鍍鋅板

鍍鋅鋼板是為防止鋼板表面遭受腐蝕延長其使用壽命，在鋼板表面涂以一層金屬鋅，這種涂鋅的鋼板稱為鍍鋅板。

按生產(chǎn)及加工方法可分為以下幾類：

①熱浸鍍鋅鋼板。將薄鋼板浸入熔解的鋅槽中，使其表面粘附一層鋅的薄鋼板。目前主要采用連續(xù)鍍鋅工藝生產(chǎn)，即把成卷的鋼板連續(xù)浸在熔解有鋅的鍍槽中制成鍍鋅鋼板；

②合金化鍍鋅鋼板。這種鋼板也是用熱浸法制造，但在出槽后，立即把它加熱到500℃左右，使其生成鋅和鐵的合金薄膜。這種鍍鋅板具有良好的涂料的密著性和焊接性；

③電鍍鋅鋼板。用電鍍法制造這種鍍鋅鋼板具有良好的加工性。但鍍層較薄，耐腐蝕性不如熱浸法鍍鋅板；

④單面鍍和雙面差鍍鋅鋼板。單面鍍鋅鋼板，即只在一面鍍鋅的產(chǎn)品。在焊接、涂裝、防銹處理、加工等方面，具有比雙面鍍鋅板更好的適應(yīng)性。為克服單面未涂鋅的缺點，又有一種在另面涂以薄層鋅的鍍鋅板，即雙面差鍍鋅板；

⑤合金、復(fù)合鍍鋅鋼板。它是用鋅和其他金屬如鋁、鉛、鋅等制成合金乃至復(fù)合鍍成的鋼板。這種鋼板既具有卓越的防銹性能，又有良好的涂裝性能；

除上述五種外，還有彩色鍍鋅鋼板、印花涂裝鍍鋅鋼板、聚氯乙烯疊層鍍鋅鋼板等。但目前最常用的仍為熱浸鍍鋅板。

主要生產(chǎn)廠及進口生產(chǎn)國家：

①國內(nèi)主要生產(chǎn)廠：武鋼、鞍鋼、寶鋼黃石、中冶恒通、首鋼、攀鋼、邯鋼、馬鋼、福建凱景等；

②國外主要生產(chǎn)國有日本、德國、俄羅斯、法國、韓國等。

有關(guān)產(chǎn)品標準都列明鍍鋅板推薦的標準厚度、長度和寬度及其允許偏差。一般來說，鍍鋅板越厚允許誤差越大，而不是固定的0.02-0.04毫米，厚度偏差還根據(jù)屈服度、拉伸系數(shù)等不同而有不同要求，長寬偏差一般在5mm ，板材的厚度一般在0.4-3.2之間 。

（1）表面狀態(tài)：鍍鋅板由于涂鍍工藝中處理方式不同，表面狀態(tài)也不同，如普通鋅花、細鋅花、平整鋅花、無鋅花以及磷化處理的表面等。德國標準還規(guī)定有表面級別。

（2）鍍鋅板應(yīng)具有良好的外觀，不得有對產(chǎn)品使用有害的缺陷，如無鍍、孔洞、破裂以及浮渣、超過鍍厚、擦傷、鉻酸污垢、白銹等。國外標準對具體外觀缺陷規(guī)定都不十分明確。訂貨時對一些具體缺陷應(yīng)在合同上列明。

鍍鋅量標準值：鍍鋅量是表示鍍鋅板鋅層厚度的一個普遍采用的有效方法。鍍鋅量的單位為g/m2。日本、美國及德國標準對鍍鋅薄鋼板鍍鋅量的規(guī)定詳如下。

（1）抗拉試驗：

①性能指標：一般說來，只有結(jié)構(gòu)用、拉伸用和深沖用鍍鋅板有抗拉性能要求。其中結(jié)構(gòu) 用鍍鋅板要求有屈服點、抗拉強度和伸長率等；拉伸用只要求伸長率。具體數(shù)值見本節(jié)“8 ”中有關(guān)產(chǎn)品標準；

②試驗方法：與一般薄鋼板試驗方法相同，見“8”所提供的有關(guān)標準 及“普通碳素鋼薄鋼板”所列的試驗方法標準。

（2）彎曲試驗：

彎曲試驗是衡量薄板工藝性能的主要項目，但各國標準對各種鍍鋅板的要求并不一致，美國標準除結(jié)構(gòu)級以外，其余均不要求彎曲和抗拉試驗。而日本則除結(jié)構(gòu)級、建筑波紋板及一般波紋板以外其余均要求作彎曲試驗。

