DE1228888B

DE1228888B - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband

Info

Publication number: DE1228888B
Application number: DEU8532A
Authority: DE
Inventors: Richard Franklin Higgs; Richard Armstrong Neish
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1961-12-13
Filing date: 1961-12-13
Publication date: 1966-11-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband, bei dem das Band auf eine über dem Schmelzpunkt von Zinn liegende Temperatur erwärmt und anschließend abgekühlt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bereits ein Verfahren zum Aufschmelzen der Zinnschicht von galvanisch verzinnten Eisenbändern mittels Induktions- oder Widerstandserhitzung bekannt, bei dem die Eisenbänder zunächst in einer ersten Stufe, vorzugsweise bis dicht an die Zinnschmelztemperatur, vorerhitzt und dann zum Aufschmelzen in einer zweiten Stufe kurzzeitig auf eine zweckmäßig dicht über dem Zinnschmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt werden, wobei die Aufschmelzzeit nur einen Bruchteil der Vorwärmzeit beträgt. Durch die erste Erwärmungsstufe sollen dabei von der Elektrolyse herrührende schädliche Verunreinigungen, wie Wasserstoff,- Wasserdampf und Reste der Elektrolytflüssigkeit, beseitigt werden. Außerdem wird während der ersten Erwärmungsstufe zwischen der Zinnschicht und der Eisenunterlage eine Legierungszwischenschicht gebildet, deren Dicke während der zweiten Erwärmung nicht mehr verändert wird. Zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der zur allmählichen Erwärmung des Bandes auf eine unter dem Schmelzpunkt von Zinn liegende Temperatur eine Widerstandsheizung vcx3uendet wird. Zusätzlich ist eine Strahlungsheizung vorgesehen, mit deren Hilfe die Zinnschicht während der zweiten Erwärmungsstufe aufgeschmolzen wird.
Die in bekannter Weise durch kurzzeitiges Erwärmen von verzinnten Eisenbändern hergestellte Legierungszwischenschicht zwischen Zinnschicht und Eisenunterlage ergibt eine gute Benetzung der Eisenoberfläche durch flüssiges Zinn und wirkt sich günstig auf die Lötbarkeit der verzinnten Eisenbänder aus. Die Dicke der Legierungszwischenschicht hängt von der Temperatur und der Erwärmungsdauer ab und darf nicht zu groß werden, da die Legierung spröde ist und zur Bildung der Legierung Zinn aus der Zinnschicht entnommen wird, wodurch deren Dicke und damit auch die Korrosionsfestigkeit verringert wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband, bei dem das Band auf eine über dem Schmelzpunkt von Zinn liegende Temperatur erwärmt und anschließend abgekühlt wird, derart auszugestalten, daß man Eisenband mit verbesserter Korrosionsfestigkeit erhält.
Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Band mehrmals kurzzeitig über den Schmelzpunkt erwärmt und anschließend schnell abgekühlt wird. Insbesondere wird die Wärmebehandlung bei zwei Schritten derart gesteuert, daß bei je- dem Schritt jeweils nur die Hälfte der insgesamt 0,7 bis 1,4 g/m2 Zinn enthaltenden Legierungsschicht gebildet wird.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird also die Legierungsbildung in mehreren Schritten durchgeführt. Dabei setzt die Legierungsbildung bei einem nachfolgenden Verfahrensschritt an einem anderen Punkt ein als beim vorausgegangenen Verfahrensschritt, so daß man ein verzinntes Band mit gleichmäßiger Legierungszwischenschicht und verbesserter Korrosionsfestigkeit erhält.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus zwei als Stromzuführung für die Widerstandserhitzung ausgebildeten Führungswalzen, wobei die zweite Walze in einem Abschreckungsbad angeordnet ist, sowie einer längs einer Teilwegstrecke zwischen den beiden Stromzuführungswalzen angeordneten zusätzlichen Heizeinrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Heizeinrichtung kurz hinter der ersten Stromzuführungswalze und unmittelbar daran anschließend eine Kühleinrichtung angeordnet ist.
Die Erfindung wird nun an Hand von Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigt F i g. 1 eine schematische $fitenansic,ht einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und F i g. 2 die bei diesem Verfahren auftretende Zeit-Temperatur-Kurve.
Mit Hilfe der in F i g, 1 ggzeigteen Vorri 'chtung kann der auf elektrolytischem Wege auf das Band 10 aufgebrachte Zinnüberzug einem zweistufigen Schmelzverfahren unterworfen werden. Dig.#q Vorrichtung besteht aus sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung im Abstand voneinander angeordneten Führungswalzen 11, 12, 13 und 14, über welche das Band 10 nacheinander geführt wird. Zwischen den Walzen 12 und 13 ist um das nach oben laufende Band. zunächst eine. Heizeinrichtung 15, vorzugsweise eine Hochfre4#e'liz'indu-l,--tl'o'nslleizspule, und ans#IiIieße-nd. eine mit'Kühlluft oder Wassernebel betriebene Kühleinrichtung 16 angeordnet. Mit Hilfe der Heizeinrichtung 15 und der Kühleinrichtung 16 kann das von der Walze 12 nach oben zur Walze 13 laufende Band einer Temperaturänderung unterworfen werden, wie sie in der in F i g. 2 gezeigten TemperaturkÜrv"e*;1"dÜ#ch den ersten Höcker P, dargestellt ist. Die Ban'ätemperatur wird dabei schnell von Zimmertemperatur auf eine etwas über dem Schmelzpunkt von ..Zing liegende Temperatur, beispielsweise auf 225'C, ethöht und 5prunghaft auf einen Zwl§cb7enwert; beis#ielsweis-e - --1001 C, erniedrigt.
Durch den zwischen den Walzen 12..und 14 laufenden Bandabschnitt wird, über Zuleitungen 17 Strom hindurchgeleiiet, 'um di#'*,'-te'rgpera[#ur des. Bandes nach dem Durchlauf d#Yj#-Üble-inrichtung 16 zu erhöhen. Wie aus dem in F i 2`dargestellten zweiten Höcker P, ersichtlich ist, wird dadurch das Band auf die Temperatur.\yon 270' C gebracht und dgffl,ß,c#i.ne,11 durch Abschrecken in einem Wasserbad .. . j;.- . -" ' ' ' ' * 4 -ab « #kühlt. ' Das auf Umgebungstemperatür g Wasserbad besteht aus einem mit Wasser gefflüten Tank 18, in dem sich die Walze 14 befindet. Anschließend kann das Band in der üblichen Weise nachbehandelt werden, beispielsweise einer chemischen Behandlung unterworfen werden, eingeölt werden usw.

