预镀镍层对一种C-Mn-Si 高强钢 选择性氧化行为的影响
2021-03-19蒋光锐王海全刘广会周建滕华湘
表面技术 2021年2期
关键词:扩散系数
蒋光锐,王海全,刘广会,周建,滕华湘
(1.首钢集团有限公司技术研究院,北京 100043;2.绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室, 北京 100043;3.首钢京唐联合钢铁有限责任公司,河北 唐山 063200)
降低车身质量可减少燃油和电力的消耗,故汽车企业普遍采用先进高强钢来制造汽车车身。为了获得强度和塑性的组合,先进高强钢通常需要含有较多合金元素,如碳、锰、硅。然而,在传统的连续退火生产线上,先进高强钢中的硅和锰元素倾向于优先与气氛中的氧反应,在表面形成氧化物[1-2]。这种表面氧化物难与锌液反应,降低了高强钢在连续热浸镀时与锌液的浸润性[3-4],阻碍了Fe-Al 抑制层的形成[5],造成先进高强钢可镀性降低,形成镀层表面漏镀等缺陷。
目前,改善先进高强钢可镀性的方法有四种。第一种是采用“加热阶段氧化-均热阶段还原”的退火技术[6-7],在加热阶段形成铁的氧化物,阻碍其他合金元素发生表面选择性氧化,然后在均热阶段将铁的氧化物还原为海绵铁。这种技术要求对铁的氧化物厚度做到精确控制,确保还原阶段能够将铁的氧化物完全还原。第二种方法是提高露点温度[8-9],将表面选择性氧化转化为次表层选择性氧化,但这种方法并不适用于所有钢种[10]。第三种方法是在先进高强钢中添加微量表面偏聚元素,如Sn[11]、Sb[12]、Bi[13]等,改变表面合金元素氧化物的形态,提高高强钢的可镀性。但是,添加微量元素可能对先进高强钢力学性能产生影响,有一定局限性。第四种方法是退火前在先进高强钢表面预先镀上一层金属,如Cu[14-15]、Fe[14,16]、Ni[17-18]等,抑制退火过程中合金元素在表面选择性氧化。……
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