DE1521422B2

DE1521422B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Her stellung von mit einer Schutzschicht aus Metall, wie Zink, Aluminium und derglei chen, überzogenen Stahlbandern

Info

Publication number: DE1521422B2
Application number: DE1521422A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kamata; Toshio Kaneko; Yasuo Koike; Kazuo Matsudo; Hiroshi Miwa; Toshio Omori; Takayoshi Shimomura; Toshio Takishima
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1965-03-25
Filing date: 1966-03-25
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE1521422C3; DE1521422A1; US3536036A; GB1148319A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit einer Schutzschicht aus Metall, wie Zink, Aluminium u. dgl., überzogenen Stahlbändern durch übliches Vorbehandeln, Beschichten in einem Metallschmelzbad, Abschrecken und anschließendes Weichglühen bei Temperaturen von 300 bis 33O⁰C im Falle von Zinküberzügen bzw. 300 bis 350° C im Falle von Aluminiumüberzügen.

Kürzlich wurde auf dem Gebiet der kontinuierlichen Beschichtung -von Bandstahl mit niedrigem . .Kohlenstoffgehalt unter^ Verwendung einer Metallv schmelze ein beträchtlicher Fortschritt erzielt. Bei der'Durchführung dieses Verfahrens ist die Glühung zum Zweck der Weichmachung von großer Bedeutung.

Bei einigen bekannten Anlagen dieser Art wird der Glühprozeß in der Produktionsstraße durchgeführt. Bei anderen bekannten Anlagen sind die gleichen Einrichtungen für den Glühprozeß vorgesehen, jedoch außerhalb der Produktionsstraße angeordnet. Wie jedoch in der Praxis festgestellt wurde, ist die durch den Glühprozeß in den bekannten Anlagen erzielte Erweichung nicht ausreichend, um die auf diese Weise gefertigten Metallbleche zum Tiefziehen von besonders in der Automobilindustrie benötigten Teilen verwenden zu können.

Der Grund hierfür mag in der Tatsache liegen, daß das Stahlband nach der Beschichtung im Tauchverfahren einer raschen," künstlichen Abkühlung unterzogen wird. Die Kühlung ist nötig, um der Bildung einer aus einer .Sekundärlegierung bestehenden Schicht auf dem Metallstreifen einigermaßen entgegenzuwirken und die eigentliche Beschichtung vor möglichen Schäden bzw. vor Abblätterung zu schützen. Solche Schäden können durch einen plötzlichen Wechsel der Transportrichtung des Metallstreifens oder durch beträchtliche Temperaturunterschiede bei der Berührung mit den kalten Ablenkungsrollen entstehen. Bei Zink- und Aluminiumbeschichtung im Tauchverfahren soll die Temperatur des Bandes unmittelbar nach der Beschichtung ungefähr 460 bis 640° C betragen.

Nach einem kürzlich von W. C. L e s 1 i e et al auf der 6., am 31. Januar 1964 in Chicago abgehaltenen A. L M. E.-Tagung gemachten Vorschlag, der als

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wird die Glühung vier Stunden lang bei einer Temperatur von 370° C durchgeführt. Bei Versuchen, die mit diesem Verfahren in der Praxis angestellt wurden, zeigte sich, daß sich durch eine so lange Glühbehandlung von zinkbeschichteten Stahlbändern die Beschichtung fast vollständig in einen aus einer Sekundärlegierung bestehenden Überzug umformte.

In der belgischen Patentschrift 661 129 wird ein Verfahren zur Herstellung von tiefziehfähigen verzinkten Stahlbändern beschrieben, bei welchen die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 300 und 350° C durchgeführt wird. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt aber zuerst eine Aufwikkelung des beschichteten Stahls, und erst dann wird die Wärmebehandlung durchgeführt. Durch das zeitliche Auseinanderfallen der Stufen der Aufwickelung und der Wärmebehandlung ergeben sich somit bei dem bekannten Verfahren relativ lange Gesamtbehandlungszeiten.

ao Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von im Tauchverfahren beschichteten Stahlbändern zu schaffen, die auf Grund ihrer durch den verbesserten, kontinuierlichen Glühprozeß erzielten Weichheit für durch Tiefkühlen hergestellte Teile verwendet werden können. Das Verfahren soll weiterhin so geführt werden können, daß die Weichglühung an einer bestimmten Stelle der Produktionsstraße vorgenommen werden kann. Schließlich soll es bezweckt werden, das erfindungsgemäße Verfahren in Anlagen durchführbar zu machen, welche geringere Investitionskosten erfordern und die wirtschaftlich betrieben werden können.

