鋼中的硅是作為脫氧劑加入的。如在煉鋼后期不加入硅或鋁等脫氧劑,則脫氧不完全,澆注時會在鋼錠模內逸出氧化性氣體,產生沸騰現象,因而這種鋼叫做沸騰鋼,其特點是含硅量很低,標準規定為痕跡或不大于0.07%,但鋼中雜質多,成分偏析嚴重,性能均勻性差。如在煉鋼后期加入硅或鋁等脫氧劑,則能完全脫氧,澆注鋼錠時鋼液平靜而不沸騰,因而叫鎮靜鋼,其特點是鋼中殘余一定的硅,鋼錠組織致密、偏析小,質量均勻。
含有硅的原板在加熱退火時,因硅原子體積小,而且硅與鐵相比對氧有更大的親和力,因而硅會將鋼帶表面的氧化鐵還原,生成硅的氧化物并在鋼帶表面富集,反應式如下:
Si+02=Si02
Si+2Fe0=S02+2Fe
氧化物的最外層是Si0x薄層,其內層是以(FeO)2.Si02為主體的氧化物層。這層氧化硅層有兩大不利作用:一是會使鋅液在基板表面的浸潤性嚴重惡化,導致鋅液很難鍍到鋼帶表面,鍍后的鍍層也很不均勻,造成嚴重的鍍錫助焊劑不良,特別嚴重時鍍層用手也能剝下來,二是在鍍鋅時降低了鋼基的活性,對鐵的溶出有抑制作用,特別是抑制鐵與鋁形成鐵鋁化合物,這就會使鋁失去了阻礙鐵鋅化合物形成的作用,導致鐵鋅化合物層變厚,形成灰色無光澤的鍍層,而且鍍層的黏結性很差。這一現象叫做“圣德林”效應。因而,鍍鋅的原板一般都是采用含硅量小于0.07%的沸騰鋼或鋁鎮靜鋼。
另外,在罩式退火之前一般采用Na2Si03作為脫脂劑脫脂,使鋼帶表面形成一層Si02薄膜,有利于防止鋼帶在高溫狀態下之間產生黏結,但對鍍鋅很不利,這種冷軋板也同樣不能用來鍍鋅。在特殊情況下,提高還原溫度,延長還原時間,提高保護氣體中的氫氣含量,或提高鋼帶入鋅鍋溫度,可抑制硅在鋼帶表面的富集作用,并使鋼板表面的SiOz得到充分還原,使鍍層的黏結性能得到改善,可在鍍鋅線上生產出含硅量較高的鍍鋅板。
對于專業生產硅鋼鍍鋅板的生產線而言,可在鋅液中加入0.05%的鎳來解決硅鋼板的鍍鋅問題。 |