DE19942025A1 - Korrosionsgeschütztes Stahlblech und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Korrosionsgeschütztes Stahlblech und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Abstract
Die bekannten Verfahren zur Herstellung korrosionsgeschützter Stahlbleche weisen insbesondere bei der Weiterverarbeitung im Fahrzeugbau den Mangel auf, dass die Umformbarkeit, Schweißeignung und die Haftfestigkeit für die nachfolgende Lackierung nicht optimal sind. Der Langzeit-Korrosionsschutz ist nicht ausreichend. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird auf dem mit Zink oder einer Zinklegierung beschichteten Stahlblech eine Schutzschicht aus einem Gemisch aus Siliziumoxid und Silizium im Vakuum aufgebracht. Dazu wird das mit Zink oder der Zinklegierung beschichtete Stahlblech einer Plasmavorbehandlung derart unterzogen, dass eine gut haftende, Sauerstoff enthaltende Schicht verbleibt. Danach wird in Vakuumfolge Silizium aufgedampft und das so bedampfte Stahlblech bei einer Temperatur von 60 bis 200 C an Luft ausgeschleust. DOLLAR A Das Stahlblech ist vorzugsweise für den Fahrzeugbau, jedoch auch für den Anlagen- und Gerätebau geeignet.
Description
Die Erfindung betrifft ein korrosionsgeschütztes Stahlblech, welches mit Zink oder einer
Zinklegierung beschichtet ist und eine weitere Beschichtung als Korrosionsschutz aufweist.
Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zum Aufbringen der zusätzlichen Beschichtung.
Das korrosionsgeschützte Stahlblech dient insbesondere als Karosserieblech für die
Fahrzeugindustrie. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Bau-, Anlagenbau- und Hausgeräte
industrie.
Es sind korrosionsgeschützte Stahlbleche auf der Basis von Stahlblechen bekannt, die
vorzugsweise einen Überzug aus Zink oder Zinklegierungen tragen, der durch Schmelz
tauchveredelung, elektrolytisches Abscheiden oder andere Verfahren aufgebracht wird.
Durch die kathodische Schutzwirkung der zinkhaltigen Schicht wird ein guter Korrosionsschutz
des Stahlbleches erreicht. Diese verzinkten Stahlbleche werden durch Umformen, Fügen,
organische Beschichtung (z. B. Lackieren) oder auf andere Weise weiterverarbeitet. Daraus
ergeben sich neben der Forderung nach hohem Korrosionsschutz zahlreiche weitere
Anforderungen an die Gebrauchs- und Verarbeitungseigenschaften der Stahlbleche. So sind
Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit des Herstellungsprozesses, Oberflächenqualität,
Umformverhalten, Punktschweißeignung, Phosphatierbarkeit, kataphoretische Lackierbarkeit,
Lackhaftung und Korrosionsschutz im unlackierten und lackierten Zustand entscheidende
Qualitätsmerkmale korrosionsgeschützter Stahlbleche. Die Basiseigenschaften der durch
Schmelztauchveredelung oder elektrolytische Abscheidung hergestellten Überzüge sind bei
gleicher Schichtdicke ähnlich.
Feuerverzinkte Stahlbleche (Z) zeichnen sich zwar durch einen hohen Korrosionsschutz im
unlackierten und lackierten Zustand aus und können kostengünstig und mit umwelt
schonenden Verfahren hergestellt werden, sie erreichen jedoch nach dem Umformen nicht
die Oberflächenqualität des unveredelten Stahlbleches. Bezüglich der Punktschweißeignung
wird nicht die hohe Elektrodenstandmenge wie bei unveredelten und elektrolytisch
beschichteten Stahlblechen erreicht. Auch die Phosphatierbarkeit, die KT-Lackierbarkeit und
die Lackhaftung von feuerverzinkten Stahlblechen ist nicht optimal.
