DE1521422C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit einer Schutzschicht aus Metall, wie Zink, Aluminium und dergleichen, überzogenen Stahlbändern - Google Patents

Description

schichten mit einer Schutzmetallschicht auf der Oberfläche, indem er durch ein Bad aus einem geschmolzenen Schutzmetall, wie Zink, Aluminium od. dgl., mit relativ niedrigem Schmelzpunkt geleitet . wird, beträgt im Falle von Zinküberzügen 460° C und im Falle von Aluminiumüberzügen ungefähr 670° C. Die Bildung einer Sekundärlegierungsschicht auf dem Stahlstreifen wird jedoch in geeigneter Weise beschränkt, indem zwangläufig auf eine Temperatur von 100° C oder darunter in der nächsten Stufe abgekühlt wird. In der sich dann anschließenden Behandlungsstufe wird daher eine erhebliche Beschädigung oder ein Abschälen der Überzugsschicht verhindert. Durch die Härtungswirkung, welche durch die Abschreckungsbehandlung erfolgt, wird die Härte des überzogenen Stahlstreifens erheblich erhöht, und der Kohlenstoffgehalt im Stahl wird zu einer festen Lösung in einem übersättigten Zustand. - ·

Nach herkömmlicher Art wird der so beschichtete und durch Abschreckung gehärtete Stahlstreifen über die Umlenkungsrolle 1, die Zügelrolle 2, die Richtbank 3, das chemische Bad 4 und die Führungsrollen 5 bis 8 zu den Schleifrollen 9 geleitet und anschließend auf bekannte Spannungspulen 10, 11 aufgewickelt. Diese Bandmetallspulen sind für Tief zieharbeiten nicht geeignet,, da der Stahl nicht weich genug ist.

In der vorliegenden Galvanisierungsanlage wird der beschichtete Metallstreifen von den Zügelrollen direkt auf die Schleifenrollen 9 weitergeleitet. Die Richtbank herkömmlicher Art und das chemische Bad kann man entweder auf der Produktionsstraße entfernen oder einfach nicht verwenden.
ν Während der beschichtete Streifen am Prüfstand 12, 13, der zur Feststellung fallweiser Veränderungen der Streifenführungsbedingungen dient, geprüft und auf einer vorbestimmten Temperatur zwischen etwa 60° C und Normaltemperatur gehalten wird, läuft er über Umlenkungswalzen 14 und Zügelrollen 15 zu der Vorwärmekammer 16 und anschließend zu der Alterungskammer 17. Die letztere ist der wichtigste Bestandteil der vorliegenden Anlage und wird für j, das Tiefbeschichtungsverfahren auf einer Temperatur von vorzugsweise 300 bis 330⁰C und für das Aluminiumbeschichtungsverfahren auf einer Temperatur von 300 bis 350° C gehalten. Beide Kammern 16 und 17 können als eine Kammer ausgebildet und so angeordnet sein, daß ein Teil des Heizmediums in der Alterungskammer anschließend durch die Vorwärmekammer zirkuliert. Um einen Ausgleich für den Wärmeverlust zu schaffen, wird das Abgas von der Vorwärmekammer 16 zu einer Heizvorrichtung geleitet, in der es auf die genannte Temperatur erhitzt wird. Als Heizmedium kann man jedes inerte Gas, z.B. Stickstoff, verwenden. Unter bestimmten

ίο Umständen kann jedoch auch Luft für denselben Zweck verwendet werden, und zwar wenn eine geringe Oxydation der Schutzschicht auf dem Stahlstreifen keine Rolle spielt.. Um zu verhindern, daß eine übergroße Menge Heizmedium aus der Vorwärmekammer entweicht, sind am Eingang zur Kammer 16 Dichtungsrollen 19 angeordnet, die den zu alternden Metallstreifen beim Eintritt in die Kammern ausrichten. Diese Anordnung dient dazu, das Entweichen des Heizmediums und den Eintritt von Luft in' die Kammern zu verhindern, wodurch eine optimale Wärmeleistung erzielt wird. Das Problem der Verhinderung einer möglichen Oxydation ist von sehr geringer Bedeutung, da bei der genannten Alterungstemperatur jede Oxydation der Beschichtung bzw. des Stahles praktisch unmöglich ist.

In dem Innenraum der Alterungskammer sind drehbare, mechanische Verstellvorrichtungen 20, 21 angeordnet, die mit den Spannungsrollen 10, 11 zur Ausrichtung des Metallstreifens zusammenwirken.

Wenn die Rolle 10 in die nicht dargestellte, waagerechte Position gedreht wird, läuft der Metallstreifen auf die zweite Rolle 11 weiter und umgekehrt.

Wenn eine vorbestimmte Länge eines behandelten Metallstreifens auf eine der Spannungsspulen 10 oder 11 aufgewickelt ist, wird der Metallstreifen automatisch von einer Schneidevorrichtung, die den Streifen entweder nach oben oder nach unten durchschneidet, von der gewundenen Streifenspule 22 bzw. 23 abgeschnitten. Da es sich hier um ein allgemein bekanntes Merkmal handelt, ist in der Zeichnung nicht gezeigt, daß die. Spannungsspulen 10, 11 zusammenklappbar sind. Die Metallstreifehspule wird im ganzen ungefähr 30 Minuten lang auf der Alterungstemperatur, z.B. 300° C, gehalten. Das Förderband wird durch einen bekannten Antriebsmechanismus betätigt, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

wird die Glühung vier Stunden lang bei einer Tempe-

Patentanspruch: ratur von 370° C durchgeführt. Bei Versuchen, die

mit diesem Verfahren in der Praxis angestellt wur-

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung den, zeigte sich, daß sich durch eine so lange Glühvon mit einer Schutzschicht aus Metall, wie Zink, 5 behandlung von zinkbeschichteten Stahlbändern die Aluminium u.dgl., überzogenen Stahlbändern Beschichtung fast vollständig in einen aus einer Sedurch übliches Vorbehandeln, Beschichten in kundärlegierung bestehenden Überzug umformte, einem Metallschmelzbad, Abschrecken und an- In der belgischen Patentschrift 661 129 wird ein

schließendes Weichglühen bei Temperaturen von Verfahren zur Herstellung von tiefziehfähigen ver-300 bis 330° C im Falle von Zinküberzügen io zinkten Stahlbändern beschrieben, bei welchen die bzw. 300 bis 350° C im Falle von Aluminium- Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen überzügen, dadurch gekennzeichnet, 300 und 350° C durchgeführt wird. Bei diesem bedaß das Weichglühen der überzogenen Stahlbän- kannten Verfahren erfolgt aber zuerst eine Aufwik-. der während des Aufwickeins in einer mit ent- kelung des beschichteten Stahls, und erst dann wird sprechenden Einrichtungen versehenen Alte- 15 die Wärmebehandlung durchgeführt. Durch das zeitrungskammer durchgeführt wird. liehe Auseinanderfallen der Stufen der Aufwickelung

und der Wärmebehandlung ergeben sich somit bei dem bekannten Verfahren relativ lange Gesamtbe-

— . . handlungszeiten.

ao Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Verfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinu- zu beseitigen und insbesondere ein Verfahren zur ierlichen Herstellung von mit einer Schutzschicht aus kontinuierlichen Herstellung von im Tauchverfahren Metall, wie Zink, Aluminium u. dgl., überzogenen beschichteten Stahlbändern zu schaffen, . die auf Stahlbändern durch übliches Vorbehandeln, Be- 25 Grund ihrer durch den verbesserten, kontinuierlichen schichten in einem Metallschmelzbad, Abschrecken Glühprozeß erzielten Weichheit für durch Tiefkühlen und anschließendes Weichglühen bei Temperaturen hergestellte Teile verwendet werden können. Das von 300 bis 330° C im Falle von Zinküberzügen Verfahren soll weiterhin so geführt werden können,, bzw. 300 bis 350° C im Falle von Aluminiumüber- daß die Weichglühung an einer bestimmten Stelle der zügen. . . 30 Produktionsstraße vorgenommen werden kann.

