DE102005045780A1

DE102005045780A1 - Method for producing a corrosion-protected flat steel product

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Publication number: DE102005045780A1
Application number: DE102005045780A
Authority: DE
Inventors: Tamara Dr.-Ing. Appel; Ralf Bause; Stefan Dr. Köhler; Krasimir Dipl.-Ing. Nikolov; Monika Dipl.-Ing. Riemer; Nicole Dr. Sämann; Bernd Dr. Schuhmacher; Christian Dipl.-Phys. Schwerdt; Michael Dr. Steinhorst; Slavcho Topalski; Rolf Dipl.-Ing. Bode; Frank Dr. Friedel; Andreas Dipl.-Ing. Klare; Wilfried Prange; Reinhard Schulzki
Original assignee: ThyssenKrupp Steel AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-04-12
Also published as: EP1767670A1; WO2007033992A3; EP1934386A2; JP2010504420A; KR20080058369A; US20090139872A1; CN101268216A; BRPI0616110A2; RU2008115945A; CA2622817A1; ZA200802606B; WO2007033992A2; AU2006293917A1

Abstract

Die Erfindung ermöglicht die kostengünstige Herstellung von korrosionsgeschützten Stahlblechen mit für bestimmte Anwendungszwecke guten Gebrauchseigenschaften. Zu diesem Zweck wird bei einem Verfahren zum Herstellen von korrosionsgeschützten Stahlflachprodukten, DOLLAR A - auf ein Stahlflachprodukt eine zinkhaltige Überzugsschicht aufgebracht, das Stahlflachprodukt erforderlichenfalls mechanisch und/oder chemisch fertiggereinigt, DOLLAR A - unmittelbar auf die fertiggereinigte zinkhaltige Überzugsschicht mittels Dampfphasenabscheidung eine zweite magnesiumbasierte Überzugsschicht aufgebracht und DOLLAR A - unter Normalatmosphäre nach dem Aufbringen der zweiten Überzugsschicht eine thermische Nachbehandlung des beschichteten Stahlflachprodukts zur Ausbildung einer Diffusions- oder Konvektionsschicht zwischen der zinkhaltigen und der magnesiumbasierten Überzugsschicht bei einer Behandlungstemperatur durchgeführt, die 290 DEG C bis 359 DEG C beträgt.The invention enables the cost-effective production of corrosion-protected steel sheets with good performance properties for certain applications. For this purpose, in a method for producing corrosion-protected flat steel products, DOLLAR A - a zinc-containing coating layer is applied to a flat steel product, the flat steel product is mechanically and / or chemically finished cleaned if necessary, DOLLAR A - a second magnesium-based coating layer is applied directly to the cleaned zinc-containing coating layer by means of vapor phase deposition and DOLLAR A - a thermal aftertreatment of the coated steel flat product to form a diffusion or convection layer between the zinc-containing and the magnesium-based coating layer was carried out under a normal atmosphere after the application of the second coating layer at a treatment temperature which is 290 ° C. to 359 ° C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von korrosionsgeschützten Stahlflachprodukten, die mindestens mit einer ersten zinkhaltigen Überzugsschicht und einer darüber liegenden zweiten Überzugsschicht versehen sind, die auf reinem Magnesium oder einer Magnesiumlegierung basiert ist. Derartige Verfahren werden beispielsweise zur Herstellung von Stahlfeinblechen eingesetzt, die aufgrund ihrer optimierten Korrosionsbeständigkeit besonders zur Verwendung im Bereich der Bau-, der Haushaltsgeräte- oder der Automobilindustrie geeignet sind.The The invention relates to a method for producing corrosion-protected flat steel products, the at least with a first zinciferous coating layer and an overlying second coating layer provided on pure magnesium or a magnesium alloy is based. Such methods are used, for example, for the production used by Stahlfeinblechen, due to their optimized corrosion resistance especially for use in the field of construction, household appliances or the automotive industry are suitable.

Zur Verbesserung ihres Schutzes gegen Korrosion werden auf Stahlbleche Überzüge aufgebracht, die in der überwiegenden Zahl der Anwendungsfälle aus Zink oder Zinklegierungen bestehen. Solche Zink- bzw. Zinklegierungsüberzüge sichern aufgrund ihrer Barriere- und kathodischen Schutzwirkung einen sehr guten Korrosionsschutz der beschichteten Stahlbleche. Allerdings werden trotz der bisher schon erreichten Qualität von den Verarbeitern immer höhere Anforderungen an den Korrosionsschutz und die allgemeinen Eigenschaften von beschichteten Blechen gestellt.to To improve their protection against corrosion coatings are applied to steel sheets, in the vast majority Number of use cases made of zinc or zinc alloys. Such zinc or zinc alloy coatings secure due to its barrier and cathodic protective effect a very good Corrosion protection of the coated steel sheets. However, that will be despite the already achieved quality of the processors always higher Requirements for corrosion protection and general properties provided by coated sheets.

Dabei besteht neben einem starken Kostendruck gleichzeitig die Forderung nach einer besseren Verarbeitbarkeit von beschichteten Stahlblechen. Insbesondere werden auf den jeweiligen Verwendungszweck bezogene optimierte Oberflächenbeschaffenheiten gefordert.there There is not only a strong cost pressure but also the demand for better processability of coated steel sheets. Especially become optimized surface textures related to the respective intended use required.

Diesen Anforderungen kann in der Praxis nicht alleine durch Anhebung der Überzugsdicke begegnet werden, da zum einen wirtschaftliche und ökologische Gründe dagegen sprechen und zum anderen mit der Erhöhung der Überzugsdicke eine generelle Verschlechterung der Eignung derart verzinkter Stahlbleche zur Weiterverarbeitung einhergeht.this Requirements can not in practice alone by raising the coating thickness be met because on the one hand economic and ecological reasons speak against it and on the other hand with the increase of the coating thickness a general Deterioration of the suitability of such galvanized steel sheets for further processing accompanied.

Die Weiterverarbeitung der verzinkten Stahlbleche zu Gebrauchsgegenständen erfolgt üblicherweise durch Umformen, Fügen, organisches Beschichten (z. B. Lackieren) oder vergleichbare Prozesse. An Bedeutung gewinnt dabei insbesondere im Bereich des Automobil-Karosseriebaus das Verkleben von vorgeformten Blechteilen zu ganzen Baugruppen der Karosserie. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die Umformbarkeit der Überzüge, d. h. deren Fähigkeit, auch stärkeren Umformbeanspruchungen, wie sie beispielsweise beim Tiefziehen auftreten, ohne gravierender Schädigung zu widerstehen. Jede dieser Forderungen lässt sich mit konventionellen reinverzinkten Produkten nicht im gleichen Maße erfüllen. Vielmehr weisen konventionell beschichtete Stahlbleche in der Regel im Bereich eines bestimmten Anforderungsmerkmals besonders gute Eigenschaften auf, während im Bereich der anderen Anforderungsmerkmale Abstriche hingenommen werden müssen.The Further processing of the galvanized steel sheets to commodities is usually done by forming, joining, organic coating (eg painting) or comparable processes. In particular, in the field of automobile body construction is gaining in importance the bonding of preformed sheet metal parts to complete assemblies the body. Another important feature is the formability the coatings, d. H. their Ability, also stronger Umformbeanspruchungen, such as occur during deep drawing, without serious damage to resist. Each of these demands can be compared with conventional ones do not meet to the same extent pure galvanized products. Rather, conventional Coated steel sheets usually in the range of a certain Characteristic feature particularly good on while in the Range of other requirement features have to.