Elektrolytisch verzinkte Stahlbleche (ZE) weisen ähnliche Eigenschaften wie feuerverzinkte
Stahlbleche (Z) auf, zeichnen sich aber durch eine bessere Oberflächenqualität aus. Die
anderen genannten Nachteile von Z-Blechen lassen sich für ZE-Bleche nicht vermeiden. Hinzu
kommt, dass das Herstellungsverfahren durch höheren Energieeinsatz und die erforderlichen
Entsorgungsmaßnahmen, die der nasschemische Elektrolyseprozess nach sich zieht,
kostenintensiver und weniger umweltfreundlich ist.
Zur Steigerung der Korrosionsbeständigkeit und zur Verbesserung anderer Verarbeitungs
eigenschaften (Schweißeignung) werden zunehmend Überzüge aus Zinklegierungen
verwendet, die jedoch aufgrund der höheren Härte die Umformbarkeit negativ
beeinträchtigen. Ausführungsvarianten sind Galvannealed-Feinblech (ZF), dessen Überzug ca.
10 mass.% Eisen enthält, sowie Zink-Nickel veredeltes Feinblech (ZN), dessen Überzug ca.
10. . .12 mass.% Nickel enthält.
Ein wesentlicher Aspekt bei den genannter, in bekannter Weise aufgebrachten Überzügen ist
die Haftung von in verschiedenen Verfahren aufgebrachten Lackschichten, wozu üblicher
weise chemische Konversionsschichten (Zn-Phosphatschichten und Chromatschichten)
erforderlich sind.
Ebenso wichtig ist der temporäre Korrosionsschutz der verzinkten unlackierten Fläche zur
Verhinderung der Weißrostbildung. Hierzu werden die selben, teilweise Cr6+-ionenhaltigen
Konversionsschichten verwendet, wie die oben genannten Schichten zur Erzielung einer
guten Lackhaftung. Diese chemischen Konversionsschichten beeinflussen weiter die Umform
barkeit positiv durch eine Herabsetzung des Reibkoeffizienten. Von Cr6+-Ionen sind die
krebserregende Wirkung sowie andere gesundheitliche und Umweltprobleme bekannt. Die
Entsorgung großer Mengen von chromhaltigem Abwasser verursacht immer höhere Kosten.
Die bekannten Verfahren weisen alle bestimmte Mängel bei einzelnen Gebrauchs- und
Verarbeitungseigenschaften auf. Schlussfolgernd daraus versucht die Fachwelt, diese Mängel
zu beseitigen, um eine optimale Lösung zu finden. Die Versuche gehen dahin, neue
Überzüge für korrosionsgeschützte Stahlbleche und verbesserte oder neue Verfahren zu ihrer
Herstellung zu finden.
Es ist bekannt, eine Eisenschicht als Deckschicht auf einen Zinküberzug aufzubringen, um die
Schweißbarkeit zu verbessern (DE 19 66 807). Solche Überzüge sind gleichmäßig und
bewirken gute Lackierbarkeit und Phosphatierbarkeit. Infolge des hohen Eisengehaltes der
Deckschicht kann eine vorzeitige Bildung von Rotrost eintreten.
Weiterhin ist es bekannt, eisenreiche Fe-Zn-Legierungen ggfs. mit Zusatzelementen sowie
weitere Deckschichten aus Zn und/oder ZnAl-Legierungen aufzubringen (JP 56-133488). Aus
Kostengründen werden jedoch solche Schichtsysteme nicht angewendet.
Es sind weiterhin eine Reihe von Schichten für korrosionsgeschützte Stahlfeinbleche bekannt,
die darauf beruhen, dass die Korrosionsschutzschichten aus Zink durch Hochvakuum
bedampfung aufgebracht sind (JP 60-56062; JP 59-83765).
Schließlich ist eine Vielzahl von Schichtsystemen bekannt, die Zink und ein weiteres, durch
Hochvakuumbedampfung aufgebrachtes Metall enthalten. So werden Schichten beschrieben
aus Zn mit Fe (JP 1-142076; JP 1-129962), Zn mit Mn (JP 1-42572; DE 44 38 608 A1), Zn mit
Mg (JP 1-17853), Zn mit Al (JP 1-21055; DD 266 370) und weiteren Schichten (JP 1-52059),
Zn mit Mg und Fe (JP 2-305975).