Diese Ziele werden gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erzielt, daß man das Weichglühen der überzogenen Stahlbänder während des Aufwickeins in einer mit entsprechenden Einrichtungen versehenen Alterungskammer durchführt. · .

Aus der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1963, S. 1663, rechte Spalte, Absatz 2, ist es zwar bereits bekannt, daß verzinkte tiefziehfähige Stahlbänder dadurch erhalten werden können, daß sie nach dem Verzinken einige· Stunden auf etwa 320° C erwärmt werden, doch ist diese bekannte Verfahrensführung darauf beschränkt, die Weichglühung im Durchlauf vor dem Aufwickeln des Bandes vorzunehmen. Ein Hinweis darauf, die Weichglühung — wie es gemäß der Erfindung erfolgt'— während des Aufwickeins durchzuführen, findet sich aber in dieser Literaturstelle nicht.

So wird z.B. beim kontinuierlichen Überziehen mit einer Schutzmetallschicht aus Zink, Aluminium u.dgl. eine abgedichtete Alterungskammer vorgesehen, welche vor einem Eindringen von Luft geschützt ist und in welcher eine vorgewählte Temperatur aufrechterhalten wird, um den Stahl zu erweichen, indem der Härtungseffekt nach dem Überziehen verringert wird. In dieser Kammer ist eine Schere zum Zerschneiden des kalten gewalzten Stahlstreifens zur gewünschten Länge, eine Spannungsrolle zum Aufwicklen des Stahlstreifens, ein Magnetheber (nicht gezeigt) und eine Förderungseinrichtung für die Spule (nicht gezeigt) vorgesehen. Schließlich wird in der Kammer ein nicht oxydierendes Gas durch das Heizmedium zum Umlauf gebracht.

■η;» T„m„_pr^n_T tf_es Stahlstreifens nach dem Be-

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schichten mit einer Schutzmetallschicht auf der 16 und 17 können als eine Kammer ausgebildet und Oberfläche, indem er durch ein Bad aus einem ge- so angeordnet sein, daß ein Teil des Heizmediums in schmolzenen Schutzmetall, wie Zink, Aluminium der Alterungskammer anschließend durch die Vorod. dgl., mit relativ niedrigem Schmelzpunkt geleitet wärmekammer zirkuliert. Um einen Ausgleich für wird, beträgt im Falle von Zinküberzügen 460° C 5 den Wärmeverlust zu schaffen, wird das Abgas von und im Falle von Aluminiumüberzügen ungefähr der Vorwärmekammer 16 zu einer Heizvorrichtung 670° C. Die Bildung einer Sekundärlegierungs- geleitet, in der es auf die genannte Temperatur erschicht auf dem Stahlstreifen wird jedoch in geeigne- hitzt wird. Als Heizmedium kann man jedes inerte ter Weise beschränkt, indem zwangläufig auf eine Gas, z.B. Stickstoff, verwenden. Unter bestimmten Temperatur von 100° C oder darunter in der nach- io Umständen kann jedoch auch Luft für denselben sten Stufe abgekühlt wird. In der sich dann anschlie- Zweck verwendet werden, und zwar wenn eine geßenden Behandlungsstufe wird daher eine erhebliche ringe Oxydation der Schutzschicht auf dem Stahl-Beschädigung oder ein Abschälen der Überzugs- streifen keine Rolle spielt. Um zu verhindern, daß schicht verhindert. Durch die Härtungswirkung, eine übergroße Menge Heizmedium aus der Vorwärwelche durch die Abschreckungsbehandlung erfolgt, 15 mekammer entweicht, sind am Eingang zur Kammer wird die Härte des überzogenen Stahlstreifens erheb- 16 Dichtungsrollen 19 angeordnet, die den zu alternlich erhöht, und der Kohlenstoffgehalt im Stahl wird den Metallstreifen beim Eintritt in die Kammern auszu einer festen Lösung in einem übersättigten Zu- richten. Diese Anordnung dient dazu, das Entweistand. . chen des Heizmediums und den Eintritt von Luft in