So zeichnen sich beispielsweise durch Schmelztauchbeschichten feuerverzinkte Stahlbleche durch einen hohen Korrosionsschutz im unlackierten wie lackierten Zustand aus. Elektrolytisch verzinkte Stahlbleche weisen gegenüber feuerverzinkten Stahlblechen zwar im Allgemeinen eine weiter verbesserte Oberflächenqualität und eine ebenso verbesserte Phosphatierbarkeit zur Vorbereitung einer Lackierung auf. Dazu muss allerdings in Kauf genommen werden, dass die Herstellung von elektrolytisch verzinkten Stahlblechen durch den höheren Energieeinsatz und die Entsorgungsmaßnahmen, die der nasschemische Prozess nach sich zieht, kostenintensiver ist als die Feuerverzinkung.So are characterized, for example by hot-dip coating hot-dip galvanized Steel sheets by a high corrosion protection in unpainted like painted state off. Electrolytically galvanized steel sheets have across from Although hot-dip galvanized steel sheets generally improved further Surface quality and a also improved phosphatability to prepare a paint job on. However, it must be accepted that the production of electrolytically galvanized steel sheets due to the higher energy input and the disposal measures, the wet-chemical process entails more cost-intensive is as the hot dip galvanizing.

Eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von verzinkten Stahlblechen kann dadurch erzielt werden, dass auf die erste, durch die Verzinkung gebildete Veredelungsschicht eine zweite Schicht aufgetragen wird, die auf reinem Magnesium oder einer Magnesiumlegierung basiert. Durch den Auftrag dieser zweiten magnesiumhaltigen Schicht wird eine Eigenschaftskombination erreicht, bei der sich die Eigenschaften der ersten zinkhaltigen Schicht und der zweiten magnesiumbasierten Schicht optimal ergänzen.A Improvement of the functional properties of galvanized steel sheets can be achieved by being on the first, by galvanizing applied finish layer is applied a second layer, which is based on pure magnesium or a magnesium alloy. By the order of this second magnesium-containing layer is Achieved a combination of properties that enhances the properties the first zinc-containing layer and the second magnesium-based layer optimally complete.

Um diese optimale Eigenschaftskombination der unterschiedlichen Schichten nutzen zu können, wird der Beschichtungsvorgang bevorzugt so vorgenommen, dass eine Durchlegierung der Schichten vermieden wird. Dazu wird zwischen der zinkhaltigen und der magnesiumbasierten Schicht eine Diffusions- oder Konvektionsschicht gebildet, welche die Anbindung der magnesiumhaltigen Schicht an die Zinkschicht gewährleistet.Around this optimal property combination of different layers to be able to use the coating process preferably carried out so that a superalloy the layers is avoided. This is between the zinc-containing and the magnesium-based layer, a diffusion or convection layer formed, which the connection of the magnesium-containing layer ensures the zinc layer.

Ein Verfahren, das den Auftrag einer zweiten Schicht auf ein zuvor mit einer vor Korrosion schützenden Beschichtung versehenes Stahlblech ermöglicht, ist beispielsweise aus der DE 195 27 515 C1 bzw. der korrespondierenden EP 0 756 022 B1 bekannt. Die nach diesem Verfahren hergestellten korrosionsgeschützten Stahlfeinbleche weisen eine verbesserte Umform- und Punktschweißbarkeit auf. Das durch Feuerverzinken oder elektrolytisches Verzinken mit der Zinkschicht versehene Stahlblech wird dazu zunächst mechanisch oder chemisch gereinigt. Dann wird mittels eines geeigneten Verfahrens der physikalischen Dampfphasenabscheidung (PVD = Physical Vapour Deposition) auf dem zuvor zinkbeschichteten Stahlsubstrat eine Deckschicht abgeschieden. Anschließend durchläuft das so beschichtete Band für mindestens zehn Sekunden eine Wärmebehandlung, die im Temperaturbereich von 300°C bis 400°C in Inertgas- bzw. sauerstoffarmer Atmosphäre durchgeführt wird. Infolge dieser Wärmebehandlung diffundiert das Metall der Beschichtung in die erste auf dem Stahlsubstrat liegende zinkhaltige Korrosionsschutzschicht ein.A method which allows the application of a second layer to a previously provided with a corrosion-protective coating steel sheet is, for example, from DE 195 27 515 C1 or the corresponding one EP 0 756 022 B1 known. The corrosion-protected steel sheets produced by this process have improved forming and spot weldability. The steel sheet provided by hot-dip galvanizing or electrolytic galvanizing with the zinc layer is first mechanically or chemically cleaned. Then, by means of a suitable method of physical vapor deposition (PVD = Physical Vapor Deposition), a cover layer is deposited on the previously zinc-coated steel substrate. Subsequently, the thus coated tape undergoes a heat for at least ten seconds mebehandlung, which is carried out in the temperature range of 300 ° C to 400 ° C in an inert gas or oxygen-poor atmosphere. As a result of this heat treatment, the metal of the coating diffuses into the first zinc-containing anticorrosion layer on the steel substrate.

Um den Diffusionsprozess exakt steuern zu können und eine hohe Gleichmäßigkeit der Deckschicht zu erzielen, wird das Stahlfeinblech bei der Durchführung des bekannten Verfahrens vor der Vakuumbeschichtung einer Vakuumvorbehandlung durch Ionenbombardement oder einer Plasmabehandlung unterworfen. Durch diese Vorbehandlung wird das mit der zweiten Metallschicht zu belegende verzinkte Stahlsubstrat feingereinigt und so konditioniert, dass sich das bei der anschließenden PVD-Beschichtung abgeschiedene Metall in einer dünnen Schicht flächendeckend und dicht auf der Zinkschicht verteilt. Eine entsprechende Feinreinigung ist nach den Feststellungen der Fachwelt insbesondere dann erforderlich, wenn zur Verbesserung seiner Verkleb- und Lackierbarkeit auf ein verzinktes Stahlfeinblech als Außenschicht eine magnesiumbasierte Schicht aufgetragen wird.Around To be able to control the diffusion process exactly and a high uniformity To achieve the top layer, the steel sheet is in the implementation of the known method before the vacuum coating of a vacuum pretreatment Subjected to ion bombardment or a plasma treatment. By This pretreatment will be galvanized with the second metal layer Steel substrate finely cleaned and conditioned so that the at the subsequent PVD coating deposited metal in a thin layer nationwide and distributed densely on the zinc layer. A corresponding fine cleaning According to the findings of the experts, this is especially necessary if to improve its gluing and painting on one Galvanized steel sheet as a magnesium-based outer layer Layer is applied.

