近幾年，我國鍍鋅板的生產(chǎn)量逐年增加，而進(jìn)口量也在逐年增長，增長幅度甚至高于生產(chǎn)量的增幅；扣除生產(chǎn)重復(fù)統(tǒng)計(jì)后，鍍鋅板消費(fèi)量約為527萬噸。1999年以后，鍍鋅板進(jìn)口量首次超過了生產(chǎn)量，國內(nèi)產(chǎn)品的自給率不足50%，并且有逐年降低的趨勢(shì)。

近幾年，國內(nèi)鍍鋅板生產(chǎn)量的增加主要是熱鍍鋅板產(chǎn)量的增加，1998-2002年，熱鍍鋅板生產(chǎn)量由97萬噸增加到220萬噸；而進(jìn)口量增長更快，由98年的37萬噸增加到02年的156萬噸；表觀消費(fèi)量由132萬噸增加到367萬噸。2002年，熱鍍鋅板國內(nèi)產(chǎn)品自給率約為60%，當(dāng)年熱鍍鋅板的國內(nèi)生產(chǎn)量和進(jìn)口量均比上一年有所增長，尤其是進(jìn)口量增長幅度更大，主要是由于供彩涂板生產(chǎn)用薄規(guī)格熱鍍鋅板的需求增加，導(dǎo)致國內(nèi)產(chǎn)品自給率有所下降。

近年來，隨著家用轎車市場(chǎng)的快速發(fā)展，家用電器、個(gè)人電腦的基本普及，電子產(chǎn)品的大量出口，防盜門市場(chǎng)的發(fā)展，使電鍍鋅板的需求增長過快。目前，我國電鍍鋅板的生產(chǎn)規(guī)模，無論是從數(shù)量上還是從品種、質(zhì)量上來說，均不能滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求。1998-2002年，國內(nèi)電鍍鋅板生產(chǎn)量增長緩慢，由17萬噸增加到40萬噸；而進(jìn)口量增長很快，由73萬噸增加到178萬噸；表觀消費(fèi)量由87萬噸增加到216萬噸。國內(nèi)產(chǎn)品自給率不足20%。

國內(nèi)鍍鋅板消費(fèi)量的增加主要依靠進(jìn)口拉動(dòng)。近幾年來，鍍鋅板進(jìn)口量逐年增長，進(jìn)口的品種主要是電鍍鋅板，但電鍍鋅板進(jìn)口的比例逐年降低；相應(yīng)地，熱鍍鋅板進(jìn)口比例逐年提高。2003年，我國熱鍍鋅板的進(jìn)口量首次超過了電鍍鋅板的進(jìn)口量。

1、概述
目前我國鋼鐵工業(yè)在品種、質(zhì)量、成本、服務(wù)和勞動(dòng)生產(chǎn)率方面與世界先進(jìn)水平仍存在一定差距，面對(duì)日趨激烈的的國際國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，必須加快結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，這不僅是我國冶金工業(yè)生存與發(fā)展的需要，也是當(dāng)今世界冶金工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。熱鍍鋅（Hot Dip Galavnizing）發(fā)明于18世紀(jì)中葉，它是由熱鍍鋅工藝發(fā)展而來。鋼帶連續(xù)熱鍍鋅工藝歷經(jīng)五十年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種工藝成熟的、技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，至今為止，熱鍍鋅仍是鋼材防蝕方法中應(yīng)用最普遍的、最有效的工藝措施。在建筑工業(yè)中,用于各類工業(yè)及民用建筑的輕鋼龍骨、建筑層面板、瓦楞板、卷簾門等；在家電和輕工業(yè)方面，用于各類家用電器的外殼和底板；鍍鋅鋼板廣泛用于輕工、家電、汽車和建筑工業(yè)。在汽車工業(yè)中，用于汽車車體的、外殼、內(nèi)板、底板等。我國大力發(fā)展電力、交通、通訊、能源和城市基礎(chǔ)建設(shè)，隨著建筑、家電、汽車工業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，我國鍍鋅行業(yè)面臨的機(jī)遇和巨大的市場(chǎng)。