Alle vorgenannten Überzüge zur Herstellung korrosionsgeschützter Stahlbleche, die
vollständig durch Hochvakuumbedampfung hergestellt werden, haben bisher keinen oder
nur sehr eingeschränkten technischen Einsatz gefunden. Offensichtlich ist ihre Herstellung
mit zu hohen Kosten verbunden. Weiterhin bestehen diese Schichten überwiegend aus
Zinklegierungen relativ geringer Duktilität, so dass der oben genannte hohe Abrieb beim
Umformen durch solche Korrosionsschutzschichten nicht beseitigt werden kann.
Es ist auch bekannt, zum Korrosionsschutz auf Stahlblech eine Si-Zn-Doppelschicht
aufzubringen. Dazu wird auf das Stahlblech eine Zinkschicht aufgebracht und darauf eine
reine Siliziumschicht aufgedampft (DE 42 37 276 A1). Das verzinkte Stahlblech wird bei einer
Temperatur im Bereich von 200-270°C und bei einem Druck von weniger als 1 × 10-4 Torr
mit Silizium beschichtet. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine derartig hohe Temperatur
des Stahlbleches von mehr als 200°C nachteilig ist da es dabei im Vakuum bereits zu einer
nicht vernachlässigbaren Sublimation von Zink kommt, und für das Aufheizen des Stahl
bleches eine erhebliche Heizleistung aufgewendet werden muss. Nachteilig ist außerdem,
dass der für die Schichtausbildung erforderliche geringe Druck von weniger als 1 × 10-4 Torr
für eine kontinuierliche Bedampfung unter Industriebedingungen, bei der ein Stahlband über
Druckstufen von Atmosphärendruck in das Vakuum bewegt wird, eine zusätzliche
Einschränkung darstellt.
Es ist weiterhin bekannt, auf das in bekannter Weise mit einer Zink- oder Zinklegierungs
schicht versehene Stahlblech eine Oxidschicht - vorzugsweise aus Silizium- und/oder
Aluminiumoxid - aufzudampfen (DE 43 22 465 C2). Diese Schicht bewirkt zwar eine
Verbesserung des temporären Korrosionsschutzes, aber sie hat den Nachteil, dass die
elektrische Leitfähigkeit sehr gering ist, sogar eine Isolationsschicht darstellt. Dadurch ist der
Anwendungsbereich der Stahlbleche sehr eingeschränkt. Es ist nicht möglich, auf diese Stahl
bleche durch Elektrotauchlackierung einen organischen Überzug (Lack) aufzubringen. Die
Ausbildung dieser Lackschicht erweist sich sowohl bei der anaphoretischen als auch bei der
kataphoretischen Tauchlackierung als mangelhaft. In Korrosionstests erweist sie sich als nicht
ausreichend dicht, d. h. die Korrosionsbeständigkeit ist ungenügend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein korrosionsgeschütztes Stahlblech und ein
Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren
und Produkte überwunden werden. Das korrosionsgeschützte Stahlblech soll vorzugsweise
als Karosserieblech im Fahrzeugbau Anwendung finden. Es soll einen temporären Korrosions
schutz aufweisen und ein günstiges Reibungsverhalten haben. Das korrosionsgeschützte
Stahlblech soll gut umformbar und schweißbar - vorzugsweise punktschweißbar - sein und
ein hohes Adhäsionsvermögen für nachfolgende organische Beschichtungen - insbesondere
Klebstoffe, Lacke und Folien - besitzen und bei der anaphoretischen und der
kataphoretischen Elektrotauchlackierung eine fehlerfreie Ausbildung der Lackschicht
ermöglichen. Das Verfahren soll kostengünstig sein. Das Verfahren soll auch zum doppel
seitigen Beschichten geeignet sein. Die Lackhaftung soll gegenüber den bekannten Verfahren
wesentlich verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 gelöst. In
den Unteransprüchen 2 und 4 bis 7 werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
beschrieben.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemäße dünne Schicht - die
Schutzschicht - aus einem Gemisch aus Siliziumoxid und Silizium eine gute Leitfähigkeit
aufweist und sich dadurch bei der Elektro-Tauchlackierung eine dichte Lackschicht
aufbringen lässt. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen eine Oxidschicht mit
einem entsprechend höheren Sauerstoffgehalt aufgedampft wird, können durch das
erfindungsgemäße Verfahren porenfreie Lackschichten aufgebracht werden, die einen guten
Korrosionsschutz gewährleisten und eine sehr gute Lackhaftung aufweisen.
