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轉(zhuǎn)發(fā)自：第28卷第1期 武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) Vo上2 8 No彐 2016年3月 Journal ofWuhan Engineering Institute March 20 ] 6

作者：孫方義陳園林馮冠文

（武鋼研究院湖北武氵又：4 3 0080）

烘烤硬化GA鋼板J AC340 H主要應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩外板、門外板、后背門外板等外覆蓋件的制造，對(duì)表面質(zhì)量和沖壓質(zhì)量要求高在使用某一批次J AC340 H鋼沖壓門外板時(shí)出現(xiàn)成形過程中脫鋅問題，為了消除脫鋅缺陷對(duì)連續(xù)沖壓過程的影響，分析了帶鋼脫鋅的形成原因，提出改善合金化鍍層與基體之間結(jié)合力的措施，改善措施取得了良好的效果。

1樣品及分析方法

缺陷樣品在某汽車廠取得，規(guī)格為0 · 6 5 mm × I()()()mm，樣品化學(xué)成分如表1所示，對(duì)應(yīng)合金化段生產(chǎn)工藝如表2所列，先將試樣切割成]一70 mm × 170mm的矩形試樣，采用BUP400杯凸試驗(yàn)機(jī)模擬沖壓試驗(yàn)，沖壓速率I()mm/so同時(shí)，板料試樣經(jīng)酒精超聲清洗后，用Quanta 400掃描電鏡分析表面形貌，用輝光光譜分析儀分析鍍層成分。

表1化學(xué)成分（wt％）

C Si Mn P S N b + Ti

o．0023 < 0 · 01 0．4 5 0 · 045 < 0 · 010 < 0．0巧

表2合金化段工藝點(diǎn)

感應(yīng)加熱功率/kW 合金化爐出

均熱段溫度/ ℃

口板溫/ ℃ 帶鋼運(yùn)行

速度m/min

1200 5 1 0 390 1 0 5

2分析與討論

2 · 1杯凸試驗(yàn)

在板料未額外涂油的情況下，杯凸試樣沿板料邊部的壓延筋處存在相對(duì)嚴(yán)重的微小鋅粉，存在明顯的脫鋅現(xiàn)象，其它部位未發(fā)現(xiàn)脫鋅粉的問題，見圖 1（b），在板料上涂油后進(jìn)行試驗(yàn)，由于潤(rùn)滑加強(qiáng)，杯凸試樣沒有觀察到明顯脫鋅現(xiàn)象，見圖1（c）。根據(jù)杯凸試驗(yàn)可以初步判斷，此批板料存在鋅層附著力不良問題，尤其是板料邊部，此外，板料表面涂油量也無(wú)法達(dá)到潤(rùn)滑效果，連續(xù)沖壓程中模具與板料間的摩擦力加大，合金化層表面的鋅層脫粉并在模具中聚集，導(dǎo)致沖壓無(wú)法連續(xù)進(jìn)行。

2 · 2鍍層質(zhì)量及鍍層形貌

均勻．致鍍層的帶鋼在通過合金化爐的過程中，有利于保證整個(gè)板面合金化程度的一致，如果鍍層厚薄不均會(huì)導(dǎo)致在相同合金化條件下合金化程度的不一致，如表3所示，檢測(cè)鋼板不同部位的鍍層質(zhì)量，鍍層質(zhì)量明顯不均勻。

作者簡(jiǎn)介：孫方義（] 976一），男，高級(jí)0程師· E-mail:sfy()!)7()@wisco. com.cn

孫方義陳園林馮冠文：合金化熱鍍鋅汽車外板沖壓脫鋅分析及改進(jìn)

（a）杯凸試樣（b）鋼板邊部位置微小脫鋅 (c) 無(wú)明顯差別

圖1杯凸試驗(yàn)

