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 IF钢合金化镀锌板

采用优质的沸腾钢和镇静钢难以生产适合汽车冲压成型要求苛刻的镀锌板。为此上世纪70年代出现了IF钢（无间隙原子钢），它具有极好的冲压成型性，它从而适应于汽车的内、外面板。IF钢具有优异的深冲性能，可满足大部分难冲压件的冲压要求，因而正在逐渐取代08AL系列的汽车用钢，目前国外已经在DDQ极钢板上大量应用了IF钢。各高强度钢也是在IF钢的基础上，通过添加Mo、Cu、P等元素来生产的。

IF钢的出现对钢铁企业的技术水平和管理水平提出了更高的要求。在技术方面，必须采用 铁水预处理技术，保证用低磷、硫、硅的铁水作为炼钢原料；必须采用炉后精练技术和在线的碳、氧分析技术，保证钢水高的成分准确性和纯净度；必须采用RH（中超低碳钢高速脱碳工艺），保证钢水极低的碳和气体含量，必须采用低碳的复盖剂、保护渣和耐材，保证钢水不回碳，对于汽车外板，必须清理板胚表面；必须采用从加热到精轧和卷取间的板带温度控制技术，保证热轧带钢均匀的机械性能；必须采用高精度热轧、冷轧技术，保证极佳的板形和高精度的尺寸以及防止产生辊印和卷取缺陷的技术等等。一贯制生产过程质量保证体系十分必要，也就是说，在炼钢、 连铸、热轧和冷轧的每一道工序，都必须严格按照产品的最终用途来组织生产，特别是在频繁改变钢材品种时候，必须采用相应的措施来保证最终产品的质量。另外一个重大的课题是，如何通过综合的整体生产系统，将镀锌生产线与其他生产工序连接起来，以最大程度降低成本。总之，生产汽车用镀锌板对于每个钢铁企业，特别是国内的钢铁企业，都是一个非常大的挑战。

7） 固溶强化型钢板的热镀锌

为了提高钢的强度，通常添加Si、Mn和P等元素进行固溶强化，并利用马氏体和贝氏体的 组织强化，对于DP双相钢，通过控制合金元素含量和采用临界冷却速度可获得马氏体组织。

作为汽车面板的要求是低的屈服强度ós〈240Mpa〉）和高的￥值。在IF钢中加P、Mn、Si等固溶强化元素，由于此钢无固溶C和N存在，基本上是非时效性钢板。但无固溶C存在时易引起二次加工脆化，故可加入微量B以防止。以P为主要强化元素时ób可达340~370Mpa，而以Mn、P为主加入时。其ób可达390~440Mpa。

8） 烘烤硬化型（BH钢）及热 处理强化型钢板

BH钢是指烘烤硬化钢。IF钢属于超低碳钢，BH钢的含C量为0.016~0.020%，利用应变时效而强化的方法，在超低C钢中使残余的微量（5ppm）的固溶C，在冲压成型时产生位错，而在以后进行涂装烘烤（170℃，20min）时会析出Fe-C化合物而将位错固定，从而使其强度增高。采取调整化学成分生产的BH冷轧钢板也具有较好的深冲性能，添加Nb、Ti等微量元素，在轧制状态下使其形成碳氮化合物。其R值为1.92~2.06。这种BH冷轧钢板在涂漆烘烤温度170`C下可使汽车零 部件抗拉强度提高40~70MPA。目前已研制出340Mpa级BH冷轧钢板。

9）组织强化型高强度钢板

通过改变钢的微观组织可在大范围内提高其强度（440~1470Mpa），目前开发出三种高强度级别的钢板，其代表性的钢有双相（DP）钢板和贝氏体钢板。此钢的屈服强度低，加工硬化指数高，成型性好。此外，TRIP（变态诱发超塑型钢）及超高强度钢板等均有希望大规模应用于汽车。目前这些钢板的热镀锌及合金化合处理，除DP钢板有少量热镀锌的研究以外，其他高强度钢板尚未开展研究。这些钢板的热镀锌和合金化处理技术上会有一定的难度， 需要我们去探索。

