熱鍍鋅產(chǎn)品色差缺陷分析

張喜秋

(馬鋼股份有限公司制造部 安徽馬鞍山 243002)

熱鍍鋅產(chǎn)品常用的表面處理方法有鈍化處理、涂油處理、鈍化+涂油等。在鈍化+涂油聯(lián)合處理工藝中，首先是涂覆鈍化膜，然后在鈍化膜的表面涂覆防銹油。在實(shí)際使用中，鋼板表面按照無(wú)鉻鈍化+涂油的方式進(jìn)行處理后，表面偶爾會(huì)出現(xiàn)局部色差的現(xiàn)象，這種局部色差不僅降低了鋼板自身的品質(zhì)，也對(duì)鋼板后續(xù)加工造成了不良的影響。通過(guò)對(duì)出現(xiàn)色差的問(wèn)題鋼板進(jìn)行實(shí)地檢查，發(fā)現(xiàn)這種無(wú)鉻鈍化+涂油板的表面邊沿部位存在明顯的色差，色差部位顏色發(fā)暗，從鋼板邊緣向中心蔓延形成不規(guī)則水漬狀，且有的色差區(qū)域在相鄰鋼板重疊處出現(xiàn)相似色差印記。圖1為某鋼廠出現(xiàn)色差問(wèn)題的產(chǎn)品形貌：

圖1 色差缺陷(1色差部位，2正常部位)

1 原因分析

理論上來(lái)，性能優(yōu)越的無(wú)鉻鈍化劑干燥成膜后不會(huì)與油、水等鋼板表面常規(guī)接觸到的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而涂覆防銹油層不僅起到潤(rùn)滑、緩沖的作用，一定程度上也可以隔絕空氣中的水分等。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，這種鈍化+涂油產(chǎn)品卻確實(shí)出現(xiàn)了類似水漬狀的色差缺陷，這種色差呈現(xiàn)形式主要是邊緣顏色深然后向中間逐步減輕，為找出色差產(chǎn)生原因，從防銹油、鈍化劑、生產(chǎn)工藝三方面的匹配性進(jìn)行研究：

1.1 防銹油

防銹油是具有防銹功能的油，由油溶性緩蝕劑、基礎(chǔ)油和輔助添加劑等組成。目前在鍍鋅板生產(chǎn)中常用的為沖壓潤(rùn)滑防銹油。為了便于鋼板加工后的除油清洗，很多的沖壓潤(rùn)滑防銹油都添加了一定數(shù)量的乳化劑，這種添加了乳化劑的防銹油能夠容含更多的水分，同時(shí)滲透性更強(qiáng)。檢查防銹油中是否含有乳化劑，只需將油和水混合攪拌，觀察是否具有乳化現(xiàn)象即可。攪拌靜置后很快出現(xiàn)透明分層的表示沒(méi)有添加乳化劑，攪拌后下層出現(xiàn)白色乳化物的就是添加了乳化劑的油品。一般來(lái)說(shuō)，如果添加了乳化劑的油品含水量過(guò)高時(shí)，更容易對(duì)性能一般的鈍化膜產(chǎn)生滲透性反應(yīng)。

1.2 無(wú)鉻鈍化劑

無(wú)鉻鈍化劑在固化成膜后，具有良好的耐水性、耐溶劑性，對(duì)一般的防銹油應(yīng)該具備耐受能力。一般防銹油添加了不同的添加劑后會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色，而添加了乳化劑的防銹油與水乳化反應(yīng)后容易生成一些絮狀沉淀物，干固后會(huì)產(chǎn)生色斑。色斑在鈍化膜的表面，則色斑可以擦除，而色斑滲入到鈍化膜里面則無(wú)法擦除。這樣，如果鈍化膜本身的耐油性抗?jié)B透性較差，則油品容易滲透進(jìn)去；如果鈍化膜沒(méi)有完全固化，膜的耐油性抗?jié)B透性沒(méi)有達(dá)到最佳性能時(shí)，油品也容易滲透進(jìn)去。

1.3 鈍化鋼板生產(chǎn)工藝

為了保證無(wú)鉻鈍化劑能夠在鍍鋅鋼板表面成膜狀況良好，各大鋼廠在無(wú)鉻鈍化鋼板的生產(chǎn)過(guò)程中都有嚴(yán)格的工藝控制，最關(guān)鍵的因素則是控制鈍化工藝中的烘干溫度和烘干時(shí)間?，F(xiàn)場(chǎng)影響干燥程度的因素較多，主要有如下幾項(xiàng)：烘箱實(shí)際溫度、鋼板溫度、鋼板在烘箱中的滯留時(shí)間、鋼板厚度、鈍化劑膜層厚度等。通過(guò)合理調(diào)整以上工藝條件，才能保證鋼板表面的鈍化膜完全烘干。而實(shí)際生產(chǎn)中往往板面溫度并不能達(dá)到完全烘干的條件，這樣會(huì)降低鈍化膜的整體性能，未完全烘干的鈍化劑也更容易與防銹油反應(yīng)。

1.4 色差產(chǎn)生原因驗(yàn)證試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：在未鈍化樣板上涂覆不同的鈍化劑和防銹油，然后將樣板加熱到不同的溫度，冷卻后觀察樣板表面有無(wú)色差，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同條件下色差產(chǎn)生情況

試驗(yàn)材料：無(wú)鉻鈍化劑甲、無(wú)鉻鈍化劑乙、未鈍化熱鍍鋅板、未添加乳化劑防銹油A、添加乳化劑防銹油B、去離子水。

試驗(yàn)步驟：

將未鈍化鍍鋅板用脫脂劑將板面油污清洗干凈，水洗后烘干，然后在表面涂覆無(wú)鉻鈍化劑，鈍化膜厚0.8 g/m2-1.0g/m2。

將樣板溫分別加熱到60℃、90℃。

待樣板冷卻至45℃-50℃時(shí)分別涂敷A 防銹油和B 防銹油，然后在板面滴加1 ml 去離子水。

將樣板放入40℃鼓風(fēng)烘箱中24小時(shí)后取出，分別觀察兩組樣板的表面狀況。

2 結(jié)論

在60℃板溫下，樣板1、2、3、4均出現(xiàn)水漬狀色差，說(shuō)明在較低的板溫條件下，鈍化膜未完全烘干，鈍化膜耐油性抗?jié)B透性較差，防銹油滲入鈍化膜產(chǎn)生色差。

在90℃板溫下，樣板5、6、7均未出現(xiàn)色差，只有樣板8出現(xiàn)水漬狀色差。鈍化液甲和防銹油A性能優(yōu)良，鈍化液乙耐油性抗?jié)B透性較差，鈍化液乙和添加有乳化劑的防銹油B同時(shí)使用時(shí)，容易產(chǎn)生色差。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，確保鋼板溫度達(dá)到要求，使鈍化膜完全干燥。在鈍化劑和防銹油選擇上，應(yīng)做好兩者之間的匹配性檢驗(yàn)。