热镀锌常见的质量缺陷及产生原因.doc

热镀锌常见的质量缺陷及产生原因一、钢基缺陷1、表面夹层此缺陷主要表为锌层呈现不规则的外观，锌皮覆盖在带钢表面，未形成合金层。此锌层的下部往往有非金属夹杂物或氧化铁皮存在于钢基上。成因：由非金属夹杂在连铸过程中形成较大尺寸的聚积区造成的。集中于表面的下部，在以后的冷轧过程中暴露出来。2、气孔此缺陷外观呈隆起的直线条带状镀层。带钢内部不连续，且在热镀金属薄板中因棊金属的覆盖，多表现为波纹状的条纹。成因：原料钢锭中含有夹杂物而未焊合的孔洞。在热轧和冷轧时看不到，而在变形和加工时出现。可能是由于负名的炉渣夹杂形成，如果带钢在加工过程中吸收了氢原子，通常在渣带处以分子状态析出，从而形成了气孔，并在钢带的单面或双面被观察到。另一原因为局部缩孔在变形过程中形成细小的不连续钢基所致。3、孔洞此缺陷表现为贯穿带钢上下表面的材料不连续的外观。成因：材料破裂的结果。在热轧时，如果带钢横断面局部承受的压力过大，使其应变超过了钢的塑性（应变能力），就会出现孔洞。带钢愈薄，这种情况就愈明显。一般情况下，钢中的气孔、粗大的夹杂或轧入的异物、或者轧前钢表面存在严重的机械操作，均会引起带钢横截面强度减弱。4、氧化铁皮缺陷此缺陷外观呈镀层下陷的细小的凹坑状和浮雕状，是在热轧时氧化铁皮坑和疤被轧入钢基内而引起。氧化铁皮虽然可在酸洗时除掉，但不能根除。这些缺陷的外观呈点状、线状，也可能呈大范围的片状。残余氧化铁皮在酸洗时如未洗掉则在冷轧时被轧入表面，它们也呈点状、线状和大范围的片状，一般无规则地分布在带钢表面。成因：在热轧带除鳞时由高压不压力不足造成的。在热轧时残余的氧化铁皮被轧入带钢；在酸洗不足的情况下冷轧时被轧入。二者的形态和分布密度不相同。5、原板擦伤此缺陷外观分为两种状态：1）热轧、酸洗、冷轧划痕多为沿轧制方向的沟状条纹，其划痕的镀锌层往往因合金层生长速度较快而导致该处镀层较厚。在沟槽内一般无氧化铁皮存在。成因：带钢热轧或冷轧时板面有金属屑碎片，这些金属碎片被推到其端部而形成缺陷。酸洗划痕可是由卷取或开卷时冷带表面的相对滑动，或者带钢与酸洗线中的构件接触摩擦造成的。2）热擦伤此缺陷呈现为在带钢运行方向上短小而密集的条纹状隆起。成因：可能是轧制过程中润滑膜缺损，从而导致细微的难以肉眼发觉的冷轧带擦伤，会在热镀锌时出现隆起条纹。6、锈斑和乳化液残渣原料上的锈斑将导致镀锌层表面粗糙的麻点状表面。乳化液残渣是冷轧带钢表面上乳化液的热分解残渣，呈不规则形状的暗斑。成因：出现于冷轧带钢上的红锈或乳化液的残留处。乳化液残留物因带钢未被擦净或在冷轧阶段未被吹干所致。7、冷轧压痕此缺陷是带钢表面周期性出现的点状突起或链状突起。辊印是指带钢表面周期性的凹坑，这种缺陷一般与轧制方向无关。压折/折迭/条纹是带钢上的线状缺陷，单独或周期性地出现，且不平等于轧制方向。点状突起一般是由工作辊上的凹坑造成的，链状突起一般是由工作辊径向凹坑引起，后者是因异物颗粒黏附于支撑辊上，由于支撑辊与工作辊直径不同，支撑辊上的这些颗粒就会在工作辊上形成上述交错的链状凹坑。辊印是工作辊上的异物引起的。