本發(fā)明屬于熱浸鍍鋅鐵合金化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱鍍鋅合金化鋼板粉化的快速檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

熱鍍鋅合金化鋼板(簡(jiǎn)稱GA鋼板)興起于80年代，是熱鍍鋅鋼帶進(jìn)一步加工的產(chǎn)品；鋼帶出鋅液后通過(guò)氣刀后再被加熱至450℃～550℃，保溫一定時(shí)間，通過(guò)基板中的鐵與鍍層中的鋅相互擴(kuò)散，形成鐵-鋅合金層。由于具有良好的耐蝕性、涂漆性和焊接性而被廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)和家電行業(yè)。

當(dāng)鍍層的合金化工藝不同時(shí)，GA鍍層中會(huì)形成不同的Fe-Zn金屬間化合物，如Г-相(Fe₃Zn₁₀)、Г₁-相(FeZn₄或FeZn₂₁)、δ_1p-相(FeZn₇)、δ_1k-相(FeZn₁₀)及ζ-相(FeZn₁₃)等，其中，δ_1p-相是GA鍍層的主要組成部分，約占鍍層體積的80％。鍍層中不同金屬間化合物的分布、組織結(jié)構(gòu)及含量對(duì)GA鋼板的成形性能和鍍層的抗粉化性能具有重要的影響。

熱鍍鋅合金化鋼板在汽車(chē)面板中的使用越來(lái)越多，尤其是日系的轎車(chē)，基本上全是GA鋼板，也成為熱鍍鋅鋼板研究中最活躍的領(lǐng)域。用于汽車(chē)面板的合金化熱鍍鋅鋼板最重要的特性是其沖壓加工性。

而合金化鍍鋅層是由Fe-Zn金屬間化合物組成，他們較純鋅相硬而脆，在沖壓時(shí)容易發(fā)生粉末狀剝落現(xiàn)象。尤其是含鐵量較高的Г相，當(dāng)外加應(yīng)力時(shí)，δ1相中的裂紋會(huì)擴(kuò)展到Г相，在鍍層表面的Г相上呈龜裂狀。

現(xiàn)有的控制鋅鐵合金化粉化的主要方法還是控制鍍層中的Fe含量，其通過(guò)輝光檢測(cè)等方法過(guò)程比較復(fù)雜，反饋信息較慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種熱鍍鋅合金化鋼板粉化的快速檢測(cè)方法，簡(jiǎn)單方便，可直觀、量化GA產(chǎn)品的粉化情況，為生產(chǎn)線及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)提供指導(dǎo)。

本發(fā)明提供的一種熱鍍鋅合金化鋼板粉化的快速檢測(cè)方法，包括以下步驟：

1)將質(zhì)量為m₁的熱鍍鋅合金化鋼板樣板，折彎，折彎前在彎曲部分貼上膠帶；

2)將膠帶撕下，利用色差儀測(cè)試膠帶的明度為L(zhǎng)_樣品，與未使用的空白膠帶的明度L*_{標(biāo)準(zhǔn)}比較，明度差異ΔL＝L_樣品-L*_{標(biāo)準(zhǔn)}；

3)用丙酮將撕下膠帶的樣板進(jìn)行擦拭、烘干，用天平稱其重量記為m₂，粉化重量Δm＝m₂-m₁；

4)用輝光測(cè)量樣板的Fe含量Y；

5)重復(fù)步驟1)—4)，記錄不同樣板的Δm、ΔL和Fe含量Y，構(gòu)建Δm與ΔL、Fe含量Y與ΔL的線性關(guān)系；

6)重復(fù)步驟1)-2)，得到待測(cè)樣板ΔL，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量及Fe含量Y。

步驟1)中采用的膠帶為耐高溫透明膠帶，優(yōu)選的為3M透明膠帶；

步驟1)中所述的熱鍍鋅合金化鋼板樣板的厚度≥1.4mm時(shí)，行90°V彎；所述的熱鍍鋅合金化鋼板樣板的厚度＜1.4mm時(shí)，進(jìn)行180°T彎壓平。

步驟5)中Δm與ΔL的線性關(guān)系為Δm＝-0.10553-0.42493ΔL；Fe含量Y與ΔL的線性關(guān)系為Y＝9.43444-0.29257ΔL；其中，Δm單位為mg；

