熱鍍鋅帶鋼是以熱軋板卷為原料，通過(guò)冷連軋—退火—鍍鋅的方式生產(chǎn)出的具有高性能、高附加值的產(chǎn)品，熱鍍鋅產(chǎn)品對(duì)鋼鐵的減蝕延壽、節(jié)能節(jié)材起著不可估量和不可替代的作用，目前被廣泛應(yīng)用于汽車、家電行業(yè)。

色差缺陷是鍍鋅帶鋼表面一類缺陷的總稱，直接影響鍍鋅帶鋼的外觀和涂鍍效果， 更嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)帶材的力學(xué)性能產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

從光學(xué)角度分析，色差缺陷是由于缺陷位置表面粗糙度異常，導(dǎo)致缺陷區(qū)域?qū)獾姆瓷渎蚀嬖诓町?。根?jù)目前的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析可知，與帶鋼色差缺陷相關(guān)的因素主要有：帶鋼表面橫向粗糙度不均勻、鋅層表面異物、鋅層晶粒尺寸不均勻等。

邊部色差

邊部色差缺陷宏觀形貌如圖所示，圖（a）鍍鋅板卷邊部色差位于帶鋼邊部5cm左右，整卷連續(xù)存在，與正常板面位置相比輕微發(fā)亮。用手持粗糙度儀檢測(cè)，邊部色差位置粗糙度Ra為0.56μm，正常板面位置粗糙度Ra為0.72μm。

圖（b）冷硬板卷邊部色差同樣位于帶鋼邊部5cm左右，整卷連續(xù)存在，與正常板面位置相比輕微發(fā)白。熱軋板卷由于表面氧化鐵皮較厚，肉眼無(wú)法觀察到色差缺陷。由于邊部色差，原料卷與成品卷缺陷位置對(duì)應(yīng)性較強(qiáng)，懷疑為原料原因?qū)е碌腻冧\板卷邊部色差。

隨后，分別對(duì)出現(xiàn)邊部色差的鍍鋅成品卷、同批次原料卷取樣，觀察其表面、橫截面的微觀形貌。圖2為鍍鋅卷邊部色差位置與正常位置在電子顯微鏡下的橫截面微觀形貌?？梢?，圖2（a）邊部色差位置，鍍鋅基板表面較平整，鋅層厚度約為7～10μm；圖2（b）無(wú)色差位置，鍍鋅基板表面有3～4μm的高度起伏，鋅層厚度約為10～12μm。

此鍍鋅板卷邊部色差位置鋅層厚度較薄，粗糙度較低。這是由于鍍鋅原料冷硬卷在距離邊部5cm的范圍內(nèi)粗糙度較低導(dǎo)致。在熱軋工序的冷卻過(guò)程中，帶鋼邊部冷卻速度較快，導(dǎo)致帶鋼邊部晶粒細(xì)小、硬度和強(qiáng)度較高、氧化鐵皮薄而密。

具有這樣特點(diǎn)的熱軋卷，經(jīng)過(guò)酸洗以后，邊部致密的氧化鐵皮容易殘留。再經(jīng)過(guò)冷連軋以后，由于邊部細(xì)晶強(qiáng)化作用和氧化鐵皮的潤(rùn)滑作用，導(dǎo)致冷硬卷邊部粗糙度較低。

據(jù)此，制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。在熱軋卷的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，橫向溫度的均勻性控制主要是通過(guò)調(diào)節(jié)上部集管的水量分布，形成中凸形的水流分布形式。為了控制鍍鋅成品邊部色差缺陷，采用了在冷卻裝置上進(jìn)行邊部遮蔽的方式，并根據(jù)不同的帶鋼寬度、厚度、鋼種采用不同的遮蔽策略，改善了熱軋卷冷卻過(guò)程中橫向溫度、組織、應(yīng)力分布的不均勻性。

打磨后色差

熱鍍鋅帶鋼表面砂盤打磨后色差缺陷宏觀形 貌如圖（a）所示，呈暗黑色圓形；無(wú)色差位置砂盤 打磨后宏觀形貌如圖（b）所示。

對(duì)鋅鍋后各個(gè)位置帶鋼進(jìn)行打磨，均存在打磨后色差缺陷，說(shuō)明該缺陷在鋅鍋氣刀位置產(chǎn)生。

在相同氣刀工藝參數(shù)下，觀察帶鋼抖動(dòng)情況：當(dāng)帶鋼運(yùn)行速度為60m/min時(shí)，帶鋼運(yùn)行平穩(wěn)，基本無(wú)抖動(dòng)，打磨后表面基本一致，色差缺陷不明顯；當(dāng)帶鋼運(yùn)行速度為100m/min時(shí)，帶鋼存在輕微晃動(dòng)，打磨后表面色差缺陷明顯。

