Ti 及 Al-Zn-Si-Re 锭配制：将前述 Al-Zn-Si、Al-Si、Al-Ti、Al-Zn-Si-Re及纯锌锭锯切加工成适宜的尺寸；按目标成分，将各类原料锭按计算配比置于坩埚内，在攀研院电阻加热炉进行重熔配制，如附表 1 及附表 2 所示。其中，根据广东有色合金材料有限公司和株洲冶研新材料股份有限公司的建议，未考虑钛的烧损，稀土的烧损率考虑为 10%；根据热浸镀模拟试验装置镀锅尺寸将配制好的 Al-Zn-Si-Ti 及Al-Zn-Si-Re 锭锯切成适宜的尺寸。3）热浸镀模拟试验：采用丁酮对冷轧基板试样进行脱脂清洗；将所配制锌锭分两次加入镀锅，升温速度 50℃/h、100℃/h，保温温度 605～620℃，保温时间 2～3h；镀液撇渣后，将脱脂清洗后试样置于热浸镀模拟试验装置（如图 2 所示）进行试验，试样退火工艺如图 3 所示，炉内气氛 95%N2+5%H2，露点-70℃，入锅温度 585℃，镀液温度 600～605℃，浸镀时间 3s，气刀流量 150～200L/min，镀后冷却速度 20℃/s。 图 2 热浸镀模拟试验装置 T/℃ 720℃×30s 20℃/s 30℃/s t/s图 3 退火工艺曲线由于一种镀液成分试验时间较长，且宝钢热浸镀模拟试验较多，因而在宝钢技中心又对试验数量进行了适当调整，即仅分别进行空白试验（配制锭编号为 1-1），加0.01%、0.02%、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%的试验（配制锭编号分别为 1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7），以及加稀土 0.08%、0.12%、0.16%、0.20%的试验（配制锭编号分别为 2-1、2-3、2-5、2-7此外，在实际进行试验时，先进行了配制锭编号分别 1-3、1-5、1-7 的热浸镀模拟试验，其镀液 Ti 含量实测值分别为 0.013%、0.017%、0.023%，与目标值（分别预期为 0.02%、0.06%、0.12%）相差较大，因而在现场利用已有配制锭进行重新计算，并在镀锅内根据计算结果加锭，将 1-2、1-4、1-6 的镀液目标 Ti 含量分别调整为 0.06%、0.10%、0.15%。3 试验结果及分析 3.1 配制锭成分 实验室重熔配制锭成分分析结果见附表 3 及附表 4。结果表明： 1）对于 Al-Zn-Si-Ti 锭，如图 4 所示，当 Ti 含量较低时，计算值（目标值）与实测值较为吻合；随着 Ti 含量的升高，实测值与计算值发生偏离，尤其是当 Ti 含量大于0.09%时，其相差较大。初步分析配制锭 Ti 含量较计算值低的原因在于部分钛析出而进入渣中。如配制 1-3 号 Al-Zn-Si-Ti 锭时，其配制成品锭中 Ti 含量为 0.018%，而其渣中 Ti 含量即达达了 0.064%，如表 1 所示。 图 4 配制 Al-Zn-Si-Ti 锭的钛含量 表 1 配制 Al-Zn-Si-Ti 锭及其铝锌渣成分（%） 配制锭 铝锌渣 编号 Ti Si Ti Si Al Zn Fe 1-3 0.018 1.82 0.064 2.22 55.99 41.12 0.057 2）对于 Al-Zn-Si-Re 锭，如图 5 所示，计算值与实测值均较为吻合。