Außerdem weist die aufgedampfte Schutzschicht einen sehr guten temporären Schutz des
verzinkten Stahlblechs gegen die Bildung von Weißrost (Zinkoxid) auf. Es konnte festgestellt
werden, dass die Schutzschicht eine sehr gute Haftung aufweist. Die Haftung erweist sich
auch dann als sehr gut, wenn die Beschichtung bei einer Temperatur des Stahlbandes im
Bereich von 60-200°C erfolgte. Das Bedampfen kann somit vorteilhaft bei einer Temperatur
von weniger als 200°C im Vakuum erfolgen, und im unmittelbaren Anschluss kann das
beschichtete Stahlblech an Atmosphärendruck gebracht werden.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist es, dass die Schutzschicht in einem Restgas mit einem
Druck von mehr als 1 × 10-4 Torr aufgebracht werden kann. Die im Restgas einer Vakuum
anlage zur Bedampfung des Stahlbandes enthaltenen Anteile aus Wasserdampf und Sauer
stoff tragen zum Teil zum Sauerstoffeinbau in die aufwachsende Schutzschicht bei. Somit ist
es auch möglich, die Beschichtung im Druckbereich 1 × 10-4 bis 1 × 10-2 Torr durchzuführen.
Das Verfahren kann sowohl zum einseitigen als auch zum doppelseitigen Beschichten von
Stahlblech angewendet werden.
An zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung beschrieben.
Auf einem Stahlblech ist in bekannter Weise durch elektrolytische Verzinkung beidseitig eine
Zinkschicht mit einer Dicke von 10 µm aufgebracht. Auf der Oberfläche der Zinkschicht ist
beidseitig eine weitere Schicht als Schutzschicht durch Bedampfung im Vakuum aufgebracht,
welche aus einem Gemisch von Siliziumoxid und Silizium mit einem mittleren Sauerstoff
gehalt von 18 Atomprozent besteht. Die Belegung der Oberfläche mit dem Gemisch von
Siliziumoxid und Silizium hat einen Wert von 0,8 g/m2. Das entspricht einer geometrischen
Dicke von ca. 350 nm, wenn die Schicht auf einem ebenen Substrat mit nur sehr geringer
Rauheit aufgedampft wurde.