這說(shuō)明打磨后色差和產(chǎn)線運(yùn)行速度、帶鋼出鋅鍋后抖動(dòng)幅度相關(guān)性較大。帶鋼在抖動(dòng)過(guò)程中會(huì)改變帶鋼上、下 氣刀之間的距離，在同等氣壓條件下，氣刀距離的 改變將造成鋅層厚度的變化。

帶鋼出鋅鍋以后抖動(dòng)的原因主要有：（1）沉沒輥安裝精度差，或者沉沒輥使用后期軸頭軸套磨 損嚴(yán)重；（2）來(lái)料版型不良；（3）鍍后冷卻段快冷風(fēng)箱上、下表面噴吹壓力不一致。

針對(duì)熱鍍鋅工序制定以下措施控制帶鋼抖動(dòng)：（1）沉沒輥加工后、安裝前，檢查其表面粗糙度及溝槽是否存在倒角，有無(wú)毛刺、硌傷，是否會(huì)影響安裝精度。安裝沉沒輥時(shí)，檢查沉沒輥與冷卻塔頂輥間帶鋼中心線是否一致； （2）調(diào)節(jié)鍍后冷卻段移動(dòng)風(fēng)箱上、下表面的風(fēng)量，使上、下表面風(fēng)箱的擋板開度、壓力一致。

沖壓后色差

沖壓后色差缺陷出現(xiàn)在熱鍍鋅鋼板的沖壓件上，宏觀形貌如圖所示，呈現(xiàn)無(wú)規(guī)則片狀。

沖壓后色差缺陷是由于沖壓過(guò)程中鍍鋅鋼板表面鋅層遭到破壞，出現(xiàn)裂紋，使鋅層出現(xiàn)內(nèi)部氧化，導(dǎo)致沖壓件表面出現(xiàn)色差缺陷。鍍鋅鋼板沖壓成形表面損傷的影響因素較多，如鋼板鍍鋅工藝、模具材質(zhì)、潤(rùn)滑效應(yīng)等。

通過(guò)沖壓模具表面強(qiáng)化、潤(rùn)滑等措施來(lái)預(yù)防表面損傷的產(chǎn)生。主要措施有：（1）沖壓模具表面進(jìn)行氮化處理；（2）通過(guò)拉伸擠壓試驗(yàn)，研究了不同潤(rùn)滑劑的效果，研究表明潤(rùn)滑劑在摩擦副表面生成的表面膜可以降低沖壓件的表面損傷。

結(jié)論

（1）鍍鋅板卷邊部色差是由于鍍鋅原料冷硬卷距離邊部5cm的范圍內(nèi)粗糙度較低導(dǎo)致的。在熱軋工序的冷卻過(guò)程中，帶鋼邊部冷卻速度快、晶粒細(xì)小、硬度和強(qiáng)度高、氧化鐵皮薄而密。

經(jīng)過(guò)酸洗以后，邊部致密的氧化鐵皮殘留。在冷連軋過(guò)程中，由于邊部細(xì)晶強(qiáng)化作用和氧化鐵皮的潤(rùn)滑作用，導(dǎo)致冷硬卷邊部粗糙度較低。為了控制鍍鋅成品邊部色差缺陷，采用了在冷卻裝置上進(jìn)行邊部遮蔽的方式，改善了熱軋卷冷卻過(guò)程中橫向溫度、組織、應(yīng)力分布的不均勻性，使冷硬卷、鍍鋅卷的整體表面質(zhì)量得到了明顯改善。

（2）鍍鋅帶鋼表面砂盤打磨后色差缺陷與產(chǎn)線運(yùn)行速度和帶鋼出鋅鍋后抖動(dòng)幅度相關(guān)性較大。帶鋼在抖動(dòng)過(guò)程中，會(huì)改變帶鋼上、下氣刀之間的距離，在同等氣壓條件下，氣刀距離的改變將造成鋅層厚度的變化。因此需控制帶鋼抖動(dòng)，提高沉沒輥安裝精度，調(diào)節(jié)鍍后冷卻段移動(dòng)風(fēng)箱上、下表面的風(fēng)量，使上、下表面風(fēng)箱的擋板開度、壓力一致。

（3）沖壓后色差缺陷出現(xiàn)在熱鍍鋅鋼板的沖壓件上，是由于沖壓過(guò)程中鍍鋅鋼板表面鋅層遭到破壞，出現(xiàn)裂紋，使鋅層出現(xiàn)內(nèi)部氧化，導(dǎo)致沖壓件表面出現(xiàn)色差缺陷。因此，需在沖壓模具表面進(jìn)行氮化處理；沖壓加工過(guò)程中添加潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑在摩擦副表面生成的表面膜可以降低沖壓件的表面損傷。