2．1．2 热镀锌基板的发展现状

    汽车板热镀锌机组以生产外板为重点，生产规格板厚多在0.6~1.2mm之间，板宽多为800~1850mm，最宽可达到2000mm。产品级别相当复杂，从CQ、DQ、DDQ、EDDQ（IF），到BH、DP、TRIP等汽车用高强度钢板。通过采用多种先进技术，使镀层形貌、厚度精度等得到精确控制，如镀层厚度误差小于2~3g/m2。通过采用无铅镀锌可生产无锌花钢板，这种镀层不易产生晶间腐蚀，使用寿命长，适用于汽车和电器行业。日本几乎每套热镀锌机组都设置了锌铁合金化炉，锌铁合金化镀层板（Galavneal）标准镀锌层厚度为双面160~180g/m2，合金镀层含Fe8%~12% [2]。

    国外在20世纪70年代开发了微合金钢和磷合金钢，80年代中期开发了双向DP钢和烘烤硬化钢，90年代开发了相变、诱导塑性TRIP钢 [3]。 目前，国际合作项目“超轻型钢制车体（ULSAB）开发”正在顺利进行，其目标是要达到行车油耗34KM/3L（美国），车体减重25%。在车体结构上大量采用高强和超高强钢板是其基本出发点。超轻型钢制车体通过大ULSAB的最大特点是：并不以牺牲性能而达到减轻车重的目的[4]。超轻钢车以车体结构用高强度钢的比例超过90%作为设计依据，日本在1985~1995年的十年间，车身高强度刚的比例由10%增加到30%，随着表面处理性能的提高，汽车寿命从6。7年延长到9。3年，扣除高性能化钢板制造时的能源增加，一年可以节省357*104L重油，几4相当于节省国内钢铁业能源消耗量的百分之几。2000年在日本汽车制造中，高强度钢板的使用已达36.3%。

    现将目前开发出的热镀锌基板的种类和性能分述于下。

    6） IF钢合金化镀锌板

    采用优质的沸腾钢和镇静钢难以生产适合汽车冲压成型要求苛刻的镀锌板。为此上世纪70年代出现了IF钢（无间隙原子钢），它具有极好的冲压成型性，它从而适应于汽车的内、外面板。IF钢具有优异的深冲性能，可满足大部分难冲压件的冲压要求，因而正在逐渐取代08AL系列的汽车用钢，目前国外已经在DDQ极钢板上大量应用了IF钢。各高强度钢也是在IF钢的基础上，通过添加Mo、Cu、P等元素来生产的。

    IF钢的出现对钢铁企业的技术水平和管理水平提出了更高的要求。在技术方面，必须采用铁水预处理技术，保证用低磷、硫、硅的铁水作为炼钢原料；必须采用炉后精练技术和在线的碳、氧分析技术，保证钢水高的成分准确性和纯净度；必须采用RH（中超低碳钢高速脱碳工艺），保证钢水极低的碳和气体含量，必须采用低碳的覆盖剂、保护渣和耐材，保证钢水不回碳，对于汽车外板，必须清理板胚表面；必须采用从加热到精轧和卷取间的板带温度控制技术，保证热轧带钢均匀的机械性能；必须采用高精度热轧、冷轧技术，保证极佳的板形和高精度的尺寸以及防止产生辊印和卷取缺陷的技术等等。一贯制生产过程质量保证体系十分必要，也就是说，在炼钢、连铸、热轧和冷轧的每一道工序，都必须严格按照产品的最终用途来组织生产，特别是在频繁改变钢材品种时候，必须采用相应的措施来保证最终产品的质量。另外一个重大的课题是，如何通过综合的整体生产系统，将镀锌生产线与其他生产工序连接起来，以最大程度降低成本。总之，生产汽车用镀锌板对于每个钢铁企业，特别是国内的钢铁企业，都是一个非常大的挑战。
   
   7） 固溶强化型钢板的热镀锌

    为了提高钢的强度，通常添加Si、Mn和P等元素进行固溶强化，并利用马氏体和贝氏体的组织强化，对于DP双相钢，通过控制合金元素含量和采用临界冷却速度可获得马氏体组织。

    作为汽车面板的要求是低的屈服强度ós〈240Mpa〉）和高的￥值。在IF钢中加P、Mn、Si等固溶强化元素，由于此钢无固溶C和N存在，基本上是非时效性钢板。但无固溶C存在时易引起二次加工脆化，故可加入微量B以防止。以P为主要强化元素时ób可达340~370Mpa，而以Mn、P为主加入时。其ób可达390~440Mpa[5]。

    8） 烘烤硬化型（BH钢）及热处理强化型钢板

    BH钢是指烘烤硬化钢。IF钢属于超低碳钢，BH钢的含C量为0.016~0.020%，利用应变时效而强化的方法，在超低C钢中使残余的微量（5ppm）的固溶C，在冲压成型时产生位错，而在以后进行涂装烘烤（170℃，20min）时会析出Fe-C化合物而将位错固定，从而使其强度增高。采取调整化学成分生产的BH冷轧钢板也具有较好的深冲性能，添加Nb、Ti等微量元素，在轧制状态下使其形成碳氮化合物。其R值为1.92~2.06。这种BH冷轧钢板在涂漆烘烤温度170`C下可使汽车零部件抗拉强度提高40~70MPA。目前已研制出340Mpa级BH冷轧钢板[6]。

    9）组织强化型高强度钢板

    通过改变钢的微观组织可在大范围内提高其强度（440~1470Mpa），目前开发出三种高强度级别的钢板，其代表性的钢有双相（DP）钢板和贝氏体钢板。此钢的屈服强度低，加工硬化指数高，成型性好。此外，TRIP（变态诱发超塑型钢）及超高强度钢板等均有希望大规模应用于汽车。目前这些钢板的热镀锌及合金化合处理，除DP钢板有少量热镀锌的研究以外，其他高强度钢板尚未开展研究[7]。这些钢板的热镀锌和合金化处理技术上会有一定的难度，需要我们去探索[8]。

    热镀锌基板的研究必须与热镀锌工艺相结合起来，否则即使基板达到要求的性能，镀锌工艺不能满足要求也达不到目的。

    2．1．3镀锌工艺技术的发展

    为了获得优质的表面，90年代国外新建的镀锌生产线大量采用美钢联法，美钢联法采用高密度电解脱酯技术（HCD）可以快速有效地清除表面的油污，同时在还原退火炉中美钢联法用全辐射管替代改良森吉米尔法中的明火加热，因此可以严格的控制温度和气氛，确保火炉的无氧化气氛，从而保证镀层的优良附着性和表面质量。

    传统热镀锌线的工艺布局均是设置一台光整机。现代化生产汽车板的宽带钢热轧镀锌机组，一般在工艺布局中设置两台光整机，第一次光整是采用一台四辊式光整机把带钢表面轧平，消除表面凸凹不平的外貌；第二次光整是选用一台二辊式光整机给带钢一定的粗糙度。

    传统热镀锌作业线均为双活套，布置在工艺段的出口和入口。由于汽车板对板面要求极高，所以光整汽车板时，有时5~10卷就要更换光整辊，为了实现工艺段不停机换辊，提高作业率，所以有些机组在光整机前增加一个活套，即组成一线三活套的工艺布局，新增活套的储料时间一般为120s。