要求：一般要求鍍鋅板彎曲180后，外側(cè)表面不得有鋅層脫離，板基不得有龜裂及斷裂。

對鍍鋅板基板的化學成分的要求，各國標準規(guī)定不同，國標一般是檢測碳、錳、磷、硫、硅的含量。

分為切成定尺長度的鍍鋅板和帶卷鍍鋅板包裝兩種。一般鐵皮包裝，內(nèi)襯防潮紙，外以鐵腰子捆扎在托架上。捆扎要牢靠，以防內(nèi)裝鍍鋅板相互摩擦。

鍍鋅板產(chǎn)品標準

JIS G3302—94鍍鋅鋼板；

JIS G3312—94涂色鍍鋅鐵皮；

JIS G3313—90（96）電鍍鋅鋼板及鋼帶；熱浸鍍鋅薄鋼板的一般要求；

ASTM A526—90商業(yè)級熱鍍鋅薄鋼板；

ASTMA 527—90（75）咬合成型級熱鍍鋅薄鋼板；

ASTMA528—90深沖級熱鍍鋅薄鋼板；屋面和壁板用 熱浸鍍鋅薄鋼板；

ASTMA444—89溝渠用熱鍍鋅薄鋼板；

ASTM A446—9 3結(jié)構(gòu)級熱鍍鋅薄鋼板 ；

ASTMA599—92冷軋電鍍鋅薄鋼板；

ASTMA642—90熱鍍鋅特殊脫氧深沖級薄鋼板；

ΓOCT7118—78鍍鋅薄鋼板；

DINEN10142-91部分1低碳鋼熱鍍鋅鋼帶和鋼板；

DINEN1012-92部分2熱鍍鋅薄鋼板。

鍍鋅板試驗標準

JIS H0401—83熱浸鍍鋅試驗方法；

DIN50952— 69熱浸鍍鋅試驗方法。

鍍鋅板指標

鍍鋅板帶鋼產(chǎn)品主要應(yīng)用于建筑、輕工、汽車、農(nóng)牧漁業(yè)及商業(yè)等行業(yè)。其中建筑行業(yè)主要用于制造防腐蝕的工業(yè)及民用建筑屋面板、屋頂格柵等；輕工行業(yè)用其制造家電外殼、民用煙囪、廚房用具等，汽車行業(yè)主要用于制造轎車的耐腐蝕部件等；農(nóng)牧漁業(yè)主要用做糧食儲運、肉類及水產(chǎn)品的冷凍加工用具等；商業(yè)主要用作為物資的儲運、包裝用具等。

鍍鋅板技術(shù)指標、性能、規(guī)格一覽表

熱鍍鋅鋼板（卷）表面處理

L 鉻酸鈍化

Y 涂油

LY 鉻酸鈍化加涂油

GZ 光整機光整

表面結(jié)構(gòu)

表面結(jié)構(gòu) 特征 用途

正常鋅花（Z） 鍍鋅后還在通常條件下鋅層冷凝而得的鋅花 一般用途

光整鋅花（GZ） 通過光整機對鍍鋅板進行光整，對鍍鋅板表面鋅花進行平整 主要用做彩涂板的基板使用

中寬鍍鋅板

加工性能 屈服強度 抗拉強度 伸長率% 180o　冷彎

普通PV — 270－500 — d=0，完好，不脫鋅 深沖SC — 270－380 ≥30 d=0，完好，不脫鋅

機械咬合JY — 270－500 — d=0，完好，不脫鋅 超深沖SC — 270－380 ≥30 d=0，完好，不脫鋅

結(jié)構(gòu)JG ≥240 ≥370 ≥18 d=0，完好，不脫鋅

近幾年，我國鍍鋅板的生產(chǎn)量逐年增加，而進口量也在逐年增長，增長幅度甚至高于生產(chǎn)量的增幅；扣除生產(chǎn)重復(fù)統(tǒng)計后，鍍鋅板消費量約為527萬噸。1999年以后，鍍鋅板進口量首次超過了生產(chǎn)量，國內(nèi)產(chǎn)品的自給率不足50%，并且有逐年降低的趨勢。

(1)鍍鋅板消費現(xiàn)狀

近幾年，國內(nèi)鍍鋅板生產(chǎn)量的增加主要是熱鍍鋅板產(chǎn)量的增加，1998-2002年，熱鍍鋅板生產(chǎn)量由97萬噸增加到220萬噸；而進口量增長更快，由98年的37萬噸增加到02年的156萬噸；表觀消費量由132萬噸增加到367萬噸。2002年，熱鍍鋅板國內(nèi)產(chǎn)品自給率約為60%，當年熱鍍鋅板的國內(nèi)生產(chǎn)量和進口量均比上一年有所增長，尤其是進口量增長幅度更大，主要是由于供彩涂板生產(chǎn)用薄規(guī)格熱鍍鋅板的需求增加，導(dǎo)致國內(nèi)產(chǎn)品自給率有所下降。

(2)電鍍鋅板消費現(xiàn)狀

近年來，隨著家用轎車市場的快速發(fā)展，家用電器、個人電腦的基本普及，電子產(chǎn)品的大量出口，防盜門市場的發(fā)展，使電鍍鋅板的需求增長過快。目前，我國電鍍鋅板的生產(chǎn)規(guī)模，無論是從數(shù)量上還是從品種、質(zhì)量上來說，均不能滿足國內(nèi)市場的需求。1998-2002年，國內(nèi)電鍍鋅板生產(chǎn)量增長緩慢，由17萬噸增加到40萬噸；而進口量增長很快，由73萬噸增加到178萬噸；表觀消費量由87萬噸增加到216萬噸。國內(nèi)產(chǎn)品自給率不足20%。

國內(nèi)鍍鋅板消費量的增加主要依靠進口拉動。近幾年來，鍍鋅板進口量逐年增長，進口的品種主要是電鍍鋅板，但電鍍鋅板進口的比例逐年降低；相應(yīng)地，熱鍍鋅板進口比例逐年提高。2003年，我國熱鍍鋅板的進口量首次超過了電鍍鋅板的進口量。