Das Verfahren zur Herstellung des korrosionsgeschützten Stahlbleches wird folgendermaßen
durchgeführt:
Das Stahlblech wird in bekannter Weise elektrolytisch verzinkt. In einem weiteren Verfahrens schritt wird das verzinkte Stahlblech in eine Vakuumkammer gebracht und diese auf einen Druck von 3 × 10-4 mbar evakuiert. Das Stahlblech wird auf 150°C vorgewärmt. Zur Entfernung der nur geringfügig haftender Bestandteile von der Oberfläche wird das Stahlblech beidseitig einer Plasmabehandlung unterzogen. Da die gut haftenden, Sauerstoff enthaltenden Verunreinigungen auf der Oberfläche der Zinkschicht verbleiben können, wird die Plasmabehandlung nicht so lange fortgesetzt, bis eine metallisch reine Oberfläche vorliegt, sondern vorzeitig abgebrochen. Unmittelbar danach erfolgt das Aufbringen der Schutzschicht durch Bedampfen mit Silizium. Das aufgedampfte Silizium verbindet sich mit dem noch auf der Zinkschicht vorhandenen Sauerstoff, dem im Restgas vorhandenen Sauerstoffanteil und dem Sauerstoff der Luft beim Ausschleusen aus der Bedampfungs station. Dadurch entsteht eine Schutzschicht, die aus einem Gemisch aus Silizium und Siliziumoxid (SiOx; x < 0,5) besteht. Das Stahlblech wird durch zwei Bedampfungsstationen geführt, wobei in jeder dieser Bedampfungsstationen jeweils eine Seite beschichtet wird. In jeder der Bedampfungsstationen wird Silizium in einem Tiegel aus Graphit erhitzt und aus der flüssigen Phase verdampft. Das Aufschmelzen des Siliziums erfolgt in bekannter Weise mit Elektronenstrahlen.
Das Stahlblech wird in bekannter Weise elektrolytisch verzinkt. In einem weiteren Verfahrens schritt wird das verzinkte Stahlblech in eine Vakuumkammer gebracht und diese auf einen Druck von 3 × 10-4 mbar evakuiert. Das Stahlblech wird auf 150°C vorgewärmt. Zur Entfernung der nur geringfügig haftender Bestandteile von der Oberfläche wird das Stahlblech beidseitig einer Plasmabehandlung unterzogen. Da die gut haftenden, Sauerstoff enthaltenden Verunreinigungen auf der Oberfläche der Zinkschicht verbleiben können, wird die Plasmabehandlung nicht so lange fortgesetzt, bis eine metallisch reine Oberfläche vorliegt, sondern vorzeitig abgebrochen. Unmittelbar danach erfolgt das Aufbringen der Schutzschicht durch Bedampfen mit Silizium. Das aufgedampfte Silizium verbindet sich mit dem noch auf der Zinkschicht vorhandenen Sauerstoff, dem im Restgas vorhandenen Sauerstoffanteil und dem Sauerstoff der Luft beim Ausschleusen aus der Bedampfungs station. Dadurch entsteht eine Schutzschicht, die aus einem Gemisch aus Silizium und Siliziumoxid (SiOx; x < 0,5) besteht. Das Stahlblech wird durch zwei Bedampfungsstationen geführt, wobei in jeder dieser Bedampfungsstationen jeweils eine Seite beschichtet wird. In jeder der Bedampfungsstationen wird Silizium in einem Tiegel aus Graphit erhitzt und aus der flüssigen Phase verdampft. Das Aufschmelzen des Siliziums erfolgt in bekannter Weise mit Elektronenstrahlen.
Nachdem die Verdampfungsbedingungen stabil eingestellt sind, wird das Stahlblech mit einer
konstanten Geschwindigkeit von 1 m/s über den Verdampfertiegel geführt und dabei
beschichtet. Es ergibt sich eine Schichtdicke von etwa 350 nm. Durch die Prozess- und
Kondensationswärme steigt die Temperatur des Stahlblechs bei der Beschichtung auf
maximal 170°C an. Das Substrat wird sofort nach der Bedampfung an Luft unter
Atmosphärendruck gebracht.
Auf einem Stahlblech ist in bekannter Weise durch elektrolytische Verzinkung beidseitig eine
Zinkschicht mit einer Dicke von 8 µm aufgebracht. Auf der Oberfläche der Zinkschicht ist
einseitig eine weitere Schicht als Schutzschicht durch Bedampfung im Vakuum aufgebracht,
welche aus einem Gemisch von Siliziumoxid und Silizium mit einem mittleren Sauerstoff
gehalt von 31 Atomprozent besteht. Die Belegung der Oberfläche mit dem Gemisch von
Siliziumoxid und Silizium hat einen Wert von 0,8 g/m2. Das entspricht einer geometrischen
Dicke von ca. 350 nm, wenn die Schutzschicht auf einem ebenen Substrat mit nur sehr
geringer Rauheit aufgedampft würde. Die Schutzschicht aus einem Gemisch von Siliziumoxid
und Silizium erweist sich als außerordentlich dicht und korrosionsbeständig.
