文：武智猛 （河钢集团邯钢公司邯宝冷轧厂镀锌车间）

1实验材料与实验方式

萨安号锌层剥落零件的材料与一号、二号不同，它采用的是 HC300LAD+ZF，折弯处有明显的锌层剥落现象，其主要呈现鱼鳞状的剥落现象，究其原因是因为零件与凸模和凹模的接触位置与接触面积大小有关，摩擦力越小的地方，脱锌现象不严重，反之，当接触的面积加大，所受到的摩擦力也会增大，就会产生严重的脱锌现象。

2实验结果与分析

2.1 锌层辉光光谱分析

为保障实验数据结果的科学性、严谨性，我们在上述三种情况的基础上，选取同一批次无发生锌层剥落现象的一号零件，对零

件的锌层脱落与未脱落的交汇处进行辉光光谱分析。其中，a 为一号正常零件，b 为一号剥落零件，c 为二号剥落零件，d 为三

号剥落零件。通过锌层辉光光谱对其进行观察，并对数据的变化进行绘制，以具象的曲线变化图来表示各个零件在 Fe-Zn 交界

处的各元素的含量值，增加了数据的直观性、变化性。

通过对实验数据观察，我们可以发现，镀层的深度处含有 Fe 和 Zn 元素，因此也叫做 Fe-Zn 交界处，辉光光谱其主要分析的

就是各元素的所占比例与分布，通过上图我们可以清楚的看见正常的一号零件 Fe-Zn 交界处，具有丰富的 Al 元素，而三号剥

落零件在交界处没有明显的 Al 元素，一号正常与一号缺陷相比，前者含有丰富的 C 元素和 O 元素，但是一号缺陷与二号还有

三号缺陷相比，后两者在交界处没有明显的 C 元素聚集。依据各个元素的含量，我们可以断定三个缺陷样的锌层剥落原因是不

同的。

2.2 锌层扫描电镜分析

我们首先采用扫描电镜对一号正常 a, 一号缺陷 b，二号缺陷 c，三号缺陷 d 的表层进行观察，然后再对各 Fe-Zn 交界处进行

EDS 分析。通过上述的实验分析，我们可以清楚的了解到，一号正常零件的表面处无明显剥落，经 EDS 分析后含有少量的 Al

和 Fe 元素，造成这一现象的原因主要是材料在进行形变的过程中由于与模具产生摩擦所导致的；一号缺陷零件的表面呈现片

状脱落，剥落的部分为b中的B区域，未脱落的部分为b中的C区域，经 EDS 分析后，B 区域除了铁不含有其他化合物，而 C 区

域含量最多的是 Zn 和 O，造成这一现象的原因主要是 R 角的位置随着变形过程中逐渐加大，使得存在的粘附锌层与基体发生

了剥离；二号缺陷零件的表面呈现条带状脱落，进而导致其裂缝处存有黑色物质，其余位置为亮色物质。经 EDS 分析后，黑

色物质的 D 区域含有的主要元素是 O 和 Al，亮色物质的 E 区域含有的主要元素为 Fe（少量）、O、Zn，造成这一现象的原因

主要是在冲压过程中操作，锌的粘合性降低导致的；三号缺陷零件的表面呈现鱼鳞状脱落，其中，有的如 G 区域存在许多带裂

纹的岛状物，有的如 H 区域漏出致密的相，还有的如 I 区域漏出铁基体，经过 EDS 分析后，G 区域含有的 Fe 为 11%、 H 区

域含有的 Fe 为 25%~40%、I 区域含有的 Fe 为 90% 以上，造成这一现象的原因主要是因为锌铁合金是有多相构成的，在冲

压过程中，易发生裂纹。

3分析和讨论

冷轧板的热镀锌生产线的工作流程为：验收材料——开卷——焊接——清洗——退火——镀锌（和进化镀锌需要在加热和

合金化处理）——冷却——光整拉桥——收卷（分卷）—— 包装。

通过对上述实验材料进行实验，对比相关数据我们可以发现，造成锌层剥落的原因是多种多样的，既可能是因为材料的内在原

因也有可能是因为生产工序的操作不当等。

针对一号缺陷零件造成的锌层剥落，通常可以采取的补救措施为：加大对冷轧端口的检查力度，保障程序的合理性；对清洗段

进行定时清洗。针对二号缺陷零件造成的锌层剥落，通常可以采取的补救措施为：提高精炼过程质量，去除脱氧产物；采用全

保护的浇筑方式进行连铸。针对三号缺陷零件造成的锌层剥落，通常可以采取的补救措施为：在生产过程中，严谨控制合金化

的温度。

4结语

通过实验材料与实验结果数据分析，我们可以了解到，出现上述三种情况的锌层剥落通常的原因有镀锌前的转杯工作未做到

位，原料表面存在碳氧化合物，阻碍了 Fe2Al5 中间层的形成，而原料表面存在的 Al2O3 则会阻碍集体的变形以及合金化的温

度对其的影响。因此我们要想提高镀锌层的粘合度，则需要通过提高对清洗段的清洗重视，降低原料表面的夹杂物，只有这样

才能提高产业的生产效率，使相关企业能够可持续性的发展下去，从而促进产业的发展和进步。