鍍鋅板國內(nèi)發(fā)展

國內(nèi)外高性能熱鍍鋅板發(fā)展概況

1、概述

目前我國鋼鐵工業(yè)在品種、質(zhì)量、成本、服務(wù)和勞動生產(chǎn)率方面與世界先進水平仍存在一定差距，面對日趨激烈的的國際國內(nèi)市場競爭，必須加快結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，這不僅是我國冶金工業(yè)生存與發(fā)展的需要，也是當今世界冶金工業(yè)的發(fā)展趨勢。熱鍍鋅（Hot Dip Galavnizing）發(fā)明于18世紀中葉，它是由熱鍍鋅工藝發(fā)展而來。鋼帶連續(xù)熱鍍鋅工藝歷經(jīng)五十年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種工藝成熟的、技術(shù)先進的工業(yè)技術(shù)，至今為止，熱鍍鋅仍是鋼材防蝕方法中應(yīng)用最普遍的、最有效的工藝措施。在建筑工業(yè)中,用于各類工業(yè)及民用建筑的輕鋼龍骨、建筑層面板、瓦楞板、卷簾門等；在家電和輕工業(yè)方面，用于各類家用電器的外殼和底板；鍍鋅鋼板廣泛用于輕工、家電、汽車和建筑工業(yè)。在汽車工業(yè)中，用于汽車車體的、外殼、內(nèi)板、底板等。我國大力發(fā)展電力、交通、通訊、能源和城市基礎(chǔ)建設(shè)，隨著建筑、家電、汽車工業(yè)的強勁發(fā)展，我國鍍鋅行業(yè)面臨前所未有的機遇和巨大的市場。

近二十年來鋼帶連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)、裝備以及相應(yīng)的控制手段均有巨大的發(fā)展，使鍍鋅板得以滿足汽車面板和家電用板的苛刻要求，并從而以其比電鍍鋅合金鋼帶廉價、耐蝕性優(yōu)異而大有取代之勢。本課題擬借鑒國外先進的 高性能汽車用熱鍍鋅生產(chǎn)技術(shù)與裝備開發(fā)技術(shù)及經(jīng)驗，通過技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計、精密制造以及國外技術(shù)合作，突破制約我國高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)與裝備發(fā)展瓶頸。同時探討熱鍍鋅技術(shù)發(fā)展在國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、礦產(chǎn)方面的重要意義和前景。

2、汽車用高檔熱鍍鋅板國內(nèi)外的發(fā)展形勢

汽車工業(yè)產(chǎn)品具有高效、高可靠、高集成的要求，汽車用熱鍍鋅鋼板是鍍鋅鋼板中的精品和極品。自1975年美國首次把熱鍍鋅板應(yīng)用于汽車工業(yè)的20多年間，世界各汽車生產(chǎn)大國都在努力開發(fā)和研制以防腐蝕為目標，并綜合考慮焊接性、涂敷性和成型性的高質(zhì)量熱鍍鋅板，并取得了一系列的 技術(shù)進步，其中包括鋼基體的化學成分，鋼板表面的軋制質(zhì)量，熱鍍鋅鍍層厚度的均勻性，合金化的最佳結(jié)構(gòu)及工藝控制等一系列技術(shù)問題。經(jīng)過20年的研究，上述的技術(shù)問題及完成此項技術(shù)要求的工藝裝備已基本得到解決而開始大量應(yīng)用于汽車上，這些技術(shù)的成功應(yīng)用可極大地改善汽車工作狀態(tài)、延長壽命并節(jié)省能源。

高表面質(zhì)量、高強度和高深沖性是汽車面板所必需具備的基礎(chǔ)條件,鍍層表面質(zhì)量與薄板表面質(zhì)量粗糙度、清潔度、帶鋼 化學成分及其沖壓成型性有直接的關(guān)系，同時熱鍍工藝、鋅液成分、熱鍍設(shè)備也是影響鍍層表面質(zhì)量的重要因素。高強度和高沖壓性與熱鍍鋅基板化學成分、物理性能、熱處理工藝以及熱鍍性能都有密切關(guān)系，下面將重點論述國外與國內(nèi)汽車用高擋熱鍍鋅板鍍層品種、基板、工藝及設(shè)備等方面的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。

鍍鋅板國外發(fā)展

2.1國外的熱鍍鋅板的發(fā)展趨勢

2.1.1熱鍍鋅鍍層品種的發(fā)展現(xiàn)狀

1）無鉛熱鍍鋅鍍層

美麗的鋅花是傳統(tǒng)的熱鍍鋅板的典型特征，由此獲得用戶的青睞，具有一定的商業(yè)價值。但是研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量會影響鍍層板在后序加工中的加工性能、涂裝性能和使用中的耐蝕性，因此自60年代起國外一直在研究無鋅花和小鋅花的生產(chǎn)技術(shù)。通過水霧冷卻，Heurfey噴鋅粉等工藝，可以增加晶體結(jié)晶成核數(shù)量和控制晶體生長，達到生產(chǎn)小鋅花板的目的。80年代起國外開始研究無鉛熱浸鋅技術(shù)，目前歐洲、南美新建鍍鋅生產(chǎn)線均采用無鉛鍍鋅工藝，無鉛鍍鋅已成為當前熱鍍鋅發(fā)展的趨勢。

2） 熱鍍鋅板合金化鍍層

在熱鍍鋅品種中，通過鍍后熱擴散處理，開發(fā)了合金化鍍鋅板，耐蝕性較普通熱鍍鋅板提高了一倍以上，通過這種合金化處理可以消除鍍層表面鋅花；同時減少了點焊時鋅的蒸發(fā)量，降低了點焊機銅電極受鋅蒸汽污染的程度，從而提高了電極的壽命。為確保合金化鍍鋅板鍍層的良好附著性，對于汽車用外板的較厚的合金化鍍鋅板采用了高效的加熱和冷卻措施（高效燒咀、或感應(yīng)加熱器），并配備各種類型的合金化傳感器，通過儀器分析和電腦指令及時調(diào)整鍍層中相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，以生產(chǎn)適于高沖壓變形的要求。