Das Verfahren zur Herstellung des korrosionsgeschützten Stahlblechs wird folgendermaßen
durchgeführt:
Das Stahlblech wird in bekannter Weise elektrolytisch verzinkt. In einem weiteren Verfahrens schritt wird das Stahlblech in eine Vakuumkammer gebracht und diese auf einen Druck von 2 × 10-5 mbar evakuiert. Danach wird das Stahlblech auf 100°C vorgewärmt. Zur Entfernung der nur geringfügig haftenden Bestandteile von der Oberfläche wird das Stahlblech auf der Seite, die bedampft werden soll, einer Plasmabehandlung unterzogen. Da die gut haftenden, Sauerstoff enthaltenden Verunreinigungen auf der Oberfläche der Zinkschicht verbleiben können, wird die Plasmabehandlung nicht so lange fortgesetzt, bis eine metallisch reine Oberfläche vorliegt, sondern vorzeitig abgebrochen. Unmittelbar danach erfolgt die Bedampfung mit einem Gemisch aus Silizium und Siliziumoxid.
Das Stahlblech wird in bekannter Weise elektrolytisch verzinkt. In einem weiteren Verfahrens schritt wird das Stahlblech in eine Vakuumkammer gebracht und diese auf einen Druck von 2 × 10-5 mbar evakuiert. Danach wird das Stahlblech auf 100°C vorgewärmt. Zur Entfernung der nur geringfügig haftenden Bestandteile von der Oberfläche wird das Stahlblech auf der Seite, die bedampft werden soll, einer Plasmabehandlung unterzogen. Da die gut haftenden, Sauerstoff enthaltenden Verunreinigungen auf der Oberfläche der Zinkschicht verbleiben können, wird die Plasmabehandlung nicht so lange fortgesetzt, bis eine metallisch reine Oberfläche vorliegt, sondern vorzeitig abgebrochen. Unmittelbar danach erfolgt die Bedampfung mit einem Gemisch aus Silizium und Siliziumoxid.
In diesem Verfahrensschritt wird das Stahlband durch eine Bedampfungsstation geführt, in
welcher Silizium in einem Tiegel aus Graphit erhitzt und aus der flüssigen Phase verdampft
wird. Das Aufschmelzen des Siliziums erfolgt mit Elektronenstrahlen. Mittels einer oder
mehrerer Düsen, die im Raum zwischen dem Verdampfertiegel und dem zu beschichtenden
Stahlblech angeordnet sind, wird Sauerstoff in die Bedampfungsstation eingelassen. Mit einer
oder mehreren separaten Plasmaquellen wird zwischen den Gaseinlassdüsen und dem zu
beschichtenden Stahlblech ein Plasma erzeugt. Die Plasmaerzeugung in den Plasmaquellen
beruht auf dem Effekt einer Hohlkathodenbogenentladung, wobei ein Gasstrom von Argon
durch die Plasmaquellen erforderlich ist. Die Erzeugung des Plasmas ist mit einer Ionisierung
von Argon, Sauerstoff und Silizium verbunden. In der Bedampfungsstation stellt sich ein
Druck von 3 × 10-3 mbar ein. Nachdem die Verdampfungsbedingungen stabil eingestellt sind,
wird das Stahlblech mit einer konstanten Geschwindigkeit von 1 m/s über den Verdampfer
tiegel geführt und dabei beschichtet. Während der Bedampfung unterliegt das Stahlblech
einem intensiven Ionenbeschuss. Es ergibt sich eine Schichtdicke von etwa 350 nm. Durch die
Prozess- und Kondensationswärme steigt die Temperatur des Stahlblechs bei der
Beschichtung auf maximal 140°C an. Das Stahlblech wird sofort nach der Bedampfung an
eine mit Sauerstoff angereicherte Umgebung unter Atmosphärendruck gebracht.