8、横向波纹/振纹横向波纹/振纹是一种不平度缺陷。横向波纹表现为冷轧带钢上的浪状起伏，并常扩展到整个宽度。沿轧制方向呈波浪状。振纹表现为冷轧带钢上波纹状的表面，也常扩展到整个宽度，但这些波纹沿轧制方向呈现厚度的波动。成因：横向波纹主要由轧机振动引起，或轧辊加工不当也会引起此类缺陷。振纹是由于轧机机架交互激励振动的结果。9、边浪/中浪此缺陷表现为沿轧制方向向带钢中部/边部的波浪外观，一般不扩展到整个带钢宽度。成因：边浪和中浪由原板剖面缺陷（如凸度）引起，也可因热镀锌机组上托辊凸度和位置不当引起。边浪也可由亮边（边部过厚）、切边刀片间距调整不当或带钢边部与固定构件（如导卫）间的接触引起。10、带卷隆起此缺陷表现为钢卷四周全面隆起，它是原板沿横向厚度不均的一种反映，即沿轧制方向存在线状、带状的增厚，在成卷时，在相应部位卷径不断增加所致。成因：在热轧时形成的，而且一旦形成，在冷轧时也不能消除。11、锯齿边此缺陷指带钢边部呈锯齿状。成因：带钢在冷轧酸洗线上切边不良。切边时的过度冷变形（挤压）使边部在冷轧时形变过度，导致材料开裂而致。12、橘皮外观呈细小波浪状稠密布置的条纹，且分布不均。成因：存在粗大晶粒而在随后加工中所导致的表面现象。此缺陷仅在薄板成型过程中产生，其成因是粗大的晶粒组织或较小的屈服变形。在临界区热变形后再结晶或高温退火均可导致粗大的晶粒。二、热镀锌过程引起的缺陷1、炉辊辊印此缺陷是镀层中的坑状或片状压痕。成因：冷轧带钢表面附着物和炉内气氛波动均可导致炉辊上出现沉积物黏附（例如：带钢表面的海绵铁等）。尺寸从微粒到几毫米厚，其宽度依炉辊周长而变化。在特定情况下（温度、时间或速度、压力或带钢张力），这些颗粒黏附于带钢表面并被带走。炉辊上的沉积物能导致带钢表面凸起、凹痕或凹坑。2、氧化铁皮鳞片呈斑块状，其镀层较厚，它们在以后的加工过程中会发生开裂与脱落。成因：因退火炉内停留时在带钢表面形成的氧化铁皮随带钢一起进入锌锅，于是黏附的氧化铁皮斑块也黏附了锌液。也有可能是炉鼻内锌液表面的氧化铁皮嵌入锌层内形成的。3、浮渣浮渣分为以下几类。1）渣带渣带是在镀锌层中沿纵向形成的分布不均的条带状夹杂物。成因：炉鼻处的锌灰或带钢带出的细小颗粒状锌渣。2）粗渣粒表现为镶嵌在锌层中尺寸为0.52mm的渣粒。成因：由底渣、锌液中的悬浮渣和面渣沉积于带钢表面引起。3）细渣粒指在锌层中呈条状或聚积状分布的细小渣粒（尺寸小于0.5mm）。成因：由底渣、锌液中的悬浮渣和面渣沉积于带钢表面引起。对于镀锌后经合金化退火处理的镀层，由于经历了扩散退火，此缺陷可消失。4）渣斑指在锌层中嵌入的大颗粒（大于2mm）的渣粒。成因：因粗大的面渣附着于带钢表面而引起的。一般再现于厚的镀层或较厚的带钢表面。4、露钢指镀锌层断续出现局部斑点状或无规则的黑色区域。成因：主要在停车后形成（带钢在预热炉中被氧化），或带钢表面有脏物（例如炉鼻处的耐火材料）妨碍了锌液浸润而影响镀锌反应。5、镀层云纹镀层呈现轻微的水波纹状起伏。成因：当带钢从锌液中抽出时振动引起的。