由于汽車用在沖壓成型時的條件，除要求鋼板基體具有必要的優(yōu)異的機械性能外，對鍍層（合金化層）附著性的要求也十分苛刻。

近20年，對合金化鍍鋅板沖壓成型性與鍍層微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進行大量的研究，結(jié)果表明，取得了良好的鍍層附著性的關(guān)鍵是鍍層相結(jié)構(gòu)及鐵含量。為獲得最佳的鍍層相結(jié)構(gòu)和合適的鐵含量，而開發(fā)出鍍層的均勻化技術(shù)和合金化控制技術(shù)。為了嚴格控制鍍層的相結(jié)構(gòu)，必須對合金化過程中的加熱和其后的冷卻過程進行精確的控制。其措施如下：

（1） 在合金化的加熱區(qū)和保溫區(qū)之間設(shè)置鍍層反射因素測定素，以測定鍍層表面的合金化，控制鋼帶溫度保持在δ1相穩(wěn)定形成的溫度區(qū)間內(nèi)（激光束法）；

（2） 在保溫和噴霧冷卻區(qū)之間設(shè)置高溫度計和發(fā)射率測定器，以便同時測量鋼帶溫度和發(fā)射率；

（3） 經(jīng)冷卻后的鋼帶在適當?shù)奈恢煤辖鸹嘟Y(jié)構(gòu)傳感器以測量鍍層中鐵含量及層中δ1、Γ和ζ各相層的厚度（熒光法或X-射線衍射法）；

（4） 鋼帶經(jīng)過氣刀后進合金化爐前以及在相結(jié)構(gòu)傳感器之后均設(shè)置鍍層厚度（重量）測定儀（熒光X-光法）

3）二層合金化熱鍍鋅鋼板

合金化鍍鋅板在涂漆時易發(fā)生氣泡等涂膜缺陷，新日鐵研制出二層合金化熱鍍鋅鋼板。該二層合金化熱鍍鋅鋼板鍍鋅層的構(gòu)成，在鋼板底層進行熱鍍10?Zn合金層，其鋅附著量5年防銹蝕用30g/m2，10年防銹蝕用60g/m2，其上層則采用電鍍鋅富鐵80?Zn層，其附著量為3g/m*2。實驗結(jié)果表明，新研制二層合金化熱鍍鋅鋼板，底層10?Zn，附著量30~60g/m2，完全可以滿足汽車耐蝕性要求。其上層富鐵80?Zn層附著量3g/m2，上層硬度得到提高，既解決了弧坑狀缺陷,也降低了沖壓力。例如，80?Zn層附著量為1g/m2時，其硬度為300HV，沖壓力為1960Mpa,此時仍有弧坑狀缺陷；當附著量3g/m2時，其硬度為350HV，沖壓力為1770MPA，此時無弧坑狀缺陷，它說明了新研制的二層合金化熱鍍鋅鋼板具有良好的加工成型性能。

4） 差厚鋅層

用控制氣刀壓力的方法，常常使兩面鍍鋅層厚度差比為1：3。這樣鋅層厚的一面耐蝕性好，薄的一面焊接性好，這個品種常用于汽車制造。

5）單面鍍層

單面鋅層即一面鍍一定的鋅層厚度，而另一面不鍍鋅的熱鍍鋅板。單面熱鍍鋅板的生產(chǎn)方法有疏鋅法、直接法、間接法和雙層分離法。單面熱鍍鋅板主要用于汽車制造，有鋅層的面防腐，無鋅層的面有利于點焊。由于合金化板（鋅-鐵合金）具備良好的焊接性，所以單面鍍鋅板已逐步被淘汰。

鍍鋅板熱鍍鋅基板發(fā)展

2.1.2 熱鍍鋅基板的發(fā)展現(xiàn)狀

汽車板熱鍍鋅機組以生產(chǎn)外板為重點，生產(chǎn)規(guī)格板厚多在0.6~1.2mm之間，板寬多為800~1850mm，最寬可達到2000mm。產(chǎn)品級別相當復(fù)雜，從CQ、DQ、DDQ、EDDQ（IF），到BH、DP、TRIP等汽車用高強度鋼板。通過采用多種先進技術(shù)，使鍍層形貌、厚度精度等得到精確控制，如鍍層厚度誤差小于2~3g/m2。通過采用無鉛鍍鋅可生產(chǎn)無鋅花鋼板，這種鍍層不易產(chǎn)生晶間腐蝕，使用壽命長，適用于汽車和電器行業(yè)。日本幾乎每套熱鍍鋅機組都設(shè)置了鋅鐵合金化爐，鋅鐵合金化鍍層板（Galavneal）標準鍍鋅層厚度為雙面160~180g/m2，合金鍍層含F(xiàn)e8%~12% [2]。

國外在20世紀70年代開發(fā)了微合金鋼和磷合金鋼，80年代中期開發(fā)了雙向DP鋼和烘烤硬化鋼，90年代開發(fā)了相變、誘導(dǎo)塑性TRIP鋼 [3]。 目前，國際合作項目“超輕型鋼制車體（ULSAB）開發(fā)”正在順利進行，其目標是要達到行車油耗34KM/3L（美國），車體減重25%。在車體結(jié)構(gòu)上大量采用高強和超高強鋼板是其基本出發(fā)點。超輕型鋼制車體通過大ULSAB的最大特點是：并不以犧牲性能而達到減輕車重的目的[4]。超輕鋼車以車體結(jié)構(gòu)用高強度鋼的比例超過90%作為設(shè)計依據(jù)，日本在1985~1995年的十年間，車身高強度剛的比例由10%增加到30%，隨著表面處理性能的提高，汽車壽命從6。7年延長到9。3年，扣除高性能化鋼板制造時的能源增加，一年可以節(jié)省357*104L重油，幾乎相當于節(jié)省國內(nèi)鋼鐵業(yè)能源消耗量的百分之幾。2000年在日本汽車制造中，高強度鋼板的使用已達36.3%。