Nach herkömmlicher Art wird der so beschichtete 20 die Kammern zu verhindern, wodurch eine optimale

und durch Abschreckung gehärtete Stahlstreifen über Wärmeleistung erzielt wird. Das Problem der Ver-

die Umlenkungsrolle 1, die Zügelrolle 2, die Rieht- hinderung einer möglichen Oxydation ist von sehr

bank 3, das chemische Bad 4 und die Führungsroi- geringer Bedeutung, da bei der genannten Alterungs-

len 5 bis 8 zu den Schleifrollen 9 geleitet und an- temperatur jede Oxydation der Beschichtung bzw.

schließend auf bekannte Spannungspulen 10, 11 auf- 35 des Stahles praktisch unmöglich ist.

gewickelt. Diese Bandmetallspulen sind für Tief zieh- In dem Innenraum der Alterungskammer sind

arbeiten nicht geeignet, da der Stahl nicht weich ge- drehbare, mechanische Verstellvorrichtungen 20, 21

nug ist. angeordnet, die mit den Spannungsrollen 10, 11 zur

In der vorliegenden Galvanisierungsanlage wird Ausrichtung des Metallstreifens zusammenwirken,

der beschichtete Metallstreifen von den Zügelrollen 30 Wenn die Rolle 10 in die nicht dargestellte, waagedirekt auf die Schleifenrollen 9 weitergeleitet. Die- rechte Position gedreht wird, läuft der Metallstreifen

Richtbank herkömmlicher Art und das chemische auf die zweite Rolle 11 weiter und umgekehrt.

Bad kann man entweder auf der Produktionsstraße Wenn eine vorbestimmte Länge eines behandelten

entfernen oder einfach nicht verwenden. Metallstreifens auf eine der Spannungsspulen 10

Während der beschichtete Streifen am Prüfstand 35 oder 11 aufgewickelt ist, wird der Metallstreifen

12, 13, der zur Feststellung fallweiser Veränderun- automatisch von einer Schneidevorrichtung, die den

gen der Streifenführungsbedingungen dient, geprüft Streifen entweder nach oben oder nach unten durch-

und auf einer vorbestimmten Temperatur zwischen schneidet, von der gewundenen Streifenspule 22 bzw.

etwa 60° C und Normaltemperatur gehalten wird, 23 abgeschnitten. Da es sich hier um ein allgemein

läuft er über Umlenkungswalzen 14 und Zügelrollen 40 bekanntes Merkmal handelt, ist in der Zeichnung

15 zu der Vorwärmekammer 16 und anschließend zu nicht gezeigt, daß die Spannungsspulen 10, 11 zu-

der Alterungskammer 17. Die letztere ist der wichtig- sammenklappbar sind. Die Metallstreifenspule wird

ste Bestandteil der vorliegenden Anlage und wird für im ganzen ungefähr 30 Minuten lang auf der Altedas Tiefbeschichtungsverfahren auf einer Tempera- rungstemperatur, z. B. 300° C, gehalten. Das För-

tur von vorzugsweise 300 bis 330° C und für das 45 derband wird durch einen bekannten Antriebsmecha-

Alumimumbeschichtungsverfahren auf einer Tempe- nismus betätigt, der in der Zeichnung nicht dargeratur von 300 bis 350° C gehalten. Beide Kammern stellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit einer Schutzschicht aus Metall, wie Zink, Aluminium u. dgl., überzogenen Stahlbändern durch übliches Vorbehandeln, Beschichten in einem Metallschmelzbad, Abschrecken und anschließendes Weichglühen bei Temperaturen von 300 bis 33O⁰C im Falle von Zinküberzügen bzw. 300 bis 350° C im Falle von Aluminiumüberzügen, dadurch gekennzeichnet, daß das Weichglühen der überzogenen Stahlbänder während des Aufwickeins in einer mit entsprechenden Einrichtungen versehenen Alterungskammer durchgeführt wird.