温乃盟,任玉苓

(宝山钢铁股份有限公司,上海 ２０１９００)

摘 要:对热镀５５％AlＧZn钢板分别进行了３００,３５０,４００,４５０ ℃的烘烤处理,研究了不同温度烘烤２４h后其表面镀层的光泽度、单位面积质量、形貌、化学成分、结合性能等的变化,分析了该钢板的耐热性能.结果表明:在不超过３５０ ℃下烘烤２４h后,镀层未发生任何变化;当在４００℃烘烤２４h后,镀层的光泽度略微下降,表面出现裂纹,但表面形貌、化学成分、单位面积质量和结合性能均未发生明显变化;当在４５０ ℃烘烤２４h后,镀层的光泽度显著降低,单位面积质量明显减小,结合性能变差,部分镀层脱落.

关键词:热镀铝锌钢板;耐热性能;结合性能;光泽度

中图分类号:TG１７４．４４３ 文献标志码:A 文章编号:１０００Ｇ３７３８(２０１８)０５Ｇ００３２Ｇ０３

０ 引 言

为了提高钢铁材料及其制品的耐腐蚀性能,美国伯利恒钢铁公司对钢板进行了表面热镀铝锌处理,开发了 Galvalume(５５％A１Ｇ４３．５％ZnＧ１．５％Si,质量分数,下同)热镀铝锌钢板[１Ｇ２],该钢板既具有锌镀层的阴 极 保 护 能 力,又 具 有 铝 镀 层 的 耐 腐 蚀 性能[３Ｇ５],因此其用途日益广泛[６Ｇ７].汽车、家电中的零部件,如汽车废气排气管、电烤箱内衬等都要求材料具有良好的力学性能、耐腐蚀性能以及耐热性能,目前应用较多的材料为铝板、热镀铝钢板等[８].热镀铝锌钢板的耐热性能虽然略低于上述板材的,但是其良好的耐蚀性能和相对低廉的价格使其有可能成为上述板材的替代品.目前,有 关 热 镀 铝 锌 钢 板 耐 腐 蚀 性 能 的 研 究 较多[３Ｇ５,７,９Ｇ１０],但对其耐热性能的研究较少.因此,作者研究了不同温度烘烤２４h后热镀５５％AlＧZn钢板表面镀层的光泽度、单位面积质量、结构、化学成分、结合性能等的变化,分析了热镀铝锌钢板的耐热性能.

１ 试样制备与试验方法

试 验 材 料 为 国 产 热 镀 铝 锌 钢 板,牌 号 为DC５１D＋AZ,钢板厚度为０．８mm,双面镀层;镀层的单位面积质量为７５g??m－２,化学成分见表１.在试验钢板上截取尺寸为１００mm×１００mm×０．８mm 的试样,分别采用精度为０．０００１g的 MettlerToledoAL２０４型精密天平、SheenTriＧGLOSSmaster型光泽度 仪 测 试 样 的 原 始 质 量 与 光 泽 度,然 后 在CW６６８０ＧJ１ＧST３５０型烘箱中进行烘烤处理,温度分别为３００,３５０,４００,４５０ ℃,每烘烤６h取出并冷却后测试样的质量与光泽度,再放入烘箱中烘烤,如此反复４次.由于试验钢板为双面镀层薄钢板,试样质量的变化可近似为镀层质量的变化,由此可计算出镀层在不同温度下烘烤不同时间后的单位面积质量变化与光泽度变化.采用 ZeissImager．M２m 型光学显微镜观察未烘烤试样和在不同温度下烘烤４次(共２４h)后试样的表面与横 截 面 形 貌,并 利 用ZeissEVO MA２５型扫描电子显微镜附带的能谱仪(EDS)测 镀 层 的 化 学 成 分.按 照 GB/T３０７９１—２０１４,在弯折机上进行１８０°弯曲试验,试样的平面尺寸为１００mm×８０ mm,如果试验后镀层不发生脱落则说明镀层与基体结合良好.

２ 试验结果与讨论

２．１ 镀层的质量与光泽度变化

由图１可以看出:随着烘烤时间的延长,当烘烤温度低于４００℃时,镀层的单位面积质量变化很小,而当烘烤温度达到４５０ ℃时,其单位面积质量明显降低;当烘烤温度低于３５０℃时,镀层光泽度的变化不明显,当烘烤温度达到４００ ℃时,光泽度略微下降,烘烤温度达到４５０ ℃后,光泽度显著降低.

２．２ 镀层的形貌

由图２可以看出:在３００,３５０ ℃烘烤２４h后,镀层表面及 横 截 面 形 貌 均 未 发 生 任 何 变 化,与 未烘烤处理的相同;当烘烤温度达到４００ ℃时,镀层表面出现微裂纹,横截面形貌无明显变化;当烘烤温度为４５０ ℃ 时,镀 层 发 黑 且 粗 糙,出 现 氧 化、脱落现象,且镀层变得疏松、不完整.

２．３ 镀层的化学成分及结合性能

由表２可以看出:在３００,３５０,４００℃烘烤２４h后,镀层的化学成分变化很小;当烘烤温度达到４５０℃时,镀层的成分发生了明显的变化,其中铝元素含量增大,锌元素含量减少,同时镀层含有较多的铁元素,这说明镀层不完整,出现了脱落现象.弯曲试验后,３００,３５０,４００ ℃烘烤２４h的镀层均未脱落,说明镀层的结合性能较好;４５０ ℃烘烤的镀层脱落,说明镀层的结合性能较差.