現(xiàn)將目前開發(fā)出的熱鍍鋅基板的種類和性能分述于下。

6） IF鋼合金化鍍鋅板

采用優(yōu)質(zhì)的沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼難以生產(chǎn)適合汽車沖壓成型要求苛刻的鍍鋅板。為此上世紀70年代出現(xiàn)了IF鋼（無間隙原子鋼），它具有極好的沖壓成型性，它從而適應(yīng)于汽車的內(nèi)、外面板。IF鋼具有優(yōu)異的深沖性能，可滿足大部分難沖壓件的沖壓要求，因而正在逐漸取代08AL系列的汽車用鋼，目前國外已經(jīng)在DDQ極鋼板上大量應(yīng)用了IF鋼。各高強度鋼也是在IF鋼的基礎(chǔ)上，通過添加Mo、Cu、P等元素來生產(chǎn)的。

IF鋼的出現(xiàn)對鋼鐵企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平提出了更高的要求。在技術(shù)方面，必須采用鐵水預(yù)處理技術(shù)，保證用低磷、硫、硅的鐵水作為煉鋼原料；必須采用爐后精練技術(shù)和在線的碳、氧分析技術(shù)，保證鋼水高的成分準確性和純凈度；必須采用RH（中超低碳鋼高速脫碳工藝），保證鋼水極低的碳和氣體含量，必須采用低碳的覆蓋劑、保護渣和耐材，保證鋼水不回碳，對于汽車外板，必須清理板胚表面；必須采用從加熱到精軋和卷取間的板帶溫度控制技術(shù)，保證熱軋帶鋼均勻的機械性能；必須采用高精度熱軋、冷軋技術(shù)，保證極佳的板形和高精度的尺寸以及防止產(chǎn)生輥印和卷取缺陷的技術(shù)等等。一貫制生產(chǎn)過程質(zhì)量保證體系十分必要，也就是說，在煉鋼、連鑄、熱軋和冷軋的每一道工序，都必須嚴格按照產(chǎn)品的最終用途來組織生產(chǎn)，特別是在頻繁改變鋼材品種時候，必須采用相應(yīng)的措施來保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。另外一個重大的課題是，如何通過綜合的整體生產(chǎn)系統(tǒng)，將鍍鋅生產(chǎn)線與其他生產(chǎn)工序連接起來，以最大程度降低成本?？傊?，生產(chǎn)汽車用鍍鋅板對于每個鋼鐵企業(yè)，特別是國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)，都是一個非常大的挑戰(zhàn)。

7） 固溶強化型鋼板的熱鍍鋅

為了提高鋼的強度，通常添加Si、Mn和P等元素進行固溶強化，并利用馬氏體和貝氏體的組織強化，對于DP雙相鋼，通過控制合金元素含量和采用臨界冷卻速度可獲得馬氏體組織。

作為汽車面板的要求是低的屈服強度ós〈240Mpa〉）和高的￥值。在IF鋼中加P、Mn、Si等固溶強化元素，由于此鋼無固溶C和N存在，基本上是非時效性鋼板。但無固溶C存在時易引起二次加工脆化，故可加入微量B以防止。以P為主要強化元素時ób可達340~370Mpa，而以Mn、P為主加入時。其ób可達390~440Mpa[5]。

8） 烘烤硬化型（BH鋼）及熱處理強化型鋼板

BH鋼是指烘烤硬化鋼。IF鋼屬于超低碳鋼，BH鋼的含C量為0.016~0.020%，利用應(yīng)變時效而強化的方法，在超低C鋼中使殘余的微量（5ppm）的固溶C，在沖壓成型時產(chǎn)生位錯，而在以后進行涂裝烘烤（170℃，20min）時會析出Fe-C化合物而將位錯固定，從而使其強度增高。采取調(diào)整化學成分生產(chǎn)的BH冷軋鋼板也具有較好的深沖性能，添加Nb、Ti等微量元素，在軋制狀態(tài)下使其形成碳氮化合物。其R值為1.92~2.06。這種BH冷軋鋼板在涂漆烘烤溫度170`C下可使汽車零部件抗拉強度提高40~70MPA。目前已研制出340Mpa級BH冷軋鋼板[6]。

9）組織強化型高強度鋼板

通過改變鋼的微觀組織可在大范圍內(nèi)提高其強度（440~1470Mpa），目前開發(fā)出三種高強度級別的鋼板，其代表性的鋼有雙相（DP）鋼板和貝氏體鋼板。此鋼的屈服強度低，加工硬化指數(shù)高，成型性好。此外，TRIP（變態(tài)誘發(fā)超塑型鋼）及超高強度鋼板等均有希望大規(guī)模應(yīng)用于汽車。目前這些鋼板的熱鍍鋅及合金化合處理，除DP鋼板有少量熱鍍鋅的研究以外，其他高強度鋼板尚未開展研究[7]。這些鋼板的熱鍍鋅和合金化處理技術(shù)上會有一定的難度，需要我們?nèi)ヌ剿鱗8]。