近二十年來鋼帶連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)、裝備以及相應(yīng)的控制手段均有巨大的發(fā)展，使鍍鋅板得以滿足汽車面板和家電用板的苛刻要求，并從而以其比電鍍鋅合金鋼帶廉價(jià)、耐蝕性優(yōu)異而大有取代之勢(shì)。本課題擬借鑒國外先進(jìn)的 高性能汽車用熱鍍鋅生產(chǎn)技術(shù)與裝備開發(fā)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，通過技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計(jì)、精密制造以及國外技術(shù)合作，突破制約我國高性能汽車用熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)與裝備發(fā)展瓶頸。同時(shí)探討熱鍍鋅技術(shù)發(fā)展在國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約能源、礦產(chǎn)方面的重要意義和前景。
2、汽車用高檔熱鍍鋅板國內(nèi)外的發(fā)展形勢(shì)
汽車工業(yè)產(chǎn)品具有高效、高可靠、高集成的要求，汽車用熱鍍鋅鋼板是鍍鋅鋼板中的精品和極品。自1975年美國首次把熱鍍鋅板應(yīng)用于汽車工業(yè)的20多年間，世界各汽車生產(chǎn)大國都在努力開發(fā)和研制以防腐蝕為目標(biāo)，并綜合考慮焊接性、涂敷性和成型性的高質(zhì)量熱鍍鋅板，并取得了一系列的 技術(shù)進(jìn)步，其中包括鋼基體的化學(xué)成分，鋼板表面的軋制質(zhì)量，熱鍍鋅鍍層厚度的均勻性，合金化的最佳結(jié)構(gòu)及工藝控制等一系列技術(shù)問題。經(jīng)過20年的研究，上述的技術(shù)問題及完成此項(xiàng)技術(shù)要求的工藝裝備已基本得到解決而開始大量應(yīng)用于汽車上，這些技術(shù)的成功應(yīng)用可極大地改善汽車工作狀態(tài)、延長壽命并節(jié)省能源。
高表面質(zhì)量、高強(qiáng)度和高深沖性是汽車面板所必需具備的基礎(chǔ)條件,鍍層表面質(zhì)量與薄板表面質(zhì)量粗糙度、清潔度、帶鋼 化學(xué)成分及其沖壓成型性有直接的關(guān)系，同時(shí)熱鍍工藝、鋅液成分、熱鍍?cè)O(shè)備也是影響鍍層表面質(zhì)量的重要因素。高強(qiáng)度和高沖壓性與熱鍍鋅基板化學(xué)成分、物理性能、熱處理工藝以及熱鍍性能都有密切關(guān)系，下面將重點(diǎn)論述國外與國內(nèi)汽車用高擋熱鍍鋅板鍍層品種、基板、工藝及設(shè)備等方面的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。
2．1國外的熱鍍鋅板的發(fā)展趨勢(shì)
2．1．1熱鍍鋅鍍層品種的發(fā)展現(xiàn)狀
1）無鉛熱鍍鋅鍍層
美麗的鋅花是傳統(tǒng)的熱鍍鋅板的典型特征，由此獲得用戶的青睞，具有一定的商業(yè)價(jià)值。但是研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量會(huì)影響鍍層板在后序加工中的加工性能、涂裝性能和使用中的耐蝕性，因此自60年代起國外一直在研究無鋅花和小鋅花的生產(chǎn)技術(shù)。通過水霧冷卻，Heurfey噴鋅粉等工藝，可以增加晶體結(jié)晶成核數(shù)量和控制晶體生長，達(dá)到生產(chǎn)小鋅花板的目的。80年代起國外開始研究無鉛熱浸鋅技術(shù)，目前歐洲、南美新建鍍鋅生產(chǎn)線均采用無鉛鍍鋅工藝，無鉛鍍鋅已成為當(dāng)前熱鍍鋅發(fā)展的趨勢(shì)。
2） 熱鍍鋅板合金化鍍層
在熱鍍鋅品種中，通過鍍后熱擴(kuò)散處理，開發(fā)了合金化鍍鋅板，耐蝕性較普通熱鍍鋅板提高了一倍以上，通過這種合金化處理可以消除鍍層表面鋅花；同時(shí)減少了點(diǎn)焊時(shí)鋅的蒸發(fā)量，降低了點(diǎn)焊機(jī)銅電極受鋅蒸汽污染的程度，從而提高了電極的壽命。為確保合金化鍍鋅板鍍層的良好附著性，對(duì)于汽車用外板的較厚的合金化鍍鋅板采用了高效的加熱和冷卻措施（高效燒咀、或感應(yīng)加熱器），并配備各種類型的合金化傳感器，通過儀器分析和電腦指令及時(shí)調(diào)整鍍層中相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，以生產(chǎn)適于高沖壓變形的要求。