其中，F(xiàn)e含量Y為Fe含量百分?jǐn)?shù)中％前的數(shù)值。

本發(fā)明中，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)量不同粉化程度的鋼板，將色差和粉化量及Fe含量建議線性關(guān)系。色差是指顏色件與標(biāo)準(zhǔn)顏色之間在色相、明度、彩度之間存在的差異。這個(gè)定義是基于CIELAB色差理論的，CIELAB色差公式為：ΔL＝L樣品-L*標(biāo)準(zhǔn)(明度差異)，Δa＝a樣品-a*標(biāo)準(zhǔn)(紅/綠差異)，Δb＝b樣品-b*標(biāo)準(zhǔn)(黃/藍(lán)差異)。有些時(shí)候除了ΔL、Δa、Δb之外，還使用ΔE作為色差的控制手段，其中：ΔE＝ΔL²+Δa²+Δb²。本發(fā)明中，在鋼板折彎處貼上膠布，膠布上沾到鋼板的粉化物，因不同重量的粉化物在膠帶上表現(xiàn)的顏色不同，取一段空白膠帶作為標(biāo)準(zhǔn)，可以利用色差儀測(cè)試顏色變化情況(明度差異ΔL)，反映粉化量的情況。并且，記錄粉化重量Δm，根據(jù)不同粉化情況的鋼板的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到Δm粉化質(zhì)量與ΔL色差的線性關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)線上，通過(guò)折彎后測(cè)量樣板的色差，根據(jù)線性關(guān)系得到樣板的粉化重量Δm，從而確定樣板的粉化情況，為生產(chǎn)線及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)提供指導(dǎo)。

輝光放電光譜分析通常用于鍍層重量、鍍層中的鐵含量和鍍層中的鋅含量的測(cè)定，其自身無(wú)法區(qū)分鍍層中的各相，不過(guò)通過(guò)輝光放電光譜可以非常直觀的看到鍍層中各主要元素的含量沿鍍層深度的變化情況，并且輝光放電光譜分析也可以定量描述合金化鍍層的深度結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)得到合金化熱鍍鋅鍍層中主要組分、微量和痕量元素隨深度的變化。本發(fā)明用輝光測(cè)量鋅鐵合金化鍍層的Fe含量，并將其與色差對(duì)應(yīng)起來(lái)，構(gòu)建Fe含量與色差的線性關(guān)系，在實(shí)際生產(chǎn)線上，通過(guò)折彎后測(cè)量樣板的色差，根據(jù)線性關(guān)系得到樣板的Fe含量，從而確定樣板的粉化情況，為生產(chǎn)線及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)提供指導(dǎo)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建Fe含量與色差的、粉化質(zhì)量與色差的線性關(guān)系，實(shí)際測(cè)量中，僅僅需要通過(guò)簡(jiǎn)單的手段測(cè)量色差即可直觀的得到鋼板的Fe含量及粉化質(zhì)量，操作簡(jiǎn)單，而且，通過(guò)Fe含量及粉化質(zhì)量2項(xiàng)數(shù)據(jù)確定鋼板的粉化情況，準(zhǔn)確度更高，為生產(chǎn)線及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)提供指導(dǎo)。

附圖說(shuō)明

圖1A為實(shí)施例1所用透明膠帶圖；

圖1B-圖1F依此為實(shí)施例1平行測(cè)量5次的膠帶粘取粉化物圖；

圖2A為實(shí)施例2所用透明膠帶圖；

圖2B-圖2F依此為實(shí)施例2平行測(cè)量5次的膠帶粘取粉化物圖；

圖3A為實(shí)施例3所用透明膠帶圖；

圖3B-圖3F依此為實(shí)施例3平行測(cè)量5次的膠帶粘取粉化物圖；

圖4A為實(shí)施例4所用透明膠帶圖；

圖4B-圖4F依此為實(shí)施例4平行測(cè)量5次的膠帶粘取粉化物圖；

圖5A為實(shí)施例5所用透明膠帶圖；

圖5B-圖5F依此為實(shí)施例5平行測(cè)量5次的膠帶粘取粉化物圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種熱鍍鋅合金化鋼板粉化的快速檢測(cè)方法，包括以下步驟：