熱鍍鋅基板的研究必須與熱鍍鋅工藝相結(jié)合起來，否則即使基板達到要求的性能，鍍鋅工藝不能滿足要求也達不到目的。

鍍鋅板鍍鋅工藝技術(shù)發(fā)展

2.1.3鍍鋅工藝技術(shù)的發(fā)展

為了獲得優(yōu)質(zhì)的表面，90年代國外新建的鍍鋅生產(chǎn)線大量采用美鋼聯(lián)法，美鋼聯(lián)法采用高密度電解脫酯技術(shù)（HCD）可以快速有效地清除表面的油污，同時在還原退火爐中美鋼聯(lián)法用全輻射管替代改良森吉米爾法中的明火加熱，因此可以嚴格的控制溫度和氣氛，確保火爐的無氧化氣氛，從而保證鍍層的優(yōu)良附著性和表面質(zhì)量。

傳統(tǒng)熱鍍鋅線的工藝布局均是設(shè)置一臺光整機?，F(xiàn)代化生產(chǎn)汽車板的寬帶鋼熱軋鍍鋅機組，一般在工藝布局中設(shè)置兩臺光整機，第一次光整是采用一臺四輥式光整機把帶鋼表面軋平，消除表面凸凹不平的外貌；第二次光整是選用一臺二輥式光整機給帶鋼一定的粗糙度。

傳統(tǒng)熱鍍鋅作業(yè)線均為雙活套，布置在工藝段的出口和入口。由于汽車板對板面要求極高，所以光整汽車板時，有時5~10卷就要更換光整輥，為了實現(xiàn)工藝段不停機換輥，提高作業(yè)率，所以有些機組在光整機前增加一個活套，即組成一線三活套的工藝布局，新增活套的儲料時間一般為120s。

國外新近投產(chǎn)的熱鍍鋅或改造舊的熱鍍鋅機組的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量都有進一步提高，發(fā)達國家新建的生產(chǎn)線可生產(chǎn)寬度達2100mm的熱鍍鋅鋼板，機組速度最高可達200m/min，合金化速度達136m/min，年生產(chǎn)能力達60萬噸。

鍍鋅板熱鍍鋅裝備發(fā)展

2.1.4熱鍍鋅裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

氣刀是控制鍍層厚度和均勻度的關(guān)鍵部件，新型氣刀采用可調(diào)節(jié)式整體框架式結(jié)構(gòu)，可以可靠準確地調(diào)節(jié)氣刀與鋼帶的間隙與角度，調(diào)節(jié)氣刀與鋅鍋的距離，其刀唇間隙可以自動控制從而保證鍍層的平整度和均勻性。

鋅液中的鋅渣是影響鍍鋅板表面質(zhì)量的最重要的因素，在現(xiàn)代化生產(chǎn)線中，已用陶瓷內(nèi)襯鍋取代鐵鋅鍋，用可移動或提升更換的雙鋅鍋來替代鍍液轉(zhuǎn)換，用在線測量的探頭（Al sensor）和相應(yīng)的鋅液成分控制系統(tǒng)可以嚴格地測定鋅液中的鋁和對應(yīng)的鐵含量，可以有效地減少鋅渣對鍍鋅板表面質(zhì)量的影響。

利用電磁移動場創(chuàng)造的磁流體動力學封閉（NHD）而設(shè)計的垂直型鋅鍋可取消原始鋅鍋中的部件，而取得高速、無鋅渣、節(jié)能、提高鋅層表面質(zhì)量等優(yōu)點[9]。本法的工作原理是：液態(tài)Zn（或Al、ZnAl）合金從鍋底流出后進入MHD通道達一定深度時（此深度取決于金屬液比重、液面高度、電流大小等因素），由于交流感應(yīng)器產(chǎn)生的外部電磁移動場在鋅液中產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流與外部電磁場的相互作用而產(chǎn)生電磁力，它作用于金屬流體使之向上移動。因而使鋅液不能從鍋底的開口出流出。當鋼帶從其底部通道進入鋅鍋時鋅液在通道處始終處于一個位置，而鋅鍋內(nèi)不需設(shè)任何鋼結(jié)構(gòu)件。

為了提高機組運行速度和生產(chǎn)效率，減少面渣和底渣的形成，國外有關(guān)研究單位相繼開發(fā)了“鋅墊”技術(shù)和“垂直鋅鍋技術(shù)”?！颁\墊”技術(shù)以液態(tài)金屬墊的原理工作，鋼帶被液態(tài)金屬壓力壓下通過鋅墊，由于不采用沉沒輥，從而帶來產(chǎn)品表面質(zhì)量提高、生產(chǎn)效率提高、成本降低，特別適用于高速機組。

由于激光拼焊技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，汽車廠可以將窄幅板焊在一起后使用，這使得用量較小的寬幅板（寬度1800mm以上）的生產(chǎn)已不再是必須的，只是冷軋廠的產(chǎn)品的寬度達到1550mm，即可生產(chǎn)汽車用鍍鋅鋼板。

這些先進技術(shù)裝備的不斷開發(fā)應(yīng)用，使熱鍍鋅板在汽車制造所用鋼材的比例不斷上升。例如日本已高達81%、加拿大76%、意大利71、法國70%、德國60%、美國45%。由于合金化鍍鋅板成本和質(zhì)量的優(yōu)越性，日本汽車界決定到2005年汽車用板全部用合金化鍍鋅板，取代現(xiàn)有的電鍍鋅合金板。

鍍鋅板國內(nèi)趨勢

2.2 國內(nèi)的熱鍍鋅板發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

隨著中國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車用熱鍍鋅板用量也急劇增加，雖然國內(nèi)幾個大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)已經(jīng)完成或接近于完成了從煉鋼到冷軋的技術(shù)進步，引進了多條生產(chǎn)汽車用的高檔鍍鋅板的生產(chǎn)機組，具備了生產(chǎn)高級汽車鋼板的能力，中國發(fā)展自己的汽車用鍍鋅板的時機已經(jīng)成熟。但是到目前為止，受生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品質(zhì)量的限制國產(chǎn)熱鍍鋅板還不能完全滿足中國汽車工業(yè)對鍍鋅板的數(shù)量和質(zhì)量的要求，由于機組產(chǎn)品的定位單一，相當一部分國外發(fā)展成熟，國外已大量應(yīng)用于汽車的諸多高檔鍍鋅板品種，當前引進的生產(chǎn)汽車用的鍍鋅板的機組仍然不能生產(chǎn)，中國汽車工業(yè)還在大量進口熱鍍鋅。