由于汽車用在沖壓成型時(shí)的條件，除要求鋼板基體具有必要的優(yōu)異的機(jī)械性能外，對(duì)鍍層（合金化層）附著性的要求也十分苛刻。
近20年，對(duì)合金化鍍鋅板沖壓成型性與鍍層微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行大量的研究，結(jié)果表明，取得了良好的鍍層附著性的關(guān)鍵是鍍層相結(jié)構(gòu)及鐵含量。為獲得最佳的鍍層相結(jié)構(gòu)和合適的鐵含量，而開發(fā)出鍍層的均勻化技術(shù)和合金化控制技術(shù)。為了嚴(yán)格控制鍍層的相結(jié)構(gòu)，必須對(duì)合金化過程中的加熱和其后的冷卻過程進(jìn)行精確的控制。其措施如下：
（1） 在合金化的加熱區(qū)和保溫區(qū)之間設(shè)置鍍層反射因素測(cè)定素，以測(cè)定鍍層表面的合金化，控制鋼帶溫度保持在δ1相穩(wěn)定形成的溫度區(qū)間內(nèi)（激光束法）；
（2） 在保溫和噴霧冷卻區(qū)之間設(shè)置高溫度計(jì)和發(fā)射率測(cè)定器，以便同時(shí)測(cè)量鋼帶溫度和發(fā)射率；
（3） 經(jīng)冷卻后的鋼帶在適當(dāng)?shù)奈恢煤辖鸹嘟Y(jié)構(gòu)傳感器以測(cè)量鍍層中鐵含量及層中δ1、Γ和ζ各相層的厚度（熒光法或X-射線衍射法）；
（4） 鋼帶經(jīng)過氣刀后進(jìn)合金化爐前以及在相結(jié)構(gòu)傳感器之后均設(shè)置鍍層厚度（重量）測(cè)定儀（熒光X-光法）
3）二層合金化熱鍍鋅鋼板
合金化鍍鋅板在涂漆時(shí)易發(fā)生氣泡等涂膜缺陷，新日鐵研制出二層合金化熱鍍鋅鋼板。該二層合金化熱鍍鋅鋼板鍍鋅層的構(gòu)成，在鋼板底層進(jìn)行熱鍍10%FeZn合金層，其鋅附著量5年防銹蝕用30g/m2，10年防銹蝕用60g/m2，其上層則采用電鍍鋅富鐵80%FeZn層，其附著量為3g/m*2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新研制二層合金化熱鍍鋅鋼板，底層10%FeZn，附著量30~60g/m2，完全可以滿足汽車耐蝕性要求。其上層富鐵80%FeZn層附著量3g/m2，上層硬度得到提高，既解決了弧坑狀缺陷,也降低了沖壓力。例如，80%FeZn層附著量為1g/m2時(shí)，其硬度為300HV，沖壓力為1960Mpa,此時(shí)仍有弧坑狀缺陷；當(dāng)附著量3g/m2時(shí)，其硬度為350HV，沖壓力為1770MPA，此時(shí)無弧坑狀缺陷，它說明了新研制的二層合金化熱鍍鋅鋼板具有良好的加工成型性能。
4） 差厚鋅層
用控制氣刀壓力的方法，常常使兩面鍍鋅層厚度差比為1：3。這樣鋅層厚的一面耐蝕性好，薄的一面焊接性好，這個(gè)品種常用于汽車制造。
5）單面鍍層
單面鋅層即一面鍍一定的鋅層厚度，而另一面不鍍鋅的熱鍍鋅板。單面熱鍍鋅板的生產(chǎn)方法有疏鋅法、直接法、間接法和雙層分離法。單面熱鍍鋅板主要用于汽車制造，有鋅層的面防腐，無鋅層的面有利于點(diǎn)焊。由于合金化板（鋅-鐵合金）具備良好的焊接性，所以單面鍍鋅板已逐步被淘汰。
2．1．2 熱鍍鋅基板的發(fā)展現(xiàn)狀
汽車板熱鍍鋅機(jī)組以生產(chǎn)外板為重點(diǎn)，生產(chǎn)規(guī)格板厚多在0.6~1.2mm之間，板寬多為800~1850mm，最寬可達(dá)到2000mm。產(chǎn)品級(jí)別相當(dāng)復(fù)雜，從CQ、DQ、DDQ、EDDQ（IF），到BH、DP、TRIP等汽車用高強(qiáng)度鋼板。通過采用多種先進(jìn)技術(shù)，使鍍層形貌、厚度精度等得到精確控制，如鍍層厚度誤差小于2~3g/m2。通過采用無鉛鍍鋅可生產(chǎn)無鋅花鋼板，這種鍍層不易產(chǎn)生晶間腐蝕，使用壽命長，適用于汽車和電器行業(yè)。日本幾乎每套熱鍍鋅機(jī)組都設(shè)置了鋅鐵合金化爐，鋅鐵合金化鍍層板（Galavneal）標(biāo)準(zhǔn)鍍鋅層厚度為雙面160~180g/m2，合金鍍層含F(xiàn)e8%~12% [2]。