1)將質(zhì)量為m₁的熱鍍鋅合金化鋼板樣板，折彎，折彎前在彎曲部分貼上3M膠帶；所述的熱鍍鋅合金化鋼板樣板的厚度≥1.4mm時(shí)，采用V彎試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行90°V彎；所述的熱鍍鋅合金化鋼板樣板的厚度＜1.4mm時(shí)，采用T彎和壓平機(jī)進(jìn)行180°T彎壓平。

2)將膠帶撕下，利用色差儀測(cè)試膠帶的明度為L(zhǎng)_樣品，與未使用的空白膠帶的明度L*_{標(biāo)準(zhǔn)}比較，明度差異ΔL＝L_樣品-L*_{標(biāo)準(zhǔn)}；

3)用丙酮將撕下膠帶的樣板進(jìn)行擦拭、烘干，用天平稱其重量記為m₂，粉化重量Δm＝m₂-m₁；

4)用輝光測(cè)量樣板的Fe含量Y；

5)重復(fù)步驟1)—4)，記錄不同樣板的Δm、ΔL和Fe含量Y，構(gòu)建Δm與ΔL、Fe含量Y與ΔL的線性關(guān)系；Δm與ΔL的線性關(guān)系為Δm＝-0.10553-0.42493ΔL；ΔL與Fe含量的線性關(guān)系為Y＝9.43444-0.29257ΔL；

6)重復(fù)步驟1)-2)，測(cè)量待測(cè)樣板ΔL，測(cè)量5次，結(jié)果如圖1B-圖1F，ΔL平均值為-1.85，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量0.686mg及Fe含量Y為9.98％。

實(shí)際測(cè)量鋼板的色差、粉化量及Fe含量結(jié)果見(jiàn)表1：

表1 0.8*1000規(guī)格熱鍍鋅合金化鋼板色差、粉化量及Fe含量結(jié)果

實(shí)施例2

與實(shí)施例1相同的操作，測(cè)量待測(cè)樣板ΔL，測(cè)量5次，結(jié)果如圖2B-圖2F，ΔL平均值為-1.77，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量0.652mg及Fe含量Y為9.95％。

實(shí)際測(cè)量鋼板的色差、粉化量及Fe含量結(jié)果見(jiàn)表2：

表2 1.0*1000規(guī)格熱鍍鋅合金化鋼板色差、粉化量及Fe含量結(jié)果

實(shí)施例3

與實(shí)施例1相同的操作，測(cè)量待測(cè)樣板ΔL，測(cè)量5次，結(jié)果如圖3B-圖3F，ΔL平均值為-8.49，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量3.507mg及Fe含量Y為11.92％。

實(shí)際測(cè)量鋼板的色差、粉化量及Fe含量結(jié)果見(jiàn)表3：

表3 1.4*1225規(guī)格熱鍍鋅合金化鋼板色差、粉化量及Fe含量結(jié)果

實(shí)施例4

與實(shí)施例1相同的操作，測(cè)量待測(cè)樣板ΔL，測(cè)量5次，結(jié)果如圖4B-圖4F，ΔL平均值為-7.66，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量3.154mg及Fe含量Y為11.67％。

實(shí)際測(cè)量鋼板的色差、粉化量及Fe含量結(jié)果見(jiàn)表4：

表4 1.5*1235規(guī)格熱鍍鋅合金化鋼板色差、粉化量及Fe含量結(jié)果

實(shí)施例5

與實(shí)施例1相同的操作，測(cè)量待測(cè)樣板ΔL，測(cè)量5次，結(jié)果如圖5B-圖5F，ΔL平均值為-10.95，根據(jù)步驟5)的線性關(guān)系，得到待測(cè)樣板粉化質(zhì)量4.552mg及Fe含量Y為12.64％。

實(shí)際測(cè)量鋼板的色差、粉化量及Fe含量結(jié)果見(jiàn)表5：

表5 1.8*1280規(guī)格熱鍍鋅合金化鋼板色差、粉化量及Fe含量結(jié)果

將根據(jù)線性關(guān)系得到的粉化量(mg)和Fe含量(％)的數(shù)值與實(shí)際測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行比較，結(jié)果如下表6：

表6 不同規(guī)格的粉化量與Fe含量

經(jīng)代入得到的線性公式計(jì)算，粉化量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差絕對(duì)值≤0.148mg，F(xiàn)e含量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差絕對(duì)值≤0.57％，說(shuō)明擬合公式相關(guān)性較好，本專利提出的鋅鐵合金化鍍鋅板粉化的檢測(cè)方法可行，誤差小。