热镀锌气氛和露点对选择性氧化的影响

一般工业中退火气氛是N2+5%H2，露点为-30℃，称之为镀锌气氛。该气氛下能够减少氧化铁皮，但是不能阻止合金元素的氧化，因为气氛中还存在少量的水蒸气和氧气，这就是选择性氧化[3, 4]。

退火气氛是影响合金元素的选择性氧化物颗粒形态的最主要因素。连续热浸镀锌线上再结晶退火炉中保护气体一般为纯N2气氛和N2+H2的混合气氛两种。而在N2+H2的混合气氛中的H2只[3]能还原带钢表面铁的氧化物,并不能阻止带钢内部合金元素的表面氧化。所以说无论使用哪种保护气体，带钢内部合金元素的表面氧化都是不可避免的。而大多数带钢表面氧化的实验证实：在纯N2气氛中，一般带钢表面非常容易形成有棱角的富锰氧化物颗粒；而在N2 + 10%H2的气氛中则容易形成扁平的富硅氧化物微粒。这意味着，在退火处理过程中，退火气氛严重影响了选择性氧化物的化学组成和原子结构[5]。

带钢的热镀锌生产过程中，露点是影响带钢表面合金元素的选择性氧化和带钢镀锌性能的重要因素之一。随着露点的变化，带钢表面合金元素的选择性氧化物形态和成分也随之变化，不同的钢种形成的氧化物成分也不尽相同。不同的选择性氧化物成分，导致带钢的镀锌性能也好坏不一，随着露点温度的增加，氧气或氧化性元素的扩散能力增强，导致带钢的内部氧化层深度增加。随着露点的升高，氧分压逐渐增加，气氛中氧化性也增强。当氧化性足够强时，氧往带钢内部扩散的贡献大于合金元素向外扩散的贡献，存在着外部氧化向内部氧化转变的问题。所以合金元素的表面氧化转变为内部氧化，合金元素表面氧化物的含量降低，内部氧化物层变厚，从而改善了带钢的镀锌性能[5]。

Liu H[6]等研究发现，如果水蒸气分压足够高，提高退火气氛中氢气的含量将不起作用；提高氢气的含量，会提高开始析出氧化物的露点；如果露点为一定值，提高氢气含量可以避免有些氧化物的形成。Cvijovic I等[7]发现，H2含量提高时，氧分压减小，因此表面氧化物较少。同时氧的渗透能力下降，转变成内部氧化。Lamberigts M[8]认为在一定露点的保护气氛下，选择性氧化通常是主要的现象。随着露点的提高，氧化逐渐从表层往内部发展。

影响合金元素选择性氧化的因素多而复杂，某些因素之间又是相互联系的。所以在研究各种影响因素时，不能片面的考虑单一因素对合金元素选择性氧化的影响关系，这样得到的结论有可能不准确，甚至是错误的。只有综合考虑所有因素对合金元素选择性氧化的影响关系，才能使带钢获得较好的镀锌粘附性和镀锌性能。