Durch umfangreiche Versuche bei der Weiterverarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten
Stahlbleche konnte festgestellt werden, dass bei jeder dazu in der Praxis üblichen
Technologie der geforderte Korrosionsschutz unter extremen Bedingungen gewährleistet ist.
Die auf dem Stahlblech aufgebrachte Lackschicht weist eine sehr gute Haftfestigkeit auf und
ist fehlerfrei.
Claims (7)
1. Korrosionsgeschütztes Stahlblech, vorzugsweise Karosserieblech für den Fahrzeugbau,
bestehend aus Stahlblech, auf dem eine Schicht aus Zink oder einer Zinklegierung
aufgebracht ist, die mit einer Schutzschicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem mit der Schicht aus Zink oder einer Zinklegierung beschichteten Stahl
blech eine Schutzschicht aus einem Gemisch von Siliziumoxid und Silizium im Vakuum
aufgedampft ist.
2. Korrosionsgeschütztes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht aus Siliziumoxid und Silizium 20 bis 800 nm dick ist.
3. Verfahren zur Herstellung von korrosionsgeschütztem Stahlblech durch Vakuum
beschichten von mit Zink oder einer Zinklegierung beschichtetem Stahlblech nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- - das mit Zink oder einer Zinklegierung beschichtete Stahlblech im Vakuum einer Plasmabehandlung unterzogen wird, die Energiezufuhr bei der Plasmavorbehandlung so eingestellt wird, dass die nur geringfügig haftenden Bestandteile von der Oberfläche des Stahlbleches entfernt werden, und eine gut haftende, Sauerstoff enthaltende Schicht auf der Zinkschicht verbleibt,
- - in Vakuumfolge durch Verdampfen von Silizium eine Schutzschicht aufgebracht wird,
- - die Parameter für die Plasmavorbehandlung, die Bedampfung und das Belüften so eingestellt werden, dass bei Zufuhr von Sauerstoff eine Schicht aus einem Gemisch von Siliziumoxid und Silizium mit einem mittleren Sauerstoffgehalt von 1 bis 47 Atomprozent entsteht,
- - das bedampfte Stahlblech bei einer Temperatur von 60 bis 200°C aus dem Vakuum an Luft ausgeschleust wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Silizium durch
Elektronenstrahlen verdampft wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrens
schritte Plasmavorbehandlung und Bedampfen derart ausgeführt werden, dass dabei
eine Temperatur des verzinkten Stahlblechs von 200°C nicht überschritten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht
aus Silizium und Siliziumoxid plasmaaktiviert aufgedampft wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Belüften in
einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19942025A DE19942025A1 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Korrosionsgeschütztes Stahlblech und Verfahren zu dessen Herstellung |
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DE19942025A DE19942025A1 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Korrosionsgeschütztes Stahlblech und Verfahren zu dessen Herstellung |
Publications (1)
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DE19942025A Ceased DE19942025A1 (de) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | Korrosionsgeschütztes Stahlblech und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19942025A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003048403A1 (fr) * | 2001-12-04 | 2003-06-12 | Centre De Recherches Metallurgiques Asbl - Centrum Voor Research In De Metallurgie Vzw | Procede de revetement de surface metallique |
WO2016119936A1 (de) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum aufbringen eines metallischen schutzüberzugs auf eine oberfläche eines stahlprodukts |
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1999
- 1999-09-03 DE DE19942025A patent/DE19942025A1/de not_active Ceased
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BE1014525A3 (fr) * | 2001-12-04 | 2003-12-02 | Ct Rech Metallurgiques Asbl | Procede de revetement de surface metallique. |
WO2016119936A1 (de) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zum aufbringen eines metallischen schutzüberzugs auf eine oberfläche eines stahlprodukts |
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