總體而言我國產(chǎn)汽車用的鍍鋅板主要有如下特點：

1）起步較晚，高速發(fā)展

我國現(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)自20世紀70年代才剛起步，不過發(fā)展很快，尤其進入90年代成為高速發(fā)展期，帶來我國表面涂鍍層技術(shù)新發(fā)展。

2）世界距離依然很大

（1） 產(chǎn)品不足，品種奇缺，質(zhì)量不良

我國目前只有普遍能純鋅產(chǎn)品，表面只是普遍鋅花，高速發(fā)展的汽車上用的單面鍍鋅，雙面差厚鍍鋅、小鋅花、無鋅花鍍鋅、熱鍍鋅合金化層、IF鋼高強度熱鍍鋅等第都沒有產(chǎn)品，有的還處于研究試制階段。

國產(chǎn)鋼板熱鍍鋅產(chǎn)品無論是耐蝕性、加工性還是裝飾性與國外相應(yīng)產(chǎn)品都有距離，國產(chǎn)產(chǎn)品缺乏國際競爭力。

（2） 缺少自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)

除一些小型機組以外，我國大型機組表面涂層技術(shù)幾乎全是引進。在引進中常帶來較大的盲目性，多數(shù)機組水平不高，一般水平、相似水平技術(shù)多，成熟性、重復(fù)性技術(shù)多。一般產(chǎn)品、相似產(chǎn)品多，高新尖產(chǎn)品少，自主研發(fā)技術(shù)更少。

（3） 小型機組能耗高，污染重

我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私人企業(yè)興建的百余條小型熱鍍鋅機組，年產(chǎn)量數(shù)千噸至幾萬噸，機組技術(shù)落后，由于沒有燃氣設(shè)備改用電加熱，造成能耗很高。為省投資，生產(chǎn)廢液、廢料、廢氣一般沒有處理設(shè)備，往往直排造成環(huán)境污染。旺盛的市場需求，特有的經(jīng)營方式，使其仍然占有一定的市場份額。

3） 我國科研成果轉(zhuǎn)化率低

表面涂鍍層技術(shù)科研成果豐富，國內(nèi)鋼鐵研究總院等許多科研單位，早在20世紀60、70年代，就開始了帶鋼表面涂鍍層技術(shù)的研究，尤其在“七五“期間以鋼鐵研究總院為組長單位聯(lián)合高校、科研單位、生產(chǎn)企業(yè)對連續(xù)熱浸鍍技術(shù)進行聯(lián)合攻關(guān)，取得了豐富的研究成果，例如：

連續(xù)熱鍍Zn-5%Al-Re鍍層技術(shù)；

連續(xù)熱鍍55%Al-Zn-Si鍍層技術(shù)；

連續(xù)熱鍍Zn鍍層技術(shù)；

連續(xù)熱鍍Al-Si鍍層技術(shù)。

4）新產(chǎn)品得不到認同，推廣應(yīng)用緩慢

小機組生產(chǎn)的涂鍍層實驗新產(chǎn)品得不到用戶認同，推廣應(yīng)用緩慢。

5） 關(guān)鍵單體設(shè)備自給率低，影響國產(chǎn)機組水平

鋼板連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)是連續(xù)式生產(chǎn)技術(shù)，機組單體設(shè)備以百計，其中一些關(guān)鍵的單體設(shè)備沒能集中力量研制，大部分依賴進口，影響國產(chǎn)機組水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

造成以上問題的主要原因：

（1） 集中度不夠

表面涂鍍層技術(shù)的研究和開發(fā)，成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化研究開發(fā)的力量，人、才、物過于分散，缺乏集科研開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、工程化、產(chǎn)業(yè)化于一體的集成式的隊伍和組織形式。單個研究單位在取得初步研究成果以后，既缺乏進行更深入的研究的力量也無力把工作延伸到生產(chǎn)實踐。由于這種分散性、低水平、重復(fù)工作的現(xiàn)象較為普遍，既難以取得高水平的成果，也難以出現(xiàn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)與工藝。

（2） 缺乏近生產(chǎn)和生產(chǎn)條件下中試手段

現(xiàn)代表面涂鍍層產(chǎn)品都是在現(xiàn)代大型高速連續(xù)生產(chǎn)機組上完成，機組設(shè)備數(shù)百件，高度自動化控制，要將實驗室研究成果移植到現(xiàn)代大型的高速連續(xù)生產(chǎn)機組中，就必須經(jīng)過近生產(chǎn)和生產(chǎn)條件下的中試階段。這個中試階段要在專門的中試實驗機組上來完成，過于簡陋、原始的小型試驗機組所得包括實驗工藝參數(shù)在內(nèi)的結(jié)果與現(xiàn)代大型生產(chǎn)機組的相關(guān)性相差甚遠。

總之，國內(nèi)關(guān)于汽車用熱鍍鋅板的新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備的研發(fā)工作都遠遠落后于國際水平。

