专利名称：一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法
技术领域：
本发明属于钢板表面检测技术领域，特别是提供了一种检测热浸镀锌板铁铝中间 层厚度的方法，能快速测量钢铁冶金行业热浸镀锌板基体与镀锌层之间的铁铝中间层 的厚度。
背景技术：
在钢板表面进行热浸镀锌是提高基体耐蚀性的一种有效方法，在钢铁冶金行业得 到了广泛应用。基体与镀锌层之间具有良好的附着力是提高其耐蚀性的关键因素，而 基体和镀锌层之间的铁铝中间层，可以保证镀锌层具有良好的附着力。由于铁铝中间 层很薄，且处于基体和镀锌层中间，用一般方法测量其厚度速度比较慢，且比较困难， 容易影响生产过程中的工艺调整，给镀锌板质量带来问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法，克服了镀锌 板铁铝中间层测量过程中速度慢、准确性差的缺点，不仅能测量铁铝中间层的厚度， 还能测量其它金属薄镀层的厚度，而且测量的速度快、准确性高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将被测量的镀锌板加工成片状试样， 试样可加工成3 10厘米直径的圆片形，厚度以镀锌板的厚度为准，用无水乙醇把试 样表面清洗干净并干燥。然后采用辉光光谱法逐层剥离镀层，检测每一层的成分，当 测量到的成分与钢板基体成分一致时即停止测量。根据每次测量的厚度与成分的关 系，绘制成分随镀层厚度变化关系曲线，可以选取影响最大的一个或几个成分(如铁、 锌、铝等)绘制曲线。根据镀层中铁、锌、铝的含量随厚度的变化规律，可以快速、 准确的计算出铁铝中间层的厚度。同时，也能快速、准确的计算出纯锌层的厚度。
通过绘制剥离层的成分随剥离深度变化关系曲线，可以确定铁铝中间层的厚度，
还可以测量纯锌层的厚度。检测的厚度可以在30纳米到50微米之间。
本发明所述的辉光光谱法是在插入放电气体(通常是氩气)的正负两电极之间加 入足够高的电压(250V—2000V)，使放电气体离解成为正电荷离子和自由离子。正电 荷离子加速到阴极表面(以待测样品作为阴极)，撞击离子传递他们的动能到阴极表
面，溅射出原子、离子、二次电子等。样品原子被激发至等离子体中，与各离子碰撞， 激发为激发态，辉光光谱放电溅射的激发态的原子返回基态时，释放一定的能量即一 定波长的光，不同元素的特征波长各不相同。不同波长的光经分光系统分光并检测各 单色光光强，经过计算机的信号处理，获得了各元素的强度。通过已经建立的各元素 的标准曲线，计算出各元素的浓度，因为通过阴极溅射从试样表面移出试样的试样剥 离是一层一层的，且或多或少的平行于原先试样表面，导致一近平底的坑。因此，该 技术适用于表面深度轮廓分析。试样的剥离可以很容易的通过调节操作参数，如放电 电压、电流、和气体压力来控制。
本发明所述的表面清洗是采用无水乙醇浸湿的脱脂棉把试样表面的污染物擦拭干净。
本发明的有益效果是在测量镀锌板基体和镀锌层之间的铁铝中间层厚度的同时， 还可以测量镀锌层的厚度。该方法简便、快速、准确。
图l为采用辉光光谱法测量镀锌板铁铝中间层方法的原理图。
具体实施例方式
将被测量镀锌板试样加工成圆片状，用无水乙醇把表面清洗干净并充分干燥。试 验时，把试样放置在样品台上，通过阴极溅射从试样表面一层一层剥离镀锌层，剥离 层应平行于原始试样表面，这样就导致一近平底的坑。试样每次剥离的厚度，可以很 容易的通过调节操作参数，如放电电压、电流、和气体压力来控制，分析的深度范围 可以从几个纳米到几十个微米。
记录每一层剥离的深度，及对对应的剥离层进行成分分析，可以绘制每个剥离层 的成分随剥离深度的变化曲线(包括镀锌层、锌铝中间层和钢板基体靠近铁铝中间层 部分)，根据曲线的变化规律可以确定铁铝合金层的厚度，还可以确定纯锌层的厚度。
图l是采用辉光光谱法测量镀锌板铁铝中间层方法的原理图。选取Fe、 Zn、 Al三个 元素进行成分分析，纵坐标为不同元素的含量，横坐标为测量深度。可以看出，综合 三条曲线，能够很容易确定锌铝中间层的厚度，(c-b)即为该中间层的厚度，还可以 确定纯锌层的厚度为(b-a)。
采用该方法检测铁铝中间层的厚度，具有简便、快速、准确的特点。
权利要求
1、一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法，其特征在于，检测步骤为将被测量的镀锌板加工成片状试样，把试样表面清洗干净并干燥；然后采用辉光光谱法逐层剥离镀层，检测每一层的成分，当测量到的成分与钢板基体成分一致时，停止测量；根据每次测量的厚度与成分的关系，绘制成分随镀层厚度变化关系曲线，根据镀层中铁、锌、铝的含量随厚度的变化规律，准确的计算出铁铝中间层的厚度；准确的计算出纯锌层的厚度。
2、 根据权利要求所述的方法，其特征在于，检测的厚度在30纳米到50 微米之间。
3、 根据权利要求所述的方法，其特征在于，所述的辉光光谱法是在插 入放电气体的正负两电极之间加入250V—2000V的电压，使放电气体离解 成为正电荷离子和自由离子；正电荷离子加速到阴极表面，撞击离子传递 他们的动能到阴极表面，溅射出原子、离子、二次电子；样品原子被激发 至等离子体中，与各离子碰撞，激发为激发态，辉光光谱放电溅射的激发 态的原子返回基态时，释放能量，不同元素的特征波长各不相同；不同波 长的光经分光系统分光并检测各单色光光强，经过计算机的信号处理，获 得了各元素的强度；通过已经建立的各元素的标准曲线，计算出各元素的 浓度，试样的剥离通过调节操作参数放电电压、电流、和气体压力来控制。
4、 根据权利要求所述的方法，其特征在于，采用无水乙醇浸湿的脱脂 棉把试样表面的污染物擦拭干净。
全文摘要
一种检测热浸镀锌板铁铝中间层厚度的方法，属于钢板表面检测技术领域。检测步骤为将被测量的镀锌板加工成片状试样，试样可加工成3～10厘米直径的圆片形，厚度以镀锌板的厚度为准，用无水乙醇把试样表面清洗干净并干燥。然后采用辉光光谱法逐层剥离镀层，检测每一层的成分，当测量到的成分与钢板基体成分一致时，停止测量；根据每次测量的厚度与成分的关系，绘制成分随镀层厚度变化关系曲线，根据镀层中铁、锌、铝的含量随厚度的变化规律，准确的计算出铁铝中间层的厚度；准确的计算出纯锌层的厚度。本发明的有益效果是在测量镀锌板基体和镀锌层之间的铁铝中间层厚度的同时，还可以测量镀锌层的厚度。该方法简便、快速、准确。
文档编号G01B11/06GK101349546SQ20081011981
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者张召恩, 杨瑞枫, 滕华湘 申请人:首钢总公司