DE3218819C2 - Schweißbares lackiertes Stahlblech und Verwendung - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung sind schweißbare lackierte Stahlbleche mit verbesserter Korrosionsfestigkeit, Schweißbarkeit und Bearbeitbarkeit. Die Stahlbleche bestehen aus einem mit einer Zinklegierung beschichteten Stahlsubstrat und einer Lackierung darauf, wobei diese Lackierung eine Zinklegierung in Pulverform und Zinkpulver und/oder ein elektrisch leitendes Hartpulver enthält. Die Bleche der Erfindung eignen sich insbesondere zur Verwendung als korrosionsfeste Bleche im Automobilbau.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein schweißbares, lackiertes Stahlblech, das durch elektrische Widerstandsschweißung verarbeitet werden kann und ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit aufweist.

In den letzten Jahren wird viel Kochsalz zur Verhinderung der Vereisung von Straßen verwendet. Dadurch entstehen für die Automobilherstellung große Schwierigkeiten in bezug auf den Korrosionsschutz. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurden von den Automobilherstellern bereits große Anstrengungen für eine Verbesserung der Korrosionsfestigkeit der Automobile unternommen. Dafür wurden chemische Umwandlungsbehandlungen eingesetzt, sowie die Lackierungen selbst und die strukturelle Form der Kraftwagen verbessert. Außerdem wurden oberflächenbehandelte Stahlbleche eingesetzt. Unter den oberflächenbehandelten Stahlblechen, die zur Rostverhinderung bei Automobilen eingesetzt wurden, sind insbesondere die metallbeschichteten Stahlbleche, wie die mit Zink oder Zinklegierungen beschichteten Stahlbleche, sowie die schweißbaren lackierten Stahlbleche, die mit zinkreichen Anstrichen versehen sind, zu erwähnen.

Im Fall der zinkreichen Lackanstriche hängt die Haftung nach der Bearbeitung, die Schweißarbeit und die Korrosionsfestigkeit vom Gehalt an Zinkpulver in den Anstrichen ab. Vom Standpunkt der Schweißarbeit ist ein höherer Gehalt an Zinkpulver günstig. Andererseits wird aber die Haftung vermindert, wenn der Zinkpulvergehalt 80 Gew.-% übersteigt. Die Lacke neigen dann zur Abschälung oder sie zerbrechen zu einem Pulver (diese Erscheinung ist unter dem Begriff "powdering" allgemein bekannt), insbesondere wenn die lackierten Stahlbleche zu Türen, Schutzblechen oder ähnlichen Teilen verformt werden, bei denen eine Druckverformung nicht möglich ist.

Was andererseits die Korrosionsfestigkeit anbelangt, ist es bekannt, daß der sogenannte "sich verbrauchende" Korrosionsschutz (Zink als elektronegativeres Metall als Eisen) nicht wirksam wird vor einem Gehalt an Zinkpulver von mindestens 90 Gew.-%. Ein so hoher Zinkpulvergehalt macht aber die Preßverformung praktisch unmöglich.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß eine Erfüllung aller Anforderungen an Haftung, Schweißbarkeit und Korrosionsfestigkeit bei schweißbaren, lackierten Stahlblechen, die mit zinkpulverhaltigen Anstrichen (der Begriff "Anstrich" wird gleichbedeutend mit "Lackierung" gebraucht) versehen sind, sehr schwierig ist.

Aus diesen Gründen wurde bisher allgemein bei lackierten Stahlblechen der Haftung nach der Bearbeitung der Vorrang gegeben. Dies trifft für die technisch hergestellten Bleche zu. Die derzeit im Handel erhältlichen lackierten Stahlbleche weisen eine unbefriedigende Beständigkeit gegen Rost auf. An Stellen, an denen das Grundmetall infolge einer Beschädigung der Lackierung oder durch Sprünge zu Tage tritt, entwickelt sich innerhalb kurzer Zeit roter Rost.