國外在20世紀(jì)70年代開發(fā)了微合金鋼和磷合金鋼，80年代中期開發(fā)了雙向DP鋼和烘烤硬化鋼，90年代開發(fā)了相變、誘導(dǎo)塑性TRIP鋼 [3]。 目前，國際合作項(xiàng)目“超輕型鋼制車體（ULSAB）開發(fā)”正在順利進(jìn)行，其目標(biāo)是要達(dá)到行車油耗34KM/3L（美國），車體減重25%。在車體結(jié)構(gòu)上大量采用高強(qiáng)和超高強(qiáng)鋼板是其基本出發(fā)點(diǎn)。超輕型鋼制車體通過大ULSAB的最大特點(diǎn)是：并不以犧牲性能而達(dá)到減輕車重的目的[4]。超輕鋼車以車體結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鋼的比例超過90%作為設(shè)計(jì)依據(jù)，日本在1985~1995年的十年間，車身高強(qiáng)度剛的比例由10%增加到30%，隨著表面處理性能的提高，汽車壽命從6。7年延長到9。3年，扣除高性能化鋼板制造時(shí)的能源增加，一年可以節(jié)省357*104L重油，幾4相當(dāng)于節(jié)省國內(nèi)鋼鐵業(yè)能源消耗量的百分之幾。2000年在日本汽車制造中，高強(qiáng)度鋼板的使用已達(dá)36.3%。
現(xiàn)將目前開發(fā)出的熱鍍鋅基板的種類和性能分述于下。
6） IF鋼合金化鍍鋅板
采用優(yōu)質(zhì)的沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼難以生產(chǎn)適合汽車沖壓成型要求苛刻的鍍鋅板。為此上世紀(jì)70年代出現(xiàn)了IF鋼（無間隙原子鋼），它具有極好的沖壓成型性，它從而適應(yīng)于汽車的內(nèi)、外面板。IF鋼具有優(yōu)異的深沖性能，可滿足大部分難沖壓件的沖壓要求，因而正在逐漸取代08AL系列的汽車用鋼，目前國外已經(jīng)在DDQ極鋼板上大量應(yīng)用了IF鋼。各高強(qiáng)度鋼也是在IF鋼的基礎(chǔ)上，通過添加Mo、Cu、P等元素來生產(chǎn)的。
IF鋼的出現(xiàn)對(duì)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)水平和管理水平提出了更高的要求。在技術(shù)方面，必須采用鐵水預(yù)處理技術(shù)，保證用低磷、硫、硅的鐵水作為煉鋼原料；必須采用爐后精練技術(shù)和在線的碳、氧分析技術(shù)，保證鋼水高的成分準(zhǔn)確性和純凈度；必須采用RH（中超低碳鋼高速脫碳工藝），保證鋼水極低的碳和氣體含量，必須采用低碳的覆蓋劑、保護(hù)渣和耐材，保證鋼水不回碳，對(duì)于汽車外板，必須清理板胚表面；必須采用從加熱到精軋和卷取間的板帶溫度控制技術(shù)，保證熱軋帶鋼均勻的機(jī)械性能；必須采用高精度熱軋、冷軋技術(shù)，保證的板形和高精度的尺寸以及防止產(chǎn)生輥印和卷取缺陷的技術(shù)等等。一貫制生產(chǎn)過程質(zhì)量保證體系十分必要，也就是說，在煉鋼、連鑄、熱軋和冷軋的每一道工序，都必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品的最終用途來組織生產(chǎn)，特別是在頻繁改變鋼材品種時(shí)候，必須采用相應(yīng)的措施來保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。另外一個(gè)重大的課題是，如何通過綜合的整體生產(chǎn)系統(tǒng)，將鍍鋅生產(chǎn)線與其他生產(chǎn)工序連接起來，以最大程度降低成本。總之，生產(chǎn)汽車用鍍鋅板對(duì)于每個(gè)鋼鐵企業(yè)，特別是國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)，都是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。