热镀锌基板的研究必须与热镀锌工艺相结合起来，否则即使基板达到要求的性能，镀锌工艺不能满足要求也达不到目的。

2．1．3镀锌工艺技术的发展

为了获得优质的表面，90年代国外新建的镀锌生产线大量采用美钢联法，美钢联法采用高密度电解脱酯技术（HCD）可以快速有效地清除表面的油污，同时在还原退火炉中美钢联法用全辐射管替代改良森吉米尔法中的明火加热，因此可以严格的控制温度和气氛，确保火炉的无 氧化气氛，从而保证镀层的优良附着性和表面质量。

传统热镀锌线的工艺布局均是设置一台光整机。现代化生产汽车板的宽带钢热轧镀锌机组，一般在工艺布局中设置两台光整机，第一次光整是采用一台四辊式光整机把带钢表面轧平，消除表面凸凹不平的外貌；第二次光整是选用一台二辊式光整机给带钢一定的粗糙度。

传统热镀锌作业线均为双活套，布置在工艺段的出口和入口。由于汽车板对板面要求极高，所以光整汽车板时，有时5~10卷就要更换光整辊，为了实现工艺段不停机换辊，提高作业率，所以有些 机组在光整机前增加一个活套，即组成一线三活套的工艺布局，新增活套的储料时间一般为120s。

国外新近投产的热镀锌或改造旧的热镀锌机组的生产能力和产品质量都有进一步提高，发达国家新建的生产线可生产宽度达2100mm的热镀锌钢板，机组速度最高可达200m/min，合金化速度达136m/min，年生产能力达60万吨。

2．1．4热镀锌装备的发展现状

气刀是控制镀层厚度和均匀度的关键部件，新型气刀采用可 调节式整体框架式结构，可以可靠准确地调节气刀与钢带的间隙与角度，调节气刀与锌锅的距离，其刀唇间隙可以自动控制从而保证镀层的平整度和均匀性。

锌液中的锌渣是影响镀锌板表面质量的最重要的因素，在现代化生产线中，已用陶瓷内衬锅取代铁锌锅，用可移动或提升更换的双锌锅来替代镀液转换，用在线测量的探头（Al sensor）和相应的锌液成分控制系统可以严格地测定锌液中的铝和对应的铁含量，可以有效地减少锌渣对镀锌板表面质量的影响。

利用电磁移动场创造的磁流体动力学封闭（NHD）而设计的垂直型锌锅可取消原始锌锅中的部件，而取得高速、无锌渣、节能、提高锌层表面质量等优点。本法的工作原理是：液态Zn（或Al、ZnAl）合金从锅底流出后进入MHD通道达一定深度时（此深度取决于金属液比重、液面高度、电流大小等因素），由于交流感应器产生的外部电磁移动场在锌液中产生感应电流，此电流与外部电磁场的相互作用而产生电 磁力，它作用于金属流体使之向上移动。因而使锌液不能从锅底的开口出流出。当钢带从其底部通道进入锌锅时锌液在通道处始终处于一个位置，而锌锅内不需设任何钢结构件。

为了提高机组运行速度和生产效率，减少面渣和底渣的形成，国外有关研究单位相继开发了“锌垫”技术和“垂直锌锅技术”。“锌垫”技术以液态金属垫的原理工作，钢带被液态金属压力压下通过锌垫，由于不采用沉没辊，从而带来产品表面质量提高、生产效率提高、成本降低， 特别适用于高速机组。

由于激光拼焊技术的出现和应用，汽车厂可以将窄幅板焊在一起后使用，这使得用量较小的宽幅板（宽度1800mm以上）的生产已不再是必须的，只是冷轧厂的产品的宽度达到1550mm，即可生产汽车用镀锌钢板。

这些先进技术装备的不断开发应用，使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。例如日本已高达81%、加拿大76%、意大利71、法国70%、德国60%、美国45%。由于合金化镀锌板成本和质量的优越性，日本汽车界决定到2005年汽车用板全部用合金化镀锌板，取代现有的 电镀锌合金板。