Um die genannten Schwierigkeiten zu überwinden, wurden bereits lackierte Stahlbleche vorgeschlagen, die durch Aufbringen eines eine geringe Menge Zinkpulver enthaltenden Anstrichs auf mit metallischem Zink beschichtete Stahlbleche erhalten werden; vgl. JP-OS 54 11 331. Mit diesen lackierten Blechen konnten die genannten Schwierigkeiten und Nachteile zwar in gewissem Maße beseitigt werden. Weitere Untersuchungen der Eigenschaften dieser lackierten Stahlbleche bei der Verwendung im Automobilbau haben aber gezeigt, daß bei den Blechen die Zink-Basisbeschichtung selektiv angegriffen wird, wenn sie für Teile, wie Türeinfassungen, verwendet werden, an denen sich dauernd Wasser oder Staub absetzt. Dabei sammeln sich Korrosionsprodukte unter der Lackierung und beginnen diese anzuheben. Schließlich schält sich die Lackierung ab und der Rostschutz geht verloren.

Die geschilderte Erscheinung kann durch die hohe Auflösungsgeschwindigkeit von Zink in einer salzhaltigen Lösung erklärt werden. Es ist beispielsweise bekannt, daß in dem Salzsprühtest gemäß JIS-Z-2731 eine Zinkbeschichtung mit der ungewöhnlich raschen Geschwindigkeit von etwa 1 g/m[hoch]2 x Std. gelöst wird. Diese außergewöhnlich rasche Auflösung der Zinkbeschichtung ist für das Abheben (Zurückkriechen) und Abschälen der Lackierung und damit auch für den endgültigen Verlust des Rostschutzes verantwortlich.

In der Zeitschrift "defazet" Nr. 2 (1978), Seiten 61 bis 64 ist die Feuerverzinkung von Stahl als ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung beschrieben, wobei angegeben ist, daß die Zinkschicht auf der Feuerverzinkung seit eh und je Elemente, wie 0,3 bis 0,6 % Pb, 0,03 % Al, 0,05 % Cd, 0,03 % Cu, 0,02 bis 0,3 % Sn und 2 bis 4 % Fe enthält. Allgemein bekannt ist aber, daß diese Bestandteile keine absichtlich zugesetzten Legierungselemente sind, sondern Verunreinigungen, die im Zink enthalten sind, oder sich aus dem Stahlsubstrat bei der Feuerverzinkung in die Zinkschicht lösen (vor allem Fe).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schweißbare, lackierte Stahlbleche bereitzustellen, die mit elektrischer Widerstandsschweißung verarbeitet werden können und ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit aufweisen sowie frei sind von den genannten Nachteilen der bekannten schweißbaren lackierten Stahlbleche aus zinkbeschichteten Substraten.

Diese Aufgabe wird durch den überraschenden Befund gelöst, daß durch den Ersatz des zinkbeschichteten Substrats durch ein mit einer Zinklegierung beschichtetes Substrat für das schweißbare lackierte Stahlblech eine Korrosionsfestigkeit erreicht wird, die unerwartet und unvergleichlich besser ist als die Korrosionsfestigkeit, die bei lackierten Stahlblechen mit einem zinkbeschichteten Substrat erhalten wird.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein schweißbares lackiertes Stahlblech mit verbesserter Korrosionsfestigkeit, Schweißarbeit und Bearbeitbarkeit, das gekennzeichnet ist durch ein mit einer Zinklegierung beschichtetes Stahlsubstrat und eine darauf aufgebrachte Lackierung, wobei die Lackierung Zinkpulver und/oder eine Zinklegierung in Pulverform oder Zinkpulver und/oder eine Zinklegierung in Pulverform und ein elektrisch leitendes Hartpulver enthält.

Die Lackierung auf dem Stahlblech der Erfindung kann demnach enthalten:

(1) Zinkpulver allein;

(2) Zinklegierung in Pulverform allein;

(3) Zinkpulver + Zinklegierung in Pulverform;

(4) Zinkpulver + Zinklegierung in Pulverform + elektrisch leitendes Hartpulver;

(5) Zinkpulver + elektrisch leitendes Hartpulver; oder

(6) Zinklegierung in Pulverform + elektrisch leitendes Hartpulver.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Als schweißbare Anstriche (Lackierungen) sind zinkreiche Anstriche, die beispielsweise mindestens 80 Gew.-% Zinkpulver und geringe Mengen anderer Metallpulver, wie Aluminium- oder Magnesiumpulver und pulverförmigen Kohlenstoff enthalten, allgemein bekannt. Die zinkreichen Anstriche haben, wie bereits erwähnt, den Nachteil, daß sie nicht gleichzeitig gute Haftfähigkeit und ausreichende Schweißarbeit aufweisen können.