Trotz der bei Anwendung des in der DE 195 27 515 C1 bzw. in der EP 0 756 022 B1 beschriebenen Verfahrens erzielbaren Eigenschaftsverbesserungen hat sich dieses Verfahren in der Praxis nicht durchgesetzt. Dies ist unter anderem in den hohen Erstellungs- und Betriebskosten begründet, die bei der Herstellung und dem Unterhalt einer für die Durchführung des bekannten Verfahrens eingerichteten Fertigungslinie anfallen. Diese werden unter anderem dadurch verursacht, dass ein großer Teil der Arbeitschritte des bekannten Verfahrens unter Vakuum durchgeführt werden müssen, um mit mindestens einer Zink- und einer darauf aufgetragenen Deckschicht beschichtete Stahlflachprodukte herzustellen, die den strengen Anforderungen der Verwender genügen. Darüber hinaus erweist es sich im großtechnischen Maßstab als schwierig, bei einer wirtschaftlichen, im Durchlauf erfolgenden Verarbeitung innerhalb des in der DE 195 27 515 C1 vorgegebenen engen Zeitfensters eine Erwärmung des Bandes auf 300–400°C mit homogener Temperaturverteilung über den Bandquerschnitt zu bewerkstelligen.Despite the application of the in the DE 195 27 515 C1 or in the EP 0 756 022 B1 described method achievable property improvements, this method has not enforced in practice. Among other things, this is due to the high construction and operating costs incurred in the production and maintenance of a production line set up to carry out the known method. These are caused, inter alia, by the fact that a large part of the work steps of the known process must be carried out under vacuum in order to produce coated flat steel products which satisfy the strict requirements of the users with at least one zinc coat and a top coat applied thereto. Moreover, on an industrial scale, it proves difficult to achieve an economical, continuous processing within the DE 195 27 515 C1 predetermined narrow time window to bring about a heating of the belt to 300-400 ° C with a homogeneous temperature distribution over the belt cross-section.

Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zu schaffen, das die kostengünstige Herstellung von korrosionsgeschützten Stahlblechen mit für bestimmte Anwendungszwecke guten Gebrauchseigenschaften ermöglicht.The The object of the invention was to provide a method the cost-effective Production of corrosion-protected Steel sheets with for certain applications allows good performance characteristics.

Diese Aufgabe ist ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik durch ein Verfahren zum Herstellen von einem korrosionsgeschützten Stahlflachprodukt gelöst worden, bei dem erfindungsgemäß auf ein Stahlflachprodukt eine zinkhaltige Überzugsschicht aufgebracht wird, bei dem das Stahlflachprodukt erforderlichenfalls mechanisch und/oder chemisch fertiggereinigt wird, bei dem unmittelbar auf die fertiggereinigte zinkhaltige Überzugsschicht mittels Dampfphasenabscheidung eine zweite magnesiumbasierte Überzugsschicht aufgebracht wird und bei dem nach dem Aufbringen der zweiten Überzugsschicht unter Normalatmosphäre eine thermische Nachbehandlung des beschichteten Stahlflachprodukts zur Ausbildung einer Diffusions- oder Konvektionsschicht zwischen der zinkhaltigen und der magnesiumbasierten Überzugsschicht bei einer Behandlungstemperatur durchgeführt wird, die 290°C bis 359°C beträgt.These Task is based on the above-described prior art by a method for producing a corrosion-protected flat steel product solved in which according to the invention to a Flat steel product applied a zinc-containing coating layer in which the flat steel product becomes mechanical, if necessary and / or chemically finished, in the immediate on the finished-cleaned zinc-containing coating layer by means of vapor-phase deposition applied second magnesium-based coating layer and in which after the application of the second coating layer under normal atmosphere a thermal aftertreatment of the coated flat steel product for forming a diffusion or convection layer between the zinc-containing and the magnesium-based coating layer at a treatment temperature carried out which is 290 ° C up to 359 ° C is.

Gemäß der Erfindung wird das Stahlsubstrat, bei dem es sich um ein Flachprodukt, wie Band oder Blech, aus kohlenstoffarmem Stahl handelt, zunächst in konventioneller Weise verzinkt und in ebenso konventioneller Weise auf mechanischem oder chemischem Wege gereinigt. Die mechanische oder chemische Reinigung kann dabei alternativ oder kombiniert eingesetzt werden, um eine weitestgehend fettfreie und von lose aufliegendem Zinkmaterial und anderen Rückständen befreite Oberfläche der Zinkbeschichtung zu gewährleisten.According to the invention becomes the steel substrate, which is a flat product, such as Band or sheet, made of low carbon steel, initially in conventionally galvanized and in just as conventional manner cleaned by mechanical or chemical means. The mechanical or dry cleaning can be used alternatively or in combination be a largely fat-free and loose Zinc material and other residues released surface to ensure the zinc coating.

Für die Erfindung wesentlich ist, dass das verzinkte Stahlflachprodukt am Ende dieser Reinigung abschließend gereinigt ist. Somit findet abweichend von der bisher bei der Fachwelt bestehenden Vorstellung, dass ein solcher Zwischenschritt unverzichtbar sei, beim erfindungsgemäßen Verfahren vor dem Abscheiden der magnesiumhaltigen Überzugsschicht auf der Zn-Schicht keine weitere Feinreinigung mehr statt. Stattdessen läuft erfindungsgemäß das mit der Zinkschicht versehene Stahlflachprodukt im nur mechanisch und/oder chemisch fertiggereinigten Zustand in die Dampfabscheidung ein, in der es mit der magnesiumhaltigen Außenschicht belegt wird.For the invention It is essential that the galvanized flat steel product at the end of this Final cleaning is cleaned. Thus, deviating from the previously found in the art existing notion that such an intermediate step is indispensable be, in the method according to the invention before depositing the magnesium-containing coating layer on the Zn layer no more fine cleaning anymore. Instead, according to the invention runs with zinc coated steel flat product in only mechanical and / or Chemically finished state in the vapor deposition, in which it is covered with the magnesium-containing outer layer.

Überraschend hat sich herausgestellt, dass auch ein derart unter Verzicht auf eine vorgeschaltete Plasmafeinreinigung mit einer Magnesiumschicht versehenes, zuvor verzinktes Stahlblech oder -band neben einer hinsichtlich seiner optischen Erscheinung optimierten Oberflächenbeschaffenheit eine Klebeignung besitzt, die allen im praktischen Einsatz derartiger Bleche sich stellenden Anforderungen gerecht wird.Surprised has turned out to be such a waiver too an upstream plasma cleaning with a magnesium layer provided, previously galvanized steel sheet or strip next to one as regards Its optical appearance optimized surface texture a Klebeignung owns all in the practical use of such sheets itself fulfilling requirements.

Ein in der Automobil- und der stahlerzeugenden Industrie eingeführter Test zur Beurteilung der Klebeignung eines beschichteten Stahlblechs ist die so genannte "Kleberaupen-Prüfung".One test introduced in the automotive and steel-producing industries for assessing the adhesive suitability of a coated steel sheet is the so-called "glue bead test".

