1前言

　　高强度钢板一般都是通过添加诸如C、Si、Mn和P这类固一溶强化元素和Ti、Nb这类沉淀强化元素生产的，在生产工艺中，这两种方法都要适当控制添加量和显微组织。但是，合金元素会严重影响钢的镀锌性能(与熔融锌的浸润性和Fe—Zn合金的反应)。例如，在添加Si和Mn这类对氧具有较强亲和力的元素时，在进入锌池之前的退火期间，钢板皮下层会形成氧化物，结果是钢板表面与熔融锌的浸润性变差，导致无镀层这种质量缺陷。在生产镀锌退火钢板时，这种氧化物还会阻碍Fe—Zn合金的反应，使产品的耐蚀性、浸润性及其它性能变差。在热浸镀锌预处理时，防止出现这些问题的措施是控制Si和Mn添加量不超过规定的上限，并且用Ni或同类元素进行电镀。

　　2试验方法

　　试验中所用钢板化学成分。采用真空冶炼法冶炼并在试验轧机上进行热轧(开始轧制温度1230℃，终轧温度900℃，卷取温度720℃)和冷轧(厚度从4mm轧到0.8mm)，制备了叫(Si)和(Mn)分别大于10A的基本钢和根据基本钢化学成分开发的含Ni和Cu钢。镀锌试验用的试件取自无氧化炉(NOF)和辐射管炉(RF)试验热浸镀锌线生产的钢板。

　　3试验结果

　　3.1Ni和Cu的添加以及热浸镀锌浸润性的变化

　　基本钢(没有Ni或Cu的si—Mn钢)和开发钢(有Ni和Cu的Si—Mn钢)镀锌钢板的表面形貌。在基本钢试样的整个表面上实际上都散布着尺寸大约为1lnm的未镀层斑点，这与传统的情况是一致的。与此相反，在开发的钢板上则没有发现未镀层斑点，而且浸润性良好。这表明，对Si—Mn钢而言，加Ni和Cu可以改善锌液的浸润性，防止未镀层的出现。

　　3.2Ni和Cu的添加与合金化反应速度的变化

　　基本钢和开发钢镀锌板在500℃下保温15S后Fe—Zn合金层的厚度。合金层由8相组成。可以清楚地看出，开发钢的合金层厚度比基本钢的厚一些。这表明，Si—Mn钢添加Ni和Cu可以加速Fe—Zn合金化反应。

　　3.3Ni和Cu的添加与退火期间形成氧化物形态的变化

　　在基本钢试样中，Si和Mn的氧化物在钢基和纯铁层(在氧化和还原过程中形成)之间形成一层薄膜，覆盖着钢基。另一方面，在开发钢试样上，钢基和纯铁层之间的Si/Mn氧化物形成的薄膜不是连续的，而是断续的碎片。而且还注意到，开发钢的钢基内侧微细球状氧化物(内部氧化物)颗粒量比基本钢的大一些。还进一步发现。尽管基本钢和开发钢的热处理情况相同，但基本钢的纯铁层(在氧化和还原过程中形成皮下层)的厚度比开发钢的薄一些。

　　4讨论

　　Si-Mn钢中添加Ni和Cu导致钢板表面附近氧化/还原的差别可以归纳如下：

　　(1)添加Ni和Cu可以枉层形成Si/Mn氧化物薄膜，而且薄膜厚度很小;

　　(2)添加Ni和cu可以加速内部氧化硅的形成;

　　(3)添加Ni和Cu可以增加氧化铁(FeO)层的厚度，这种氧化铁是在氧化之后的还原过程中形成的。

　　根据上述研究从添加Ni和Cu的Si—Mn钢中推导得出的。对于含有Si和Mn的基本钢而言，在进入锌池之前退火期间，在皮下层形成了薄膜型的si/Mn氧化物。但对于含有Ni和Cu的开发钢而言，除此之外，皮下Si/Mn氧化物为断续的片。而且在钢基内部形成无定形的Si内部氧化物。另外，在还原过程中开发钢皮下层形成纯铁层的厚度较厚，而Si/Mn氧化物层的厚度较薄。然而在基本钢方面，在镀锌期间，钢基与熔融锌之间的合金化反应是受阻的，由于有些部位的纯铁层很薄，si/Mn氧化物薄膜很厚，从而导致未镀层点的出现。

　　另一方面，含Ni和Cu(Si和Mn除外)的开发钢其纯铁层较厚，而Si/Mn氧化物薄膜较薄而且是片状的，所以在浸入到熔融锌池期间合金化反应容易进行。也就是说，向SiMn钢中添加Ni和Cu可以使进入锌池前退火期间皮下层形成的氧化物形状发生变化，从而使钢板的镀锌得到改善。此外，在开发钢中，皮下层内Mn浓度明显降低似乎可以表明一种可能性，即皮下层形成Si/Mn氧化物的化学成分不同于基本钢的。但在目前的研究中尚未发现明显的差别。

　　5结语

　　调查Si—Mn钢添加Ni和Cu对镀锌性能和进入热浸镀锌之前退火期间氧化物形成状态影响的结果如下：

　　(1)Si—Mn钢添加Ni和Cu可以改善钢板与熔融锌的浸润性，抑制未镀层的发生几率。

　　(2)添加Ni和Cu可以加速浸入锌池期间及以后Fe～Zn合金化反应。

　　(3)添加Ni和Cu可以将热浸镀锌之前退火期间在皮下层形成微细Si/Mn氧化物的形状从连续的薄膜改变成断续的片状，并同时加速钢基表面附近 不定形si内部氧化物的形成。氧化物形态的改变可以改善钢板热浸镀锌的可镀性。

　　(来源：钢铁产业)