Dieser Nachteil der herkömmlichen zinkreichen Anstriche wird mit der Erfindung durch eine Lackierung gelöst, die mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf die nicht-flüssigen Bestandteile des Anstrichs, einer Zinklegierung in Pulverform enthält. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können die Lackierungen sowohl Zinkpulver als auch Zinklegierungspulver enthalten. In einer weiteren Ausführungsform können die Anstriche Zinkpulver sowie eine pulverförmige Zinklegierung und/oder ein elektrisch leitendes Hartpulver enthalten.

Beispiele für Zinklegierungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind pulverförmige Legierungen auf Zinkbasis, die Aluminium, Titan, Magnesium, Mangan, Kupfer, Nickel und/oder Kobalt oder ähnliche Metalle enthalten können. Diese pulverförmigen Zinklegierungen sind härter und weisen bessere Korrosionsfestigkeit als das Zinkpulver selbst auf.

Beispiele für die erfindungsgemäß verwendeten elektrisch leitenden Hartpulver sind Nickel, Kobalt, Mangan, Chrom und ihre Legierungen in Pulverform, Carbide von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Wolfram oder Molybdän in Pulverform oder Gemische davon.

Diese Stoffe sind härter als das Zinkpulver und können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.

Durch den Ersatz eines Teils oder des gesamten Zinkpulvers in den zinkreichen Anstrichen durch die genannten elektrisch leitenden Hartpulver oder durch Zinklegierungen in Pulverform kann ebenso gute Schweißbarkeit erreicht werden wie bei Anwendung von Anstrichen aus reinem Zinkpulver, wobei jedoch ein geringerer Gesamtmetallgehalt erforderlich ist. Dadurch wird eine bessere Haftung der Lackierungen nach der Bearbeitung erreicht.

In den Ausführungsformen der Anstriche der Erfindung wird der Gehalt an pulverförmiger Zinklegierung oder elektrisch leitfähigem Hartpulver hauptsächlich vom Gesichtspunkt der Schweißbarkeit bestimmt, die von der Gesamtmenge an elektrisch leitendem Pulver und der Art der Pulver abhängt. Im Fall von pulverförmigen Zinklegierungen kann eine merkliche Wirkung durch Zusatz von mindestens 40 Gew.-% pulverförmige Zinkle- gierung, bezogen auf die Gesamtmenge der nichtflüchtigen Stoffe in dem Anstrich, mindestens 20 Gew.-% hartes Metallpulver oder mindestens 5 Gew.-% Carbidpulver erreicht werden.

Im Fall von schweißbaren Anstrichen, die nur Zinkpulver enthalten, ist ein Gehalt von mindestens 85 Gew.-% Zinkpulver erforderlich, um ausreichende Schweißbarkeit für 2000 aufeinanderfolge Schweißungen sicherzustellen. Wenn das Zinkpulver aber in Mengen von 85 % oder darüber enthalten ist, tritt in der 5T-Biegeprüfung die Erscheinung der Verpulverung ("powdering") oder des Abschälens der Lackierung auf. Die Verpulverung ist auch bei der Preßformung von Schutzblechen merklich und verhindert dabei die kontinuierliche Durchführung der Preßverformung.

Bei den Anstrichen der Erfindung, die eine pulverförmige Zinklegierung, welche härter als Zinkpulver ist, oder ein elektrisch leitendes Hartpulver zusammen mit der pulverförmigen Zinklegierung enthalten, besteht keine Gefahr der Verpulverung oder des Abschälens der Lackierungen. Die Preßverformung der Kotflügel kann kontinuierlich durchgeführt werden, ohne daß die Gefahr der Verpulverung besteht.

Zinkpulver muß in den Anstrichen in einer Menge von mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der nicht-flüchtigen Bestandteile, enthalten sein, um die erforderliche Korrosionsfestigkeit zu erreichen. Im Fall der durch den Zusatz von pulverförmiger Zinklegierung modifizierten Anstriche kann jedoch ein Teil des Zinkpulvers durch die pulverförmige Zinklegierung ersetzt sein, da letztere selbst eine gewisse Verbesserung der Korrosionsfestigkeit bewirken kann.