Kürzlich wurde auf dem Gebiet der kontinuierli- Schließlich soll es bezweckt werden, das erfindungschen Beschichtung von Bandstahl mit niedrigem gemäße Verfahren in Anlagen durchführbar zu ma-Kohlenstoffgehalt unter Verwendung einer Metall- chen, welche geringere Investitionskosten erfordern schmelze ein beträchtlicher Fortschritt erzielt. Bei und die wirtschaftlich betrieben werden können. _v der Durchführung dieses Verfahrens ist die Glühung 35 Diese Ziele werden gemäß der Erfindung bei zum Zweck der Weichmachung von großer Bedeu- einem Verfahren der eingangs erwähnten Art datung. durch erzielt, daß man das Weichglühen der überzo-

Bei einigen bekannten Anlagen dieser Art wird der genen Stahlbänder während des Aufwickeins in einer Glühprozeß in der Produktionsstraße durchgeführt. mit entsprechenden Einrichtungen versehenen Alte-Bei anderen bekannten Anlagen sind die gleichen 40 rungskammer durchführt. .

Einrichtungen für den Glühprozeß vorgesehen, je- Aus der Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1963,

doch außerhalb der Produktionsstraße angeordnet. S. 1663, rechte Spalte, Absatz 2, ist es zwar bereits Wie jedoch in der Praxis festgestellt wurde, ist die bekannt, daß verzinkte tiefziehfähige Stahlbänder dadurch den Glühprozeß in den bekannten Anlagen er- durch erhalten werden können, daß sie nach dem zielte Erweichung nicht ausreichend, um die auf 45 Verzinken einige Stunden auf etwa 320° C erwärmt diese Weise gefertigten Metallbleche zum Tiefziehen werden, doch ist diese bekannte Verfahrensführung von besonders in der Automobilindustrie benötigten darauf beschränkt, die Weichglühung im Durchlauf Teilen verwenden zu können. vor dem Aufwickeln des Bandes vorzunehmen. Ein

Der Grund hierfür mag in der Tatsache liegen, daß Hinweis darauf, die Weichglühung — wie es gemäß das Stahlband nach der Beschichtung im Tauchver- 50 der Erfindung erfolgt — während des Aufwickeins fahren einer raschen, künstlichen Abkühlung unter- durchzuführen, findet sich aber in dieser Literaturzogen wird. Die Kühlung ist nötig, um der Bildung . stelle nicht.

einer aus einer Sekundärlegierung bestehenden So wird z. B. beim kontinuierlichen Überziehen

Schicht auf dem Metallstreifen einigermaßen entge- mit einer Schutzmetallschicht aus Zink, Aluminium genzuwirken und die eigentliche Beschichtung vor 55 u. dgl. eine abgedichtete Alterungskammer vorgesemöglichen Schäden bzw. vor Abblätterung zu schüt- hen, welche vor einem Eindringen von Luft geschützt zen. Solche Schäden können durch einen plötzlichen ist und in welcher eine vorgewählte Temperatur aufWechsel der Transportrichtung des Metallstreifens rechterhalten wird, um den Stahl zu erweichen, in- oder durch beträchtliche Temperaturunterschiede bei dem der Härtungseffekt nach dem Überziehen verder Berührung mit den kalten Ablenkungsrollen ent- 60 ringert wird. In dieser Kammer ist eine Schere zum stehen. Bei Zink- und Aluminiumbeschichtung im Zerschneiden des kalten gewalzten Stahlstreifens zur Tauchverfahren soll die Temperatur des Bandes un- gewünschten Länge, eine Spannungsrolle zum Aufmittelbar nach der Beschichtung ungefähr 460 bis wicklen des Stahlstreifens, ein Magnetheber (nicht 640° C betragen. gezeigt) und eine Förderungseinrichtung für die

Nach einem kürzlich von W. C. L e s 1 i e et al auf 65 Spule (nicht gezeigt) vorgesehen. Schließlich wird in der 6., am 31. Januar 1964 in Chicago abgehaltenen der Kammer ein nicht oxydierendes Gas durch das A. I. M. E.-Tagung gemachten Vorschlag, der als Heizmedium zum Umlauf gebracht. Glühprozeß nach der Galvanisierung bekannt ist, Die Temperatur des Stahlstreifens nach dem Be-