3.我國開展高性能汽車用熱鍍鋅板研發(fā)目的和意義

二十一世紀，鋼鐵產(chǎn)品仍將是人類社會最主要的不可替代的結(jié)構(gòu)材料和產(chǎn)量最大、覆蓋面最廣的功能材料。世界冶金工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，生產(chǎn)的重心將有發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。目前我國正處于工業(yè)化進程中，國民經(jīng)濟各部門的持續(xù)、快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級對鋼鐵產(chǎn)品的品種、質(zhì)量提出了更高的要求。加快了我國冶金工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，將具有重要意義。

我國帶鋼熱鍍鋅的發(fā)展與世界水平相比還存在一定的差距。我國現(xiàn)有熱鍍鋅生產(chǎn)線多數(shù)存在技術(shù)落后、鋅耗高、產(chǎn)品產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高、能量耗費大、環(huán)保措施不力，常造成嚴重環(huán)境污染等缺點，此類生產(chǎn)線難以滿足我國國民經(jīng)濟騰飛的需要。少量國有大型鋼鐵企業(yè)能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的家電、汽車用熱鍍鋅板，我國大型鋼板連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)多為花費巨資引進自美、日、歐，一般水平，相似水平較多，重復(fù)性、成熟性技術(shù)多。一般產(chǎn)品、相似產(chǎn)品多，高、新、尖技術(shù)少，高技術(shù)含量產(chǎn)品少，自主研發(fā)的技術(shù)更少。核心技術(shù)無法完全掌握，沒有進行新的品種開發(fā)和生產(chǎn)的能力。另一方面我國自行研究的熱鍍鋅工藝及技術(shù)轉(zhuǎn)化率低，難以形成產(chǎn)業(yè)。成果集成低，系統(tǒng)成套技術(shù)不成熟、不完善是實現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化的癥結(jié)，這些問題的產(chǎn)生主要基于我國高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)和裝備開發(fā)能力落后于世界先進水平所致。因此開發(fā)高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)與裝備非常必要。加強成果的系統(tǒng)集成，促進成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，逐漸增加我國高性能熱鍍鋅汽車板產(chǎn)品的自給率，推動我國這一領(lǐng)域技術(shù)的進步和發(fā)展。我國鋼板連續(xù)熱鍍鋅大型現(xiàn)代化機組基本是從美國、日、歐等不同國家引進，雖然其產(chǎn)品較為雷同，但生產(chǎn)技術(shù)卻都有其特色，花力氣消化各機組的特色高技術(shù)，并為己用，再行創(chuàng)新是表面涂鍍層技術(shù)領(lǐng)域中一項意義重大的工作，此舉將加速縮短我國與外國的差距，減少重復(fù)引進，實現(xiàn)高性能熱鍍鋅鋼板技術(shù)及裝備科研成果的系統(tǒng)集成，實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，把我們的技術(shù)推向世界。

國內(nèi)在高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)與裝備上目前主要依靠國外先進技術(shù)的引進，當前只有寶鋼在汽車板的生產(chǎn)開發(fā)上進行了一些有產(chǎn)品針對性的研究，其他引進高性能汽車用熱鍍鋅板生產(chǎn)線的企業(yè)基本上只是單純的生產(chǎn)使用，未能從根本上消化吸收并有效的開發(fā)使用創(chuàng)新。鋼鐵研究總院作為國內(nèi)進入鋼帶連續(xù)熱浸鍍領(lǐng)域最早科研單位，在20世紀70年代協(xié)助武鋼引進消化國內(nèi)第一條熱鍍鋅機組。在隨后的“七五”、“八五”期間，鋼鐵研究總院順利完成了Galfan 及Gavalume的合金鍍層開發(fā)科研工作。鋼鐵研究總院隨后開展了鋼帶連續(xù)熱浸鍍設(shè)備國產(chǎn)化工作，協(xié)同國內(nèi)各相關(guān)單位，相繼完成了氣刀、焊機、沉沒輥（Galvalume使用）、氣體凈化裝置等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。鋼鐵研究總院近些年在這些領(lǐng)域始終堅持科研開發(fā)的先進性與實用性相結(jié)合，成功開發(fā)了蓄熱式還原退火爐，燃燒效率達到70%以上；開發(fā)推廣了寬帶鋼連續(xù)熱浸鍍Gavalume的合金鍍層技術(shù)，設(shè)計完成蓄熱式折疊型還原退火爐。設(shè)計開發(fā)了中電流密度電解脫脂技術(shù)，緊密跟蹤國外當前耐蝕性能最高的ZAM系列產(chǎn)品，完成中試實驗。

鋼鐵研究總院有一條100mm寬小實驗機組，在此實驗機組上先后開發(fā)成功GF、GL以及熱鍍Al-Si合金鍍層。鋼鐵研究總院現(xiàn)有完備的實驗室條件，可進行各項熱鍍鋅產(chǎn)品的實驗檢測。

國內(nèi)當前在高性能汽車用熱鍍鋅板技術(shù)和裝備的開發(fā)上仍處于相對薄弱的狀態(tài)，國內(nèi)主要涉足此領(lǐng)域的單位主要有大的鋼鐵企業(yè)技術(shù)中心及一些大學也進行部分探討性或檢測性的科研活動。

鍍鋅板計算公式：M=7.85*長*寬*高 鋅層計算重量（查表）

（鋼的密度=7.85 g/cm3）

鍍鋅板卷因此可分為熱軋鍍鋅板卷和冷軋熱鍍鋅板卷，它們主要用于建筑、家電、汽車、容器、交通及家業(yè)等領(lǐng)域。特別是鋼結(jié)構(gòu)建筑、汽車制造、鋼板倉制造等行業(yè)。 它們的特點主要為：耐腐蝕強、表面質(zhì)量好、得利于深加工、經(jīng)濟實用等。2100433B