Bei dieser Untersuchung wird ein handelsüblicher, für das Verkleben von Karosseriebauteilen geeigneter Struktur-Klebstoff auf die zu prüfende, zuvor entfettete Oberfläche aufgetragen. Der Klebstoff wird in Form von zwei parallel angeordneten Klebstoffraupen aufgebracht, deren Breite bei einer Höhe von 4–5 mm etwa 10 mm beträgt. Um standardisierte Bedingungen zu gewährleisten, wird die Geometrie der Raupe dann mittels einer Schablone eingestellt. Nach dem erforderlichenfalls durch Wärmezufuhr unterstützten Aushärten des Klebstoffs erfolgt ein Abkanten des Blechs um einen Winkel von ca. 100°. Infolge der durch das Abkanten erzeugten Spannungen zwischen dem Klebstoff und der Beschichtungsoberfläche bricht dabei in der Regel die Klebstoffraupe zunächst senkrecht zur Probenfläche und schält sich dann entlang der Probenfläche ab.In this investigation, a commercial Licher, applied for the bonding of body parts suitable structural adhesive applied to the previously degreased surface to be tested. The adhesive is applied in the form of two parallel adhesive beads, the width of which is about 10 mm at a height of 4-5 mm. To ensure standardized conditions, the geometry of the bead is then adjusted by means of a template. After the curing of the adhesive, if necessary supported by the application of heat, the sheet is bent by an angle of approx. 100 °. As a result of the stresses generated by the folding between the adhesive and the coating surface, the adhesive bead normally breaks perpendicularly to the sample surface and then peels off along the sample surface.

Bei beschichteten Blechen mit unzureichender Klebeignung findet das Abschälen im Übergangsbereich zwischen den einzelnen Überzugsschichten oder zwischen der untersten Überzugsschicht und dem Stahlsubstrat statt. Bei erfindungsgemäßer Herstellungsweise dagegen ist der Abschälvorgang, sofern er überhaupt eintritt, auf die Grenze zwischen der freien Oberfläche der außen liegenden Überzugsschicht oder auf den Bereich der Klebstoffraupe selbst beschränkt. D.h., trotz der durch die Erfindung erzielten Verfahrensvereinfachung haften bei einem in erfindungsgemäßer Weise mit einem Zink-Magnesium-Überzugssystem versehenen Stahlblech die aufgetragenen Überzugsschichten so stark aneinander und auf dem Stahlsubstrat, dass im Kleberaupen-Biegetest der Abriss des Klebstoffs nicht in den Überzugsschichten oder zwischen den Überzugsschichten und dem Stahlsubstrat stattfindet, sondern allenfalls zwischen dem Kleber und dem Überzug oder nur im Kleber selbst. Die Qualität einer mit einem erfindungsgemäßen Flachprodukt hergestellten Klebverbindung ist somit nur noch vom Haftungsvermögen des Klebers an der Oberfläche des Überzugs abhängig. Ein Abplatzen oder Aufspalten des auf das Stahlsubstrat aufgebrachten Überzugssystems ist trotz des erfindungsgemäßen Verzichts auf eine Feinreinigung vor dem Dampf abscheiden der Magnesiumschicht durch die erfindungsgemäß im Anschluss an den Auftrag des Mg-Überzugs durchgeführte Wärmebehandlung sicher verhindert.at coated sheets with insufficient adhesive suitability finds that peeling in the transition area between the individual coating layers or between the lowest coating layer and the steel substrate. By contrast, in the case of inventive production is the peeling process, if he ever enters, on the border between the free surface of the outer coating layer or restricted to the area of the adhesive bead itself. that is, despite the process simplification achieved by the invention adhere to a provided according to the invention with a zinc-magnesium coating system steel sheet the applied coating layers so hard on each other and on the steel substrate that in the adhesive bead bending test the demolition of the adhesive is not in the coating layers or between the coating layers and the steel substrate takes place, but at most between the Glue and the coating or only in the adhesive itself. The quality of a flat product according to the invention Adhesive bond produced is thus only from the liability of the Glue on the surface of the coating dependent. Chipping or splitting of the coating system applied to the steel substrate is despite the waiver of the invention on a fine cleaning before the vapor deposition of the magnesium layer by the invention in the connection to the order of Mg coating conducted heat treatment safely prevented.

Neben der besonders guten Klebeignung wird auch die Steinschlagbeständigkeit erfindungsgemäß beschichteter Stahlflachprodukte den sich in der Praxis stellenden Anforderungen gerecht. So können insbesondere bei Einhaltung der nachstehend abhängig von der Art der Zinkbeschichtung als bevorzugt angegebenen Temperaturfenster der Wärmebehandlung trotz des Verzichts auf die Plasmafeinreinigung vor der Dampfabscheidungsbeschichtung für erfindungsgemäß überzogene Stahlbleche Steinschlagbeständigkeiten gewährleistet werden, die denen von auf konventionelle Weise beschichteten Blechen entsprechen.Next the particularly good Klebeignung also the stone chip resistance coated according to the invention Flat steel products meet the requirements in practice just. So can especially when following below depending on the type of zinc coating Preferred temperature window of the heat treatment despite the elimination of the plasma cleaning before the vapor deposition coating for coated according to the invention Steel sheets stone impact resistance guaranteed that of conventionally coated sheets correspond.

Dementsprechend eignen sich erfindungsgemäß erzeugte Flachprodukte insbesondere zur Herstellung von Fahrzeug-Karosseriebauteilen, die durch einzelne miteinander verklebte Blechteile gebildet sind.Accordingly are inventively produced Flat products, in particular for the production of vehicle body components, which are formed by individual glued together sheet metal parts.

Voraussetzung für die erfindungsgemäß erzielte gute Klebeignung ist, dass das unter Verzicht auf die Feinreinigung mit der Magnesiumschicht erfindungsgemäß dampfbeschichtete Stahlband im Anschluss an die Dampfabscheidung eine Wärmebehandlung durchläuft, bei der es im Temperaturbereich von 290°C–359°C gehalten wird, um die Diffusions- bzw. Konvektionsschicht zwischen der Zinkbeschichtung und der Magnesiumschicht auszubilden. Die Temperaturen der Wärmebehandlung werden dabei im Hinblick auf eine möglichst gute Klebeigenschaft des fertig verarbeiteten Stahlflachproduktes bevorzugt gezielt so gewählt, dass sie jeweils im oberen Abschnitt des für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Temperaturbereich liegen.requirement for the achieved according to the invention Good adhesive suitability is that while waiving the fine cleaning with the magnesium layer according to the invention steam-coated steel strip after the vapor deposition undergoes a heat treatment, at It is kept in the temperature range of 290 ° C-359 ° C in order to or convective layer between the zinc coating and the magnesium layer train. The temperatures of the heat treatment are thereby with regard to a possible good adhesive property of the finished processed flat steel product preferred purposefully chosen that they each in the upper section of the optimal for the particular application Temperature range lie.

