贺如国;张坤;许炳昆
ca185【摘 要】根据昆钢生产的连续热镀锌薄钢板和钢带的镀锌层质量的统计数据,研究镀锌层质量的变化规律,为检验连续热镀锌薄钢板和钢带提供依据,形成一套合理、简单、快捷的检验方法.%According lo ihe statistic data of zinc coating mass of continuous hot-galvanized thin steel sheet and strip produced by Kunming Iron & Steel ( Holdings) Co. , Ltd. , the variation law of zinc coating mass was studied so as to provide the basis for testing continuous hot-galvanized steel sheet and strip, which forms a set of reasonable, simple and rapid testing methods.
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2012(041)004
【总页数】4页(P59-61,77)
【关键词】镀锌层质量;镀层厚度检测;连续热镀锌薄钢板 【作 者】贺如国;张坤;许炳昆
【作者单位】昆明钢铁控股有限公司,云南昆明650302;昆明钢铁控股有限公司,云南昆明650302;昆明钢铁控股有限公司,云南昆明650302
【正文语种】中 文智能美甲
红豆杉提取物【中图分类】TQ153.1+5
1 引言
连续热镀锌薄钢板简称镀锌板或白铁皮，厚度一般为0.30～2.0 mm。生产工艺为冷轧钢带先通过火焰加热的加热炉，烧掉表面残油，同时在表面生成氧化铁膜，再进入含有H2、N2混合气体的还原退火炉加热到710～920℃，使表面氧化铁还原成海绵铁，表面活化和净化了的带钢冷却到稍高于熔锌的温度后，进入450～460℃的锌锅，利用气刀控制锌层表面厚度。最后经铬酸盐溶液钝化处理，以提高耐白锈性。
镀锌板表面美观、有块状或树叶状锌结晶花纹，且镀层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能、
良好的焊接性能和冷加工成型性能，广泛用于汽车、建筑、家电等行业对成形性和耐腐蚀性有要求的内外覆盖件和结构件。
热镀锌的镀层镀覆量是指单位面积上锌及锌铁合金层的总重量 (以g/m2表示)，一般在50～280 g/m2之间;镀层厚度是指锌及锌铁合金层的总厚度 (以μm表示)。镀层厚度一般在测得镀层镀覆量，再换算成镀层厚度，由此确定镀层厚度的测试值。
热镀锌钢板表面的镀锌层厚度，决定其使用寿命。在生产中，镀层的厚度受锌液重力和流动性能、基板材质、厚度、表面状况、以及操作工艺等因素的影响，会导致镀锌层均匀程度不一，所以平时检测的镀层厚度数据是不同点测量结果的平均值。热镀锌产品的镀层质量检测，厂方和客户都十分关心和注重，目前检测的方法大致有磁性测厚法、显微镜法、称量法、溶解法等。在生产中为了有效地控制镀层，必须准确快速地测出镀层厚度。 试验对磁性测厚法和溶解法的检测结果进行对比分析。磁性测厚法是采用“涂层测厚仪”进行测试，直接读出厚度值，厚度单位为微米，本方法为非破坏性测试法。溶解法是选取一段样件，对其称重，然后将其浸没在溶液里，将其镀层全部脱除干净后再称重，二者之差得出单位面积的附着量，然后，通过公式计算出该试样平均厚度，本方法是破坏性测试法。
2 试验原理
2.1 测厚法的试验原理
以基板为基准，利用磁性测厚仪测出基板两面的锌层厚度，利用公式:
式中:d——镀锌层厚度，μm;
M——单位面积上镀锌层质量，g/m2;
ρ——密度 (纯锌层密度为7.2 g/cm3)。可以计算出每平方米的镀锌质量。
2.2 溶解法的试验原理
已知表面积上的镀锌层溶解于具有抑制作用的试验溶液中，试验溶液:将3.5 g化学纯六次甲基四胺 (C6H12N4)溶解于500 mL浓盐酸 (ρ=1.19g/mL)中，用蒸馏水稀释至1000 mL。称量试样在镀层溶解前后的质量，按称量的差值和试样面积算出单位面积上的镀锌层质量。其公式为:
