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转发自：第28卷第1期 武汉工程职业技术学院学报 Vo上2 8 No彐 2016年3月 Journal ofWuhan Engineering Institute March 20 ] 6

作者：孙方义陈园林冯冠文

（武钢研究院湖北武氵又：4 3 0080）

烘烤硬化GA钢板J AC340 H主要应用于汽车发动机罩外板、门外板、后背门外板等外覆盖件的制造，对表面质量和冲压质量要求高在使用某一批次J AC340 H钢冲压门外板时出现成形过程中脱锌问题，为了消除脱锌缺陷对连续冲压过程的影响，分析了带钢脱锌的形成原因，提出改善合金化镀层与基体之间结合力的措施，改善措施取得了良好的效果。

1样品及分析方法

缺陷样品在某汽车厂取得，规格为0 · 6 5 mm × I()()()mm，样品化学成分如表1所示，对应合金化段生产工艺如表2所列，先将试样切割成]一70 mm × 170mm的矩形试样，采用BUP400杯凸试验机模拟冲压试验，冲压速率I()mm/so同时，板料试样经酒精超声清洗后，用Quanta 400扫描电镜分析表面形貌，用辉光光谱分析仪分析镀层成分。

表1化学成分（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合金化段工艺点

感应加热功率/kW 合金化炉出

均热段温度/ ℃

口板温/ ℃ 带钢运行

速度m/min

1200 5 1 0 390 1 0 5

2分析与讨论

2 · 1杯凸试验

在板料未额外涂油的情况下，杯凸试样沿板料边部的压延筋处存在相对严重的微小锌粉，存在明显的脱锌现象，其它部位未发现脱锌粉的问题，见图 1（b），在板料上涂油后进行试验，由于润滑加强，杯凸试样没有观察到明显脱锌现象，见图1（c）。根据杯凸试验可以初步判断，此批板料存在锌层附着力不良问题，尤其是板料边部，此外，板料表面涂油量也无法达到润滑效果，连续冲压程中模具与板料间的摩擦力加大，合金化层表面的锌层脱粉并在模具中聚集，导致冲压无法连续进行。

2 · 2镀层质量及镀层形貌

均匀．致镀层的带钢在通过合金化炉的过程中，有利于保证整个板面合金化程度的一致，如果镀层厚薄不均会导致在相同合金化条件下合金化程度的不一致，如表3所示，检测钢板不同部位的镀层质量，镀层质量明显不均匀。

作者简介：孙方义（] 976一），男，高级0程师· E-mail:sfy()!)7()@wisco. com.cn

孙方义陈园林冯冠文：合金化热镀锌汽车外板冲压脱锌分析及改进

（a）杯凸试样（b）钢板边部位置微小脱锌 (c) 无明显差别

图1杯凸试验

表3镀层质量（g/m2）

表面 操作侧 板中间 传动侧 极差

上表面下表面 6 9 50 68 27

通常，热镀锌合金化产品的镀层铁含量10％左右时镀层粉化控制较为理想，通过辉光光谱仪分析镀层厚度及镀层中锌、铁组成情况，操作侧上下表面镀层厚度相差达到3終m，同时，通过图2可以看出操作侧上表面镀层中Fe含量很快达到]0亻以上，且整体水平偏高，而下表面镀层中Fe含量整体上处于6％左右，镀层中Fe含量偏低，也就是说，同一位置出现了上表面过合金化，下表面合金化不足的问题；合金化不均问题同样体现在同一表面的不同位置上，由于上表面操作侧、板中间、传动侧锌层质量存在大的差异，图3的辉光光谱分析图谱上也表现出锌层厚度差异、镀层合金化程度的差异，尤其是操作侧位置出现和过合金化问题，对比杯凸试验，脱锌位置与操作侧边部过合金化位置一致，判断冲压脱锌问题是由镀层质量不均导致的合金化不均引起。

带钢的合金化处理方法为高频感应加热法，即带钢由合金化炉的加热线圈中心通过，磁场内移动的带钢在磁力线的作用下得到加热，其特点是存在 “集肤效应”，热量主要集中在带钢表面，不同于燃气加热法条件下的带钢自身温度较高，因此无法通过钢板自身的蓄热来促进合金化，一旦当带钢表面锌层质量存在较大差异时，锌层增厚需要更高的感应加热功率来完成合金化，但锌层相对薄的位置则会发生过合金化的情况，因此无法获得均匀一致的合金化程度。

将操作侧、板中间、传动侧试样上下表面镀层形貌进行对比分析，从扫描电镜分析结果可以看出，试样表面几乎观察不到呈柱状的〈相，但仅板中间位置样品上下表面合金化程度表现出较好的一致性，相结构是以61相为主的有利于锌层附着力的合金化相层，而操作侧、传动侧的试样上下表面的合金化程度一致性较差，即边部合金化程度存在较大差异，这与辉光光谱分析结果一致，与冲压脱锌主要发生

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ] 12 13 图2 操作侧镀层锌、铁含量辉光光谱分析

图3 上表面镀层锌、铁含量辉光光谱分析

(a)操作侧上表面 (b)板中间上表曲 （c） 传动侧上表曲

(d)操作侧下表曲 （0板中间下表曲 （0传动侧下表曲图4镀层表面形貌分析

在板料边部的现象也相对应。

2，3脱锌缺陷的改善

通过采用镀层质量分析、辉光光谱镀层分析、表面形貌分析等技术手段，判断产生冲压脱锌的原因是镀层质量不均导致的合金化不均，经过反查操作工艺执行情况，在操作层面上是由于此批镀锌基材存在板形不良问题，为控制出锌锅板形，造成气刀距钢板距离存在倾角，导致锌层厚度不均。通常，合金化炉均热段炉温为540 ℃一巧0 ℃的阶梯控制，合金化炉均热段温度510 ℃时，有利于超低碳烘烤硬化钢获得最佳的镀层[2一3」，机组为保证边部合金化程度加大了合金化炉加热段感应加热器功率，达到了

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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