通常在镀层厚度较大、带钢入锌锅温度和锌锅温度偏低、带钢运行速度低及冷轧带钢表面粗糙度的情况下容易产生。对于合金化退火处理的镀锌带钢不会出现此缺陷。6、镀层横纹此缺陷表现为沿带钢宽度方向镀层呈条纹状不规则的增厚。成因：通常是因为锌液中铝含量过高（大于0.25%），或者带钢入锌锅温度较低。这种缺陷在合金化退火处理时可消除。7、亮边（边部过厚）表现为在带钢边部因镀层局部过厚而出现的条状花纹，它是粗大凝固组织形成的粗糙表面。成因：因气刀边部的吹气过程发生故障。当带钢速度低，气刀吹气压力低时最易形成。在合金化退火处理时，边部镀层的增厚会导致边部欠合金化。此外，边部增厚还会使开卷后的带钢产生浪边。8、亮点（飞溅）带钢表面分布不匀的点状和透镜状的锌粒亮痕。成因：在气刀擦拭锌液时，由于某些原因（例如吹气压力、距离、角度以及带钢速度）引起锌液飞溅，分散的锌液滴黏附于带钢表面所致。可通过调整气刀参数及带钢速度加以避免。9、气刀纵痕表现为沿带钢移动方向镀层表面出现的较宽大的条痕，其镀层厚度较大，且结构也有所不同。成因：因气刀刀唇局部堵塞引起。10、气刀斜痕气刀斜痕是带钢横向或斜向上镀层厚度增厚及表面结构不同的条带状缺陷。成因：此缺陷是在清理气刀刀唇时，在清理的部位吹气压力下降，引起镀层厚度增大。气刀斜痕对合金化处理镀层板有害，局部发生欠合金化现象，而且将引起带钢在以后开卷时出现浪形。11、边部锌粒指位于带钢边部颗粒状的金属镀层。该缺陷主要在带钢厚且移动速度慢的情况下出现。成因：常出现于厚带钢且边部表面粗糙，在吹气压力较低时容易形成。此外，带钢边部由于某种原因使锌液的浸润性变坏时也可能发生。12、羽毛纹（闪弧）表现为从带钢边部起向部扩展的呈楔形的无光泽的镀层外观。成因：此种无光泽镀层实际上是镀层表面的氧化膜，主要发生在厚镀层或厚带钢的情况。13、金属飞溅指金属镀层内一些类似于点状的突起。成因：因气刀附近镀层金属出现的湍流。这些湍流溅沫呈点状附于带钢表面，增加了带钢镀层厚度，以致在镀层扩散退火处理时不能完全合金化。14、灰色镀锌层此缺陷的带钢局部镀层呈暗灰色无锌花的外观。成因：实际上是局部镀层的铁锌合金外露的结果。主要是带钢入锅温度及锌锅温度过高，锌液中铝浓度过低，以及带钢表面粗糙等。15、合金化不足指合金化退火处理的镀锌带钢局部镀层表面仍呈现光泽外观。成因：局部镀锌层过厚；扩散退火温度控制不当；锌液铝含量过高。16、锌锅辊辊印一般在带钢表面呈纵向平行的条纹存在。成因：因锌锅中的沉没辊或稳定辊的沉积物划伤冷轧带钢表面引起的。17、斑点表现为在镀层表面不均匀分布的的暗灰色斑点。在合金化处理后，这些斑点呈光亮色。成因：附着于转向辊上的金属锌粒与镀后尚未冷却凝固的带钢接触时出现的表面压痕。18、接触条痕（擦伤）擦伤是直观的、有时可触知的因机械接触金属镀层而形成的痕迹。依照明条件，该条痕或亮或暗于带钢表面。成因：带钢在涂镀后与机械部件擦伤而形成此种缺陷。此时，镀层可能是固态的也可能是液态的。19、辊印沿带钢运动方向出现的小压痕（间距等于辊的周长）。这类压痕从与辊子接触的表面透过另一面。