式中:M——单位面积上的锌层质量 (钢板、钢带注明单面或双面)，g/m2;
m1——试样锌层溶解前的质量，g;
m2——试样锌层溶解后的质量，g;
A——钢板、钢带试样的单面面积或钢管试样的内、外表面积之和，mm2。
3 试验材料和方法
试验材料为昆钢生产的连续热镀锌钢板(带)。取样方法为:用冲床沿钢板的宽度方向在工作侧 (W/S)、中部 (C)、传动侧 (D/S)三个位置各取一块试样，试样离开边沿至少50 mm，试样直径为φ80 mm。测厚法是用天津市材料试验机厂生产的QCC型磁性测厚仪测量试样厚度，每块试样正反面各测5次，求平均值，将所得平均值代入公式 (1)计算出单位面积上的镀锌层质量。
溶解法按GB/T1839-2008《钢产品镀锌层质量试验方法》试验。
4 试验结果统计及分析
4.1 试验结果统计带阻火器的呼吸阀
此次试验共对108块试样进行试验，W/S、C、D/S每个位置各38块，其物理和溶解法的试验结果统计分析见表1。
配煤
表1 单位面积上锌层质量统计分析表Tab.1 Statistic analysis of zinc coating mass per unit area*注:在试验过程中，测厚法的C33和溶解法的D/S21试验有误，溶解法C31双面锌层质量低于85 g/m2，不在统计范围之内。测厚法溶解法38 37 38 38 37 37平均值/(g·m-2) 103.7 105.2 103.0 110.5 112.6 108.6样本方差 49.14 80.20 48.62 46.04 104.57 30.20标准差 7.01 8.96 6.97 6.78 10.23 5.50 μ 的置信度为0.95 的置信区间 (101.5，105.9)(102.3，108.1)(101.9，105.2)(109.3，112.7)(109.3，115.9)(106.8，110.4)W/S C D/S W/S C D/S统计量/块测量方法取样位置
4.2 统计分析
从表1数据中可以看出:同一种方法测得的数据，μC比 μW/S和 μD/S大，测厚法的 μC比 μW/S、μD/S分别大 1.45% 和 2.14%，溶解法的 μC比 μW/S、μD/S分别大1.90%和3.68%;
C的相对置信区间及标准差都比μW/S、μD/S的大，说明C的数据集中性相对较分散，引起的原因可能是镀锌不均匀造成的。W/S和D/S所得结果相差不大，相对而言D/S还要较小一些，可以近似地认为锌板两边镀锌层质量相同。
4.2.1 图表分析
用两种方法得出的同一取样位置的数据对比，溶解法测得的平均值比测厚法的分别大 (按μW/S、μC、μD/S的顺序)6.56%、7.03% 和 5.44%。引起的原因是在试验溶液去锌的过程中，基板上的部分Fe也与盐酸反应而被洗去了，造成称量前后m1-m2差值的增大，从而使M增大，这种试验误差是不可避免的，可以通过熟练掌握锌层溶解的时间来减小它。
从图1和图2中还可以看出，测厚法所测的数据集中在90～120 g/m2之间，溶解法测得的数据集中在100～120 g/m2之间，对比而言，说明溶解法的数据比较集中。本试验认为有两个原因:
1)测量过程和仪器精度有关:①QCC测厚仪是以刻度读数且只能估读到小数点后一位，读数误差较大;②在φ80 mm的面积上取5点 (圆心1点和周围4点)存在主观误差，不能客观地反映
镀层是否均匀;③在40 μm以下QCC测厚仪精度只达到±2 μm。而本试验镀锌层厚度平均只在7.5 μm左右，仪器相对精度较低。相比而言，溶解法能从总体上较客观地反映镀层情况。
2)溶解法得到的数据是从总体上反映镀层情况，而测厚法由于仪器精度和测量过程的原因，数据分散性较大，不能客观地反映镀层情况。
4.2.2 两种方法的对比
1)t检验分析。问题假设 (μ1、μ2分别表示同一取样位置测厚法和溶解法的平均值)
以W/S位置为例，其测厚法和溶解法的样本均值和样本方差如下:
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