热镀锌不同缺陷详细讲解

缺陷描述

热镀锌DP780带钢表面出现一种宏观纹路与“鸡爪印”非常类似的缺陷，其宏观形貌如下图1所示，因其形貌类似鸡爪，现场通常称之为“鸡爪纹”，外观看起来非常粗糙，仔细看局部有很多密集小黑点。此缺陷在带钢上下表面均可出现，有轻微手感。此类缺陷在DP780及以上强度级别带钢表面非常常见，在无预氧化-还原工艺段的镀锌线非常常见，而DP590及以下级别则比较少出现。

图1 DP780表面“鸡爪纹”缺陷宏观形貌

漏镀部位表面过渡层形貌

对缺陷部位进行脱锌处理，去除表面锌层。此检测的要点是把握腐蚀尺度，尽可能保留过渡层组织，如果腐蚀手法和经验掌握不好，那么很容易把过渡层完全腐蚀掉。一般是将盐酸与蒸馏水进行1:1的混合稀释，然后用镊子夹住镀锌板，以倾斜45度角的方式放入稀盐酸中，试样一半在溶液中，一半在空气中，这样腐蚀的优点是在稀盐酸和空气的交界处可以获得一个腐蚀的梯度组织，这一过渡区域可以得到一个被梯度腐蚀的区域，从这一区域能够找到比较理想的过渡层组织。

缺陷部位过渡层微观组织特征

如上图所示为缺陷部位过渡层组织，图中有一个明显分界线，左边为漏镀区域，右边为镀层完整区域，很明显，漏镀区域基本没有形成连续致密Fe2Al5过渡层，非常疏松，大部分区域基本裸露出基板，没有形成过渡层。而镀层完整区域过渡层则相对致密。

漏镀部位元素面分布特征

可见图，漏镀区域最表层可以观察到氧有较为明显富集，几乎整个检测区域都有明显的氧。最后一张为Zn的面分布，Zn元素富集的地方与第一张二次电子相中所见的微小锌粒完全吻合.对比Zn元素的面分布与Mn元素的面分布可见，凡是Zn元素缺失的部位，Mn元素明显富集，对应的O元素也是明显富集。

因此，可以得出结论：Mn元素在微区表面的偏聚和氧化，形成了一层极薄的Mn的氧化物，是导致未能形成连续致密Fe2Al5层的关键，也是漏镀形成的根本原因。

       漏镀区域微区形貌及对应元素面分布图

结论

热镀锌板DP780+Z表面“鸡爪纹”缺陷，其实质是一种漏镀。Mn元素在退火过程中往带钢表面的偏聚和氧化，在带钢表面微区形成Mn的氧化物。氧化物的存在阻止了带钢进入锌锅后表面连续致密Fe2Al5颗粒的形成，导致锌与基板之间无法形成冶金结合，形成漏镀。

带钢表面较大尺寸黑斑状缺陷---清洗段热交换器破损

缺陷描述

带钢表面出现一类黑色疤块状漏镀缺陷。

特点：

1）尺寸：缺陷尺寸在3-5cm左右；

2）面别：仅在上表面；

3）频次：一般一个钢卷出现1-2处，但是缺陷一旦发生，一般会连续7-8个卷都出现此类漏镀缺陷。

4）形貌：其宏观形貌特征如图1所示。图中有两处明显点状缺陷，较大的中部黑色的为漏镀，另一个为锌疤缺陷。

漏镀宏观形貌

漏镀部位微观组织分析

漏镀部位低倍微观组织形貌特征

如图所示为漏镀部位组织形貌特征，缺陷部位组织非常凌乱，锌层呈疏松灰白色，非连续致密结构，缺陷与正常部位交界处有大量疏松小孔，残留的一些锌层只是机械附着在带钢表面。

缺陷中部微区形貌特征如图3所示，可见中间漏镀区域基本没有锌层附着，微区成分分析表明成分主要由O、C、Al、Na、Fe、Zn等组成。C和O的存在表明这些部位有机脏物富集，Na元素表明这些微区残留了清洗段的碱性物质。清洗段主要使用碱洗，Na元素可以作为清洗段标志性元素。Fe主要来源于基板或表面残留的铁粉。

漏镀区域中部特征及对应微区成分分析

漏镀形成机理

比如本案例中的漏镀，根据现场操作经验是可以马上进行排查和定位的。此缺陷是因清洗段热交换器破损所致，依据：

1）一般出现3-5cm这类较大尺寸的漏镀宏观形貌呈黑色，脏物粘附，基本可以马上定位清洗段；

2）乱七八糟的成份特征，特征元素Na，清洗段。

3）因为热交换器内部是循环水，一般当该设备出现泄漏时，循环水泄漏后带出的赃物粘附在带钢表面，最后造成漏镀。这种脏物的带出是随机、不连续事件。其导致漏镀的特征就是发生频次低。

来源：冷轧缺陷，作者：添哥