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生产线可生产宽度达2100mm的热镀锌钢板，机组速度最高可达200m/min，合金化速度达136m/min，年生产能力达60万吨。2．1．4热镀锌装备的发展现状气刀是控制镀层厚度和均匀度的关键部件，新型气刀采用可调节式整体框架式结构，可以可靠准确地调节气刀与钢下热镀锌钢板产品性能特点及优势，热镀锌钢板适用领域吧。热镀锌钢板的特性：镀锌能有效的防治钢材腐蚀，延长运用寿命。镀锌薄钢板(厚度为0.4～1.2mm)又称镀锌铁皮，俗称白铁皮。热镀锌钢板的最大优点是优秀的耐蚀性、涂漆性、装饰性以及良好的成形性。近年来热镀锌钢板热浸法制造,但在出槽后,立即把它加热到500℃左右,使其生成锌和铁的合金薄膜.这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性;③电镀锌钢板.用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性.但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板;④单面镀和双面差镀锌钢板.单面镀锌钢板,即只在在汽车上的用量不断呈上升趋向，并成为汽车用薄板的主体。世界各国均在研讨如何扩展热镀锌钢板的种类、规格，改良镀层工艺进而进步镀层质量，即耐蚀性、抗粉化剥落、涂敷性、焊接性。镀层板的成形性一直是其应用的重要方面，这主要取决于基板性能、镀层工艺及性能和成形工艺条件，能太小，一般最小为双面50～60g/m2，最大可达600g/m2。电镀，锌板的镀锌层可以很薄，最小达，15g/m2最大为，100g/m2左右。另外，电镀锌可以只镀一，面，也可以两面镀锌，热镀锌必须是两面镀锌，热镀锌板和电镀锌板在镀层组织结构上有根本性的不同，热,又有良好的涂装性能;除上述五种外,还有彩色镀锌钢板、印花涂装镀锌钢板、聚氯乙烯叠层镀锌钢板等.但目前最常用的仍为热浸镀锌板.热镀锌钢板产品性能特点及优势，热镀锌钢板适用领域热镀锌钢板在工业生产中使用相当的广泛，很多人对于热镀锌钢板并不是太了解，下面一起来看一：液态Zn（或Al、ZnAl）合金从锅底流出后进入MHD通道达一定深度时（此深度取决于金属液比重、液面高度、电流大小等因素），由于交流感应器产生的外部电磁移动场在锌液中产生感应电流，此电流与外部电磁场的相互作用而产生电磁力，它作用于金属流体使之向上移动。因而使经过综合的先进技术相配合才干到达良好的应用效果。热镀锌钢板广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等。镀锌钢板是为防止钢板表面遭受腐蚀延长其使用寿命，在钢板表面涂以一层金属锌，这种涂锌的钢板称为镀锌板。热镀锌板，和电镀锌板镀锌层厚度不同，热镀锌的镀锌量不可和相应的锌液成分控制系统可以严格地测定锌液中的铝和对应的铁含量，可以有效地减少锌渣对镀锌板表面质量的影响。利用电磁移动场创造的磁流体动力学封闭（NHD）而设计的垂直型锌锅可取消原始锌锅中的部件，而取得高速、无锌渣、节能、提高锌层表面质量等优点。本法的工作原理是锌液不能从锅底的开口出流出。当钢带从其底部通道进入锌锅时锌液在通道处始终处于一个位置，而锌锅内不需设任何钢结构件。为了提高机组运行速度和生产效率，减少面渣和底渣的形成，国外有关研究单位相继开发了“锌垫”技术和“垂直锌锅技术”。“锌垫”技术以液态金属垫的原理工作热浸法制造,但在出槽后,立即把它加热到500℃左右,使其生成锌和铁的合金薄膜.这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性;③电镀锌钢板.用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性.但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板;④单面镀和双面差镀锌钢板.单面镀锌钢板,即只在