Claims

Patentanspräche: 1. Verfahren zur kontinuierlichen thermischen Nachbehandlung von galvanisch verzinntem Eisenband, bei dem das Band auf eine über dem Schmelzpunkt von Zinn liegende Temperatur erwärmt und anschließend abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mehrmals kurzzeitig füber den Schmelzpunkt erwärmt und anschließend schnell abgekf .
2 Veri - ähren nach"A#s#iuch l', ä#äurffi- gekenh-' zeichnet, - äag" die Wärmebehandruni -bei -zWei Schritten'derär# gestduert wird,' daß bei jüdem Schritt jeweils nur die Hälltex -der insgesamt 0,7 bis 1,4 g/m2 Zinn enfhalt6iid#n #'Leg#erung§-schicht gebildet wird. Z-:. 3, Vorrichtung zur Durchführuilg:d'es Verf#hrens nach Anspruch-l'oder 2 mit zwei als Stromzuf.ührung#für die Widerstandserhitzung ausgeb-i1-dete.a';iF'i&uiigswalzen,'wobei dib:zweite Walze ül einem Abschreckufigshad. - angeordnet. -ist, und einer langs einer TeiWegstrecke zwischen -den beiden SiromzufÜhrungswalzeii'ängeordileten zus*ätz.fi#hen Heizeinrichtuiig, dadurch gekäiüiÜichnet, dät die zu'sätzli-eli6#Heizeinrichtürig (15):kurz hiiifei-dei'-,eist#n Strömzuführungswalü# (,12)'und -unmittelbar daran- anschließend diii6 Kühleinrichtung« (16) 'angeordnet -ist. Betracht gezogene Drück§Cluiftdn: -15e"uit* sche PatentschrIften Nr. 945 424y 97198-1-