Für die Eignung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur wirtschaftlichen großtechnischen Anwendung von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die erfindungsgemäße thermische Nachbehandlung an Luft durchgeführt werden kann. Auch dies trägt dazu bei, dass der apparative Aufwand und damit einhergehend die mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbundenen Kosten auf ein Minimum reduziert sind.For the suitability the method according to the invention for economic large-scale Application of particular importance is that the inventive thermal After treatment carried out in air can be. This also contributes to this in that the expenditure on equipment and associated with the the implementation the method according to the invention associated costs are kept to a minimum.

Die thermische Nachbehandlung wird dabei bevorzugt so durchgeführt, dass das beschichtete Band jeweils für eine Zeitspanne von bis zu 15 Sekunden, insbesondere 5–10 Sekunden, im jeweils durch die Erfindung vorgegebenen Bereich der optimalen Behandlungstemperatur gehalten wird, so dass es beim Verlassen des Wärmebehandlungsofens an seiner Oberfläche die betreffende Behandlungstemperatur aufweist.The Thermal aftertreatment is preferably carried out in such a way that the coated tape for each a period of up to 15 seconds, especially 5-10 seconds, in each case predetermined by the invention range of optimal Treatment temperature is maintained so that when leaving the Heat treatment furnace on its surface having the treatment temperature in question.

Zur Messung der jeweiligen Behandlungstemperatur lassen sich übliche Messeinrichtungen, wie schleifend auf die Bandoberfläche aufgesetzte Temperaturfühler, verwenden, die beispielsweise im Auslaufbereich des Ofens an einer Stelle positioniert werden, an der einerseits ihre Signale und Funktion nicht mehr durch den Betrieb des Ofens gestört werden und andererseits sicher gestellt ist, dass noch keine wesentliche Abkühlung des den Ofen verlassenden Bandes erfolgt ist. Eine geeignete Positionierung der Messeinrichtung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn für die thermische Nachbehandlung ein Induktionsofen mit entsprechend streuenden elektromagnetischen Feldern eingesetzt wird.to Measurement of the respective treatment temperature can be customary measuring devices, such as grinding on the belt surface attached temperature sensors, use, for example, in the outlet area of the furnace at a Be positioned on the one hand, their signals and function not on the one hand be disturbed more by the operation of the furnace and on the other hand is ensured that no significant cooling of the the oven leaving the belt is done. A suitable positioning the measuring device is particularly important if for the thermal After treatment an induction furnace with correspondingly scattered electromagnetic Fields is used.

Die Zinkbeschichtung lässt sich in konventioneller Weise auf das Stahlsubstrat aufbringen. So kann dazu ein übliches Feuerverzinken oder eine elektrolytische Verzinkung angewendet werden. Im Fall, dass das Stahlsubstrat zinktauchbeschichtet wird, werden optimierte Gebrauchseigenschaften, insbesondere eine besonders gute Klebeignung, dann erreicht, wenn die während der thermischen Nachbehandlung gewählte Behandlungstemperatur 335°C bis 359°C beträgt.The Zinc coating leaves Apply in a conventional manner to the steel substrate. So it can be a usual Hot dip galvanizing or electrolytic galvanizing can be applied. In the case that the steel substrate is zinc-coated with zinc optimized performance characteristics, especially a particularly good adhesive suitability, then achieved when the during the thermal treatment selected treatment temperature is 335 ° C to 359 ° C.

Erfolgt dagegen der Zinkauftrag durch elektrolytische Verzinkung, so ergeben sich bei den erfindungsgemäß verarbeiteten Flachprodukten optimierte Eigenschaftskombinationen, wenn die während der thermischen Nachbehandlung gewählte Behandlungstemperatur 320°C bis 335°C beträgt. Bei Einhaltung dieses Temperaturbereichs kann besonders sicher gewährleistet werden, dass keine FeZn-reichen Phasen in der Überzugsschicht gebildet werden, durch die die Klebeigenschaften eines erfindungsgemäß beschichteten Blechs verschlechtert werden könnten.He follows In contrast, the zinc order by electrolytic galvanizing, so found in the processed according to the invention Flat product optimized property combinations, if during the chosen thermal post-treatment Treatment temperature 320 ° C up to 335 ° C is. By maintaining this temperature range can be guaranteed very safe be that no FeZn-rich phases are formed in the overcoat layer, by the adhesive properties of a coated according to the invention Sheet metal could be deteriorated.

Für die Dampfabscheidung des Magnesiums bzw. der Magnesiumlegierung auf dem verzinkten Stahlsubstrat lassen sich alle PVD-Verfahren einsetzen, die sich in der Praxis bereits für diesen Zweck bewährt haben.For the vapor deposition magnesium or magnesium alloy on the galvanized steel substrate It is possible to use all PVD methods which are in practice already for Proven this purpose to have.

Praktische Versuche haben ergeben, dass sich die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielten Arbeitsergebnisse dadurch weiter verbessern lassen, dass das mit der zinkhaltigen Beschichtung versehene Stahlblech im Zuge seiner Fertigreinigung durch Spülen mit einem geeigneten Vorkonditionierungsmittel nasschemisch vorkonditioniert wird. Zu diesem Zweck kann das verzinkte Stahlband im Zuge der chemischen Fertigreinigung mit einer alkalischen Lösung gespült werden.practical Experiments have shown that by the inventive method can be further improved by the fact that the provided with the zinc-containing coating sheet in the course his final cleaning by rinsing preconditioned with a suitable preconditioner wet-chemically becomes. For this purpose, the galvanized steel strip in the course of chemical Final cleaning with an alkaline solution.

Ebenso kann es im Hinblick auf ein optimiertes Beschichtungsergebnis vorteilhaft sein, wenn die chemische Fertigreinigung beispielsweise ein Dekapieren des Stahlsubstrats durch Spülen mit einer Säure, insbesondere Salzsäure, umfasst. Auf das Dekapieren kann dann eine Spülung mit vollentsalztem Wasser folgen, um auf dem verzinkten Blech nach dem Dekapieren noch vorhandene Säurereste weitestgehend vollständig zu entfernen.As well It may be advantageous in terms of an optimized coating result be, for example, when the chemical finish cleaning a Dekapieren of the steel substrate by rinsing with an acid, especially hydrochloric acid, includes. On the Dekapieren then a rinse with demineralized water Follow to still exist on the galvanized sheet after picking Acid residues as far as possible Completely to remove.

Eine weitere Optimierung des Beschichtungsergebnisses kann dadurch erreicht werden, dass das mit der zinkhaltigen Beschichtung versehene Stahlsubstrat bei Eintritt in die Dampfabscheidung an seiner freien Oberfläche eine Rauheit Ra von mindestens 1,4 μm, insbesondere 1,4–1,6 μm, aufweist, wobei höher als 1,4 μm liegende Rauheitswerte vorteilhaft sind. Ebenso ist es für eine optimierte Haftung des Mg-Überzugs auf der Zinkbeschichtung günstig, wenn das zinkbeschichtete Stahlflachprodukt bei seinem Eintritt in die Dampfabscheidung eine Spitzenzahl RPC von mindstens 60/cm aufweist. Die Spitzenzahl RPC und die Mittenrauheit Ra werden im Tastschnittverfahren bestimmt, wobei bei der Ermittlung des Mittenrauheit Ra die in der DIN EN ISO 4287:1998 und bei der Ermittlung der Spitzenzahl RPC die im StahlEisen-Prüfblatt SEP 1940 angegebenen Vorgehensweisen zur Anwendung kommen.A Further optimization of the coating result can be achieved be that the provided with the zinc-containing coating steel substrate when entering the vapor deposition on its free surface a Roughness Ra of at least 1.4 μm, in particular 1.4-1.6 microns, wherein higher than 1.4 μm lying Roughness values are advantageous. Likewise, it is for an optimized liability of the Mg coating favorable on the zinc coating, though the zinc coated flat steel product as it enters the Vapor deposition has a peak number RPC of at least 60 / cm. The peak number RPC and the center roughness Ra are in the profile cutting method determined, wherein in the determination of the center roughness Ra in the DIN EN ISO 4287: 1998 and in determining the peak number RPC the in the steel iron test sheet SEP 1940 indicated procedures are used.

Als günstig für das Ergebnis der Dampfabscheidung hat es sich darüber hinaus erwiesen, wenn das mit der zinkhaltigen Beschichtung versehene Stahlflachprodukt vor seinem Eintritt in die Dampfabscheidung auf eine oberhalb der Raumtemperatur, jedoch unterhalb der Legierungstemperatur liegenden Temperatur erwärmt oder auf dieser gehalten wird. Praktische Versuche haben ergeben, dass die für diesen Zweck besonders geeigneten Temperaturen im Bereich von 230°C bis 250°C, insbesondere bei ca. 240°C, liegen.When Cheap for the Result of the vapor deposition, it has also proven, if the provided with the zinc-containing coating provided flat steel product its entry into the vapor deposition to above room temperature, however or below the alloying temperature is held on this. Practical experiments have shown that the for This purpose particularly suitable temperatures in the range of 230 ° C to 250 ° C, especially at about 240 ° C, lie.

Mit der Erfindung steht somit ein Verfahren zur Verfügung, das sich besonders wirtschaftlich in einem kontinuierlich durchlaufenen Arbeitsablauf durchführen lässt und ein Produkt liefert, dass sich aufgrund seiner Oberflächenbeschaffenheit und seiner Klebeignung besonders gut für die Herstellung von Bauteilen für Fahrzeugkarosserien unter Anwendung moderner Fügetechniken, wie Verkleben, eignet.With The invention thus provides a method which is particularly economical can be carried out in a continuous process and a product that, due to its surface texture and its adhesive suitability especially for the production of components for vehicle bodies using modern joining techniques, like gluing, is suitable.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.following The invention will be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Aus einem handelsüblichen, unter der Bezeichnung DX56 angebotenen Stahl, der in Gew.-% 0,002% C, 0,010% Si, 0,130% Mn, 0,012% P, 0,009% S, 0,041% Al, 0,002% Nb, 0,065% Ti und als Rest Eisen und unvermeidbare, prozessbedingte Verunreinigungen enthält, wird in herkömmlicher Weise ein Feinblechband erzeugt, das anschließend in ebenso konventioneller Weise in einem üblichen kontinuierlichen Feuerverzinkungsverfahren beidseitig mit einem Zinküberzug von jeweils 35 gm^–2 beschichtet wird.Made of a commercially available steel, designated DX56, containing by weight 0.002% C, 0.010% Si, 0.130% Mn, 0.012% P, 0.009% S, 0.041% Al, 0.002% Nb, 0.065% Ti and as Contains residual iron and unavoidable, process-related impurities, a sheet metal strip is produced in a conventional manner, which is then coated in both conventional manner in a conventional continuous hot dip galvanizing process with a zinc coating of 35 gm ^-2 .

Das derart beschichtete und auf eine passende Breite gebrachte Stahlband wird dann in einer Durchlaufanlage für Schmalband (300 mm) bei einer Bandgeschwindigkeit von 30 m/min im Durchlauf mit einem Magnesiumüberzug versehen.The so coated and brought to a suitable width steel strip is then in a continuous belt for narrow belt (300 mm) at a belt speed of 30 m / min in the run provided with a magnesium coating.

Zur Vorbereitung des Beschichtungsvorgangs durchläuft das Stahlband eine Fertigreinigung, in der zunächst das auf dem Band haftende Korrosionsschutzöl durch eine alkalische Reinigung entfernt wird. Zu diesem Zwecke wird zunächst eine Hochdruckreinigung durchgeführt, bei der ein handelsübliches alkalisches Reinigungsmittel mit einem Druck von ca. 100 bar und einer Temperatur von 80°C auf die Bandoberfläche ausgebracht wird. Anschließend durchläuft das Stahlband ein ebenfalls aus einem konventionellen Reinigungsmittel gebildetes Ultraschallbad, woraufhin es dann in einer dreifachen Kaskadenspüle mit vollentsalztem Wasser gespült wird, um auf der Bandoberfläche haftende Reinigungsmittelreste sicher zu entfernen. Zum Abschluss der Fertigreinigung wird das Stahlband mittels Heißluft getrocknet.To prepare the coating process, the steel strip undergoes a final cleaning, in which first the corrosive material adhering to the strip protective oil is removed by alkaline cleaning. For this purpose, first a high-pressure cleaning is carried out, in which a commercial alkaline cleaning agent with a pressure of about 100 bar and a temperature of 80 ° C is applied to the strip surface. Subsequently, the steel strip passes through an ultrasonic bath, which is likewise formed from a conventional cleaning agent, whereupon it is then rinsed in a triple cascade rinse with demineralized water in order to safely remove residues of cleaning agent adhering to the surface of the belt. At the end of the final cleaning, the steel strip is dried by means of hot air.

Das derartig fertiggereinigte Stahlband wird dann über mehrere Druckstufen in eine Vakuumkammer geleitet. Dort wird das Stahlband vor der eigentlichen Dampfabscheidung mittels einer Induktionsheizung auf eine Temperatur von 240° erwärmt, bevor es die Dampfabscheidungsquelle passiert. Ohne weiteren direkt auf die Bandoberfläche wirkenden Behandlungsschritt, insbesondere ohne zwischengeschaltete Plasmafeinreinigung, erfolgt dann in einem PVD-Verfahren die Magnesiumbedampfung mittels eines handelsüblichen JET-Verdampfers.The Such finished cleaned steel strip is then applied over several pressure stages passed a vacuum chamber. There, the steel strip is in front of the actual Vapor deposition by means of an induction heater to a temperature heated by 240 ° before it passes the vapor deposition source. Without further directly on the band surface acting treatment step, in particular without intermediate Plasma cleaning, then takes place in a PVD process, the magnesium vaporization by means of a commercial JET evaporator.