如果在热镀锌前已经存在辊印，则在压痕周围会出现镀层增厚（如图），经平整后虽然可消除压痕，但表面仍残留可见的疤痕。成因：辊印是由粘附于轧辊上的颗粒引起的，此外，退火炉中的辊子表面存在赃物使软的带钢受到机械操作也会引起辊印。20、形变纹理（拉矫纹）带钢在加工过程中由于局部应变形成的条纹。该条纹不一定十分明显。成因：在加工过程中，超过屈服点时材料首选发生不均匀塑性应变，纹理区与应力大约成45，随着形迹增加，这些区域扩大且相互交叉，直到遍及整个表面。形变纹理发生在局部变形小的区域。板带村易于产生形变纹理，在应力应变曲线上有明显屈服延伸的板带材易产生形变纹理。跔程度的平整将会消除显著的屈服延伸，也即抑制了形变纹理的出现。21、横折印横折印为带钢表面与轧制方向垂直的条纹。以规则或不规则的间距横贯带钢表面，也有位于带钢边部。如折纹的间距较大且随机出现，则称为导向辊折纹。如呈短束状并在带钢宽度和长度方向由以一定间距有规律分布，则称为矫直折纹（为了消除卷取折印而经拉矫的带钢易出现矫直折纹）。靠近带钢边部的横折印称为边折纹。成因：本质上与形变纹理相似。它是带钢在开卷过程中，沿运动方向局部屈服的结果。卷筒和弯辊/导向辊的几何设计以及带钢的厚度、温度都对横折印的形成有重要影响。高的屈服延伸，是伴有低屈服强度时，出现横折印的倾向明显增大。由于/应变过程与时间有关，因此，在较高的带钢开卷速度下，产生横折印的危险减小。边折印的产生主要是带钢边部平整不充分。在冷轧及热镀锌机组上及其后序加工均有可能产生此类缺陷。22、羽痕/平整纹为平整工序产生的羽毛状条痕，可能在局部或整个带钢宽度上出现。成因：带钢在辊缝中不均匀延伸引起的。23、折挤痕迹/折痕/条纹为带钢表面单个或者周期性出现的线形痕迹，这些痕迹与轧制方向不平行，甚至几乎与轧制线垂直。成因：带钢不平地在辊缝中形成折叠，从而形成单个的折痕。如果这种折叠在辊面上留下压痕，则会在随后的带钢上出现周期性的条痕。三、后处理过程及其它缺陷1、铬酸盐钝化缺陷此缺陷为铬酸盐钝化处理后锌层表面出现的棕黄色痕迹。在整个带钢宽度和长度上均可能出现，形貌为条状、长形或不规则的斑点。成因：铬酸盐钝化后由于挤干辊表面磨损或挤压力不够，铬酸盐溶液未充分挤干所致。2、磷化缺陷镀锌层磷酸盐处理时未形成磷化层的局部镀层外露。成因：因活化处理及磷化处理工艺参数失控或机械操作引起的，例如磷化液温度、浓度、喷嘴堵塞、轧辊损伤等。3、膜层缺陷当镀锌层表面涂覆有机膜时，未完全形成膜层的部位，以及膜层比邻近表面高而呈现条纹状突起。成因：未形成膜层的局部表面和较厚的膜层条纹是有缺陷的涂覆辊造成的。表面的麻点是因膜层干燥不充分引起的。黏在涂覆辊上的涂覆材料又会在后续的带钢表面形成突起。4、卷取擦伤外观呈束状，为一种表面机械损伤。成因：此缺陷在冷轧后所有工序均可能出现。由开卷或卷取等过程中相邻两圈带钢之间的相对移动而引起。5、横弯为带钢垂直于轧制方向的横向弯曲。成因：带钢的横向弯曲可能是平整过程中由于带钢与上下工作辊之间的不均匀摩擦引起的。导向/转向辊直径与带钢张力的匹配不当可能是一个因素。此外，拉矫机的调整不当也可能影响