Die Anstriche der Erfindung können außerdem geringe Mengen Aluminium, Graphit, Zinn, Magnesium und ähnliche Stoffe in Pulverform enthalten. Diese Zusätze bewirken eine Verbesserung der Korrosionsfestigkeit und Schweißbarkeit. Im Hinblick auf den Trägerstoff der Lackierung gibt es keine besonderen Begrenzungen. Kunstharze, wie Epoxid-, Polyester-, Acryl-, Vinyl- oder Urethanharze können in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung der lackierten Stahlbleche selektiv eingesetzt werden.

Als mit einer Zinklegierung beschichtete Substrate eignen sich für die Erfindung Legierungen auf Zinkbasis mit einem Gehalt von 3 bis 20 Gew.-% Nickel oder solche Legierungen, die außerdem bis zu 3 Gew.-% Kobalt, bis zu 3 Gew.-% Chrom und/oder bis zu 5 Gew.-% Eisen enthalten, oder Legierungen auf Zinkbasis, die 3 bis 80 Gew.-% Eisen, 3 bis 60 Gew.-% Aluminium, bis zu 20 Gew.-% Mangan oder bis zu 5 Gew.-% Magnesium enthalten. Die Beschichtung aus der Legierung auf Zinkbasis wird in einer Dicke von mindestens 1 g/m[hoch]2 aufgebracht.

Die Bezeichnung "Legierung" ist im Rahmen der Erfindung nicht auf intermetallische Verbindungen oder feste Lösungen von Zink, Nickel, Kobalt, Chrom, Eisen, Aluminium, Mangan und Magnesium beschränkt. Sie kann auch diese Metalle in metallischem Zustand oder als Oxide oder in Form anderer Verbindungen umfassen.

Erfindungsgemäß werden die Substrate auf Zinklegierungsbasis erforderlichenfalls einer Lackierungsvorbehandlung unterzogen, wie Chromatieren oder Phosphatieren. Danach wird mindestens einer der erwähnten Anstriche in einer Dicke von 3 bis 20 µm aufgebracht. Die erhaltene Lackierung wird beispielsweise durch Einbrennen gehärtet. Es werden schweißbare lackierte Stahlbleche erhalten.

Bei einer Lackierung mit einer Dicke unter 3 µm wird die erwünschte Korrosionsfestigkeit nicht erreicht. Ist die Dicke größer als 20 µm, so wird die Schweißbarkeit verschlechtert.

Der größte Vorteil der schweißbaren lackierten Stahlbleche der Erfindung ist ihr ausgezeichneter "sich verbrauchender" Korrosionsschutz und die stark verminderte Korrosionsgeschwindigkeit. Die Entstehung von rotem Rost und das Abheben der Lackierung an beschädigten Teilen oder an Kanten der lackierten Stahlbleche erfolgt viel langsamer. Dieser technische Vorteil wird nachstehend im Zusammenhang mit Ausführungsformen erläutert, bei denen mit einer Zink-Nickel-Legierung beschichtete Substrate eingesetzt werden.

Es wurde eine Salzprüfung durchgeführt, um die Korrosionsfestigkeit von Stahlblechen zu untersuchen, die mit Zink-Nickel-Legierung und mit Zink-Nickel-Kobalt-Legierung beschichtet sind. Dabei wurde festgestellt, daß bei einem Nickelgehalt über 3 Gew.-% eine Verbesserung der Korrosionsfestigkeit sichtbar wird. Mit dem weiteren Anstieg des Nickelgehalts ergibt sich eine weitere Erhöhung der Korrosionsfestigkeit. Bei einem Nickelgehalt von 5 Gew.-% ist die Korrosionsfestigkeit doppelt so hoch wie bei Stahlblechen, die mit reinem Zink beschichtet sind. Bei einem Nickelgehalt von 15 Gew.-% ist die Korrosionsfestigkeit viermal höher als bei mit reinem Zink beschichteten Stahlblechen.