In dem Verdampfer wird bei einem Restgasdruck von 2·10^–2 mbar eine Verdampfungsrate von 18 μm·m/min eingestellt, so dass sich eine Magnesiumauflage von 600 nm auf dem bereits mit dem Zinküberzug beschichteten Stahlband ergibt.In the evaporator, at a residual gas pressure of 2 × 10 ^-2 mbar, an evaporation rate of 18 μm × m / min is set so that a magnesium deposit of 600 nm results on the steel strip already coated with the zinc coating.

Das mit der Mg-Schicht beschichtete verzinkte Stahlband wird anschließend über eine weitere Reihe von Druckstufen wieder an die Normalatmosphäre zurückgeführt. Daraufhin wird es durch einen Induktionsofen geleitet, wo es unter Normalatmosphäre innerhalb von 4s auf eine Temperatur von 345°C ± 5K aufgeheizt wird, mit der es den Induktionsofen wieder verlässt.The with the Mg layer coated galvanized steel strip is then over a another series of pressure levels returned to the normal atmosphere. Thereupon becomes it passed through an induction furnace where it is under normal atmosphere within from 4s to a temperature of 345 ° C ± 5K is heated, with it leaves the induction oven again.

Die Temperaturüberwachung erfolgt mittels schleifend auf der Bandoberfläche aufgesetzten Thermoelementen am Ende des Induktionsofens. Da der Exaktheit der Temperaturbestimmung und der daraus abgeleiteten Temperaturregelung eine besondere Bedeutung zukommt, ist es bei der Temperaturerfassung wichtig, dass Beeinflussungen der Messung durch den Induktionsofen weitestgehend ausgeschlossen werden. Dementsprechend wird die Anordnung der Messeinrichtungen so gewählt, dass sie nicht durch das von dem Ofen erzeugte elektromagnetische Feld gestört wird, dass die Messung jedoch möglichst nah am Ausgang des Ofens stattfinden kann, um eine möglichst zeitnahe und von einer Abkühlung unbeeinflusste Erfassung der tatsächlichen Temperatur des fertig wärmebehandelten Stahlbands zu erreichen.The temperature monitoring takes place by means of sliding on the tape surface mounted thermocouples at the end of the induction furnace. Because of the accuracy of temperature determination and the derived temperature control of particular importance it is important in the temperature detection that influences the measurement by the induction furnace as far as possible excluded become. Accordingly, the arrangement of the measuring devices chosen so that it is not affected by the electromagnetic energy generated by the furnace Field disturbed However, that measurement is possible can take place close to the exit of the oven to one as possible timely and from a cool down unaffected capture the actual temperature of the finished heat treated To reach steel bands.

Nach einem freien Bandlauf von 4 m über eine Zeitdauer von ca. 8 s und einer dabei eintretenden Abkühlung an Umgebungsluft um ca. 10°C wird das Stahlband über Kühlrollen geführt und auf eine Temperatur unterhalb von 100°C abgekühlt.To a free tape of 4 m over a Duration of about 8 s and thereby occurring cooling on Ambient air around 10 ° C the steel band is over cooling rolls guided and cooled to a temperature below 100 ° C.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

In eine bestehende konventionelle Anlage zur kontinuierlichen elektrolytischen Stahlbandverzinkung ist hinter den konventionellen, für die Verzinkung verwendeten Aggregaten und vor den Einrichtungen für die abschließende Endbehandlung des fertig beschichteten Stahlbands ein Modul zur PVD-Abscheidung und thermischen Nachbehandlung integriert worden.In an existing conventional plant for continuous electrolytic Steel strip galvanizing is behind the conventional, for galvanizing aggregates used and before the final finishing facilities of the finished coated steel strip, a module for PVD deposition and thermal aftertreatment.

Das zunächst in den konventionellen Verzinkungsaggregaten der derart umgestalteten Anlage in bekannter Weise elektrolytisch verzinkte Stahlband wird nach dem Verzinkungsprozess und einer ebenfalls noch in der konventionellen Anlage absolvierten Fertigreinigung in das Modul zur PVD-Abscheidung und zur thermischen Nachbehandlung geleitet, in dem es PVD-beschichtet und thermisch nachbehandelt wird. Anschließend wird das Stahlband zurück in die konventionelle Anlage zurückgeleitet, in der es im Rahmen der Endbehandlung beispielsweise phosphatiert und beölt wird.The first in the conventional galvanizing units of the so redesigned Plant in a known manner electrolytically galvanized steel strip is after the galvanizing process and one also still in the conventional one Facility completed cleaning in the module for PVD deposition and for thermal aftertreatment in which it is PVD-coated and thermally treated. Subsequently, the steel strip is returned to the returned to conventional plant, in which it is phosphated, for example, in the context of the final treatment and oil becomes.

Als Werkstoff für die in dieser Anlage verarbeiteten, übliche Abmessungen aufweisenden Stahlbänder kommen automobiltypische Stahlgüten in Frage. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Mittenrauwert des für das elektrolytisch verzinkte Feinblech eingesetzten Kaltfeinblech an der Obergrenze der automobiltypischen Spezifikation für Außenteile von 1,1–1,6 μm Ra liegt. Eine weitere Erhöhung des Ra-Wertes über 2 μm wäre im Hinblick auf das Haftungsvermögen der Beschichtung und die damit einhergehende Klebeignung vorteilhaft, erweist sich aber unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten derzeit nicht als sinnvoll, da ein derartiges Produkt heute nicht den Spezifikationen der Automobilkunden entsprechen würde.When Material for the processed in this Appendix, usual dimensions steel strips come automobility-typical steel grades in question. As has proven particularly advantageous if the Mean roughness of the for the electrolytically galvanized thin sheet used cold-rolled sheet at the upper limit of the automotive specification for exterior parts of 1.1-1.6 μm Ra. Another increase of the Ra value 2 microns would be in terms of the liability the coating and the associated Klebeignung advantageous but proves to be economically from today not useful because such a product today is not the specifications would correspond to automotive customers.

Für die Spitzenzahl wird ein Wert RPC > 60/cm bevorzugt. Beide Werte können auch im elektrolytischen Verzinkungsprozess noch positiv beeinflusst werden. Eine weitere Möglichkeit diese Werte einzustellen, besteht in einem Zementationsprozess als letzten Schritt der Fertigreinigung.For the top number becomes a value RPC> 60 / cm prefers. Both values can also positively influenced in the electrolytic galvanizing process become. One more way setting these values consists in a cementation process as final step of the final cleaning.

Bei Bandgeschwindigkeiten von 20 bis 180 m/min wird das Stahlband zunächst konventionell in senkrecht angeordneten Elektrolysezellen mittels löslicher Anoden auf elektrolytischem Wege mit einer beidseitigen Zinkauflage von 3 μm versehen. Nach Spülen und Trocknen des nun verzinkten Stahlbands ist das verzinkte Substrat grundsätzlich fertiggereinigt und vorbereitet für den Auftrag der magnesiumhaltigen Beschichtung.At belt speeds of 20 to 180 m / min, the steel strip is first conventionally provided in vertically arranged electrolysis cells by means of soluble anodes by electrolytic means with a zinc coating of 3 μm on both sides. After rinsing and drying the now galvanized steel strip, the galvanized substrate is basically finished and prepared for the application of the magnesium-containing coating.

Zur Optimierung des Ergebnisses der anschließenden Dampfabscheidung kann es jedoch vorteilhaft sein, im Rahmen der Fertigreinigung zusätzlich eine Dekapierung des verzinkten Stahlbands durchzuführen, bei der das Stahlband für jeweils 5 s in einem 0,5% salzsäurehaltigen, 20°C warmen Bad gehalten wird. Zur Neutralisierung der Säure wird dann noch mit vollentsalztem Wasser gespült.to Optimization of the result of the subsequent vapor deposition can However, it may be advantageous, as part of the final cleaning in addition a Dappling the galvanized steel strip to perform at the steel strip for each 5 s in a 0.5% hydrochloric acid, 20 ° C warm Bathroom is kept. To neutralize the acid is then still with demineralized Water rinsed.

Das so fertiggereinigte Stahlband tritt durch mehrere Druckstufen in eine Vakuumkammer ein, in der ohne weiteren Behandlungsschritt die Magnesiumbedampfung mittels eines PVD-Verfahrens unter Einsatz eines handelsüblichen JET-Verdampfers durchgeführt wird. Um eine konstante Magnesiumauflage von 300 nm bei wechselnden Bandgeschwindigkeiten zu gewährleisten, wird der JET-Verdampfer mittels geeigneter thermischer bzw. mechanischer Maßnahmen befähigt, Verdampfungsraten zwischen 6 μm·m/min und 54 μm·m/min bereitzustellen. Über eine weitere Reihe von Druckstufen wird das nun auch mit einer Mg-Schicht versehene Stahlband anschließend wieder an Normalatmosphäre überführt.The so finished-cleaned steel strip enters through several pressure stages a vacuum chamber, in which without further treatment step the Magnesium vaporization by means of a PVD process using a commercial JET evaporator is performed. For a constant magnesium coverage of 300 nm at changing belt speeds to ensure, is the JET evaporator means suitable thermal or mechanical measures, evaporation rates between 6 microns · m / min and 54 μm × m / min provide. Over a another series of pressure stages is now also provided with a Mg layer Steel strip afterwards transferred back to normal atmosphere.

Zur thermischen Nachbehandlung kommt in diesem Fall eine Behandlung mittels NIR-Strahler zum Einsatz. Die Aufheizzeit ist dabei abhängig von der Bandgeschwindigkeit, kann aber durch das Abschalten einzelner Module angepasst werden. Die Peaktemperatur der Wärmebehandlung beträgt erfindungsgemäß 327°C ± 7K. Um dieses enge Temperaturfenster unter den Bedingungen einer großtechnischen Anwendung sicher einzuhalten, kommt ein spezielles bildgebendes pyrometrisches Verfahren zum Einsatz, das es ermöglicht, die erfindungsgemäße Temperaturbehandlung örtlich und zeitlich exakt zu steuern. Unterschiedliche Stahlsubstrate und Beschichtungsbedingungen können dabei abweichende Emissivitäten bewirken, so dass eine ausführliche Kalibration erfolgen muss.to thermal aftertreatment comes in this case, a treatment using NIR lamps for use. The heating time depends on the Tape speed, but can by switching off individual modules be adjusted. The peak temperature of the heat treatment is according to the invention 327 ° C ± 7K. Around This narrow temperature window under the conditions of a large-scale To safely adhere to the application comes a special imaging Pyrometric method used, which allows the temperature treatment of the invention locally and precise time control. Different steel substrates and coating conditions can with different emissivities cause so a detailed calibration must be done.

Nach einem freien Bandlauf von 10 m wird das Stahlband mittels Wasser abgekühlt. Die im Band verbleibende Wärme wird so eingestellt, dass das Band selbständig abtrocknet.To a free tape run of 10 m, the steel strip by means of water cooled. The heat remaining in the belt is adjusted so that the tape dries off automatically.

In Bild 1 ist eine FE-REM-Aufnahme einer Querschliffpreparation eines erfindungsgemäß beschichteten und bei einer Temperatur von 332°C wärmebehandelten Stahlbands in invertierter Darstellung wiedergegeben. Deutlich ist dort die vorteilhafte Schichtstruktur mit dem Stahlsubstrat S, der darauf durch elektrolytisches Beschichten aufgetragenen Zinkschicht Z und dem auf der Zinkschicht Z liegenden magnesiumhaltigen ZnMg-Überzug M zu erkennen. Bei der oberhalb des Überzugs M erkennbaren Schicht handelt es sich um Einbettmasse E, die für die Preparation des Querschliffs benötigt worden ist.In Figure 1 is a FE-SEM image of a cross-section of a coated according to the invention and at a temperature of 332 ° C heat treated Steel bands reproduced in inverted representation. It is clear there the advantageous layer structure with the steel substrate S, the on it by electrolytic coating applied zinc layer Z and lying on the zinc layer Z magnesium-containing ZnMg coating M to recognize. In the above the coating M recognizable layer it is investment E, used for the preparation of the cross section needed has been.

Claims

Method for producing corrosion-protected flat steel products, - in which applied to a flat steel product, a zinc-containing coating layer becomes, - at if necessary, the steel flat product mechanically and / or chemically finished, - directly on the Finished zinc-containing coating layer by vapor deposition, a second magnesium-based coating layer is applied and - at under normal atmosphere after application of the second coating layer a thermal aftertreatment of the coated flat steel product for forming a diffusion or convection layer between the zinc-containing and the magnesium-based coating layer at a treatment temperature carried out which is 290 ° C to 359 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that that the zinc-containing coating layer is applied by hot-dip galvanizing.

Method according to claim 2, characterized in that that during the the thermal treatment selected treatment temperature 335 ° C to 359 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that that the zinc-containing coating layer is applied by electrolytic deposition.

Method according to claim 4, characterized in that that during the the thermal treatment selected treatment temperature 320 ° C to 335 ° C.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that provided with the zinc-containing coating Flat steel product in the course of its final cleaning by rinsing with a preconditioned alkaline preconditioning agent wet chemical becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that provided with the zinc-containing coating Flat steel product in the course of its final cleaning by rinsing with a Acid, especially hydrochloric acid, is dekapiert.

Method according to claim 7, characterized in that that the flat steel product after desiccation with demineralized Water rinsed becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thermi after-treatment is completed within a maximum of 15 seconds.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that provided with the zinc-containing coating Flat steel product upon entry into the vapor deposition at its free surface has a roughness Ra of at least 1.4 μm.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the peak number RPC of the zinc-containing Coated flat steel product on entering the vapor deposition at least 60 / cm.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that provided with the zinc-containing coating Flat steel product prior to its entry into the vapor deposition one above room temperature but below the alloying temperature the magnesium coating is heated or heated is held on this.