表3鍍層質(zhì)量（g/m2）

表面 操作側(cè) 板中間 傳動(dòng)側(cè) 極差

上表面下表面 6 9 50 68 27

通常，熱鍍鋅合金化產(chǎn)品的鍍層鐵含量10％左右時(shí)鍍層粉化控制較為理想，通過輝光光譜儀分析鍍層厚度及鍍層中鋅、鐵組成情況，操作側(cè)上下表面鍍層厚度相差達(dá)到3終m，同時(shí)，通過圖2可以看出操作側(cè)上表面鍍層中Fe含量很快達(dá)到]0亻以上，且整體水平偏高，而下表面鍍層中Fe含量整體上處于6％左右，鍍層中Fe含量偏低，也就是說(shuō)，同一位置出現(xiàn)了上表面過合金化，下表面合金化不足的問題；合金化不均問題同樣體現(xiàn)在同一表面的不同位置上，由于上表面操作側(cè)、板中間、傳動(dòng)側(cè)鋅層質(zhì)量存在大的差異，圖3的輝光光譜分析圖譜上也表現(xiàn)出鋅層厚度差異、鍍層合金化程度的差異，尤其是操作側(cè)位置出現(xiàn)和過合金化問題，對(duì)比杯凸試驗(yàn)，脫鋅位置與操作側(cè)邊部過合金化位置一致，判斷沖壓脫鋅問題是由鍍層質(zhì)量不均導(dǎo)致的合金化不均引起。

帶鋼的合金化處理方法為高頻感應(yīng)加熱法，即帶鋼由合金化爐的加熱線圈中心通過，磁場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)的帶鋼在磁力線的作用下得到加熱，其特點(diǎn)是存在 “集膚效應(yīng)”，熱量主要集中在帶鋼表面，不同于燃?xì)饧訜岱l件下的帶鋼自身溫度較高，因此無(wú)法通過鋼板自身的蓄熱來(lái)促進(jìn)合金化，一旦當(dāng)帶鋼表面鋅層質(zhì)量存在較大差異時(shí)，鋅層增厚需要更高的感應(yīng)加熱功率來(lái)完成合金化，但鋅層相對(duì)薄的位置則會(huì)發(fā)生過合金化的情況，因此無(wú)法獲得均勻一致的合金化程度。

將操作側(cè)、板中間、傳動(dòng)側(cè)試樣上下表面鍍層形貌進(jìn)行對(duì)比分析，從掃描電鏡分析結(jié)果可以看出，試樣表面幾乎觀察不到呈柱狀的〈相，但僅板中間位置樣品上下表面合金化程度表現(xiàn)出較好的一致性，相結(jié)構(gòu)是以61相為主的有利于鋅層附著力的合金化相層，而操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)的試樣上下表面的合金化程度一致性較差，即邊部合金化程度存在較大差異，這與輝光光譜分析結(jié)果一致，與沖壓脫鋅主要發(fā)生

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ] 12 13 圖2 操作側(cè)鍍層鋅、鐵含量輝光光譜分析

圖3 上表面鍍層鋅、鐵含量輝光光譜分析

(a)操作側(cè)上表面 (b)板中間上表曲 （c） 傳動(dòng)側(cè)上表曲

(d)操作側(cè)下表曲 （0板中間下表曲 （0傳動(dòng)側(cè)下表曲圖4鍍層表面形貌分析

在板料邊部的現(xiàn)象也相對(duì)應(yīng)。

2，3脫鋅缺陷的改善

通過采用鍍層質(zhì)量分析、輝光光譜鍍層分析、表面形貌分析等技術(shù)手段，判斷產(chǎn)生沖壓脫鋅的原因是鍍層質(zhì)量不均導(dǎo)致的合金化不均，經(jīng)過反查操作工藝執(zhí)行情況，在操作層面上是由于此批鍍鋅基材存在板形不良問題，為控制出鋅鍋板形，造成氣刀距鋼板距離存在傾角，導(dǎo)致鋅層厚度不均。通常，合金化爐均熱段爐溫為540 ℃一巧0 ℃的階梯控制，合金化爐均熱段溫度510 ℃時(shí)，有利于超低碳烘烤硬化鋼獲得最佳的鍍層[2一3」，機(jī)組為保證邊部合金化程度加大了合金化爐加熱段感應(yīng)加熱器功率，達(dá)到了

The Analysis and Quality Control of JAC340H

GA Coating Flaking in Stamping

Sun Fangyi Chen Yuanlin Feng Guanwen

(Research & Development Center of WISCO, Wuhan 430080, Hubei)

Abstract: Regarding a galvannealed grad JAC340H, there was flaking issue during stamping. The coating quality was analyzed and the assessment test for galvannealed degree was carried out. After checking the process technology in manufacturing, the root cause of flaking was found out to be the coating thickness deference, which resulted in ununiformity of galvannealed degree, also the induction heating power of 1200kW increased the powdering. Through controlling the shape quality of hot rolled plate, coating thickness and induction heating power of the alloying furnace, the flaking issue was solved and finally the improved product met the requirement of custumers.

Key words: galvannealed; Zinc flaking; galvanized steel; automobile outer panel

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