Bei einem weiteren Anstieg des Nickelgehalts wird zwar die Korrosionsgeschwindigkeit selbst weiter vermindert. Der sich verbrauchende Korrosionsschutz wird aber jedenfalls verringert, so daß roter Rost sehr leicht an beschädigten Teilen und Schnittkanten entsteht.

Weitere Untersuchungen im Hinblick auf die Korrosionsfestigkeit der mit Zink-Nickel-Legierung und der mit Zink-Nickel-Kobalt-Legierung beschichteten Stahlbleche nach dem Aufbringen der erwähnten schweißbaren Anstriche wurden durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, daß die erreichte Verbesserung der Korrosionsfestigkeit bemerkenswert und unerwartet ist im Vergleich zu der, die erreicht wird, wenn ähnliche Lackierungen auf zinkbeschichtete Bleche aufgebracht werden.

Wenn beispielsweise ein schweißbarer Epoxidlack mit einem Gehalt von 40 Gew.-% Zinkpulver und 35 Gew.-% Edelstahlpulver in einer Dicke von 10 µm auf ein zinkbeschichtetes Stahlblech mit 20 g/m[hoch]2 Zinkbeschichtung und auch auf ein mit Zink-Nickel-Legierung beschichtetes Stahlblech mit 20 g/m[hoch]2 Zink-Nickel-Legierung mit einem Gehalt von 15 % Nickel aufgebracht wird, die Anstriche dann gehärtet und die Korrosionsfestigkeit der erhaltenen lackierten Stahlbleche nach dem Salzsprühtest untersucht wird, zeigt sich im Fall des zinkbeschichteten Substrates ein Abheben des Lacks nach 24 Stunden in einer Breite von 10 mm von der Schnittkante, während im Fall des mit der Zinklegierung beschichteten Substrats sogar nach 240 Stunden kein Abheben der Lackierung und nur sehr wenig Zinkrost festgestellt werden.

An beschädigten Bereichen, wo das Substrat freiliegt, wird im Fall des zinkbeschichteten Stahlblechs die Entstehung von Zinkrost und das Abheben der Lackierung nach 500 Stunden festgestellt. Dagegen wird auch nach 4000 Stunden kein Zinkrost und kein Abheben im Fall des mit der Zinklegierung beschichteten Stahlblechs beobachtet.

Mit vorliegender Erfindung kann somit eine merkliche Verbesserung der Korrosionsfähigkeit erreicht werden, die allein aufgrund der Verbesserung durch die Legierungsbeschichtung nicht zu erwarten war.

Bemerkenswert ist im Hinblick auf den Nickelgehalt in der Zinklegierungsbeschichtung ferner die Tatsache, daß bei einem Nickelgehalt über 15 Gew.-% die Wirkung des sich verbrauchenden Korrosionsschutzes im Fall der Legierungsbeschichtung allein unzureichend wird, während in vorliegender Erfindung der sich verbrauchende Korrosionsschutz bis zu 20 Gew.-% Nickel ausreicht. Dieser Vorteil kann dem Umstand zugeschrieben werden, daß das in der Lackierung enthaltene Zinkpulver mit dem Beschichtungsmaterial zum Schutz des Basisstahls gegen Korrosion zusammenwirkt. Ein weiterer Grund kann sein, daß die Anwesenheit von Nickel, Kobalt, Aluminium, Magnesium und Mangan oder ähnlicher Elemente zu einer Stabilisierung der Korrosionsprodukte zu Zn(OH)[tief]2 beiträgt, das die Sauerstoffreduktionsreaktion verhindert. Dieses Zn(OH)[tief]2 verbleibt im Anstrich selbst und bedeckt somit die Stahloberfläche lange Zeit.

Der Kobaltgehalt in den Anstrichen bewirkt eine Verbesserung der Korrosionsfestigkeit. Bei einem Gehalt von 3 Gew.-% vermindert Kobalt die Korrosionsgeschwindigkeit um etwa 10 %. Ein Kobaltgehalt über 3 % bewirkt jedoch keine weitere wesentliche Verbesserung der Korrosionsfestigkeit, sondern erhöht nur die Produktionskosten und verursacht Schwierigkeiten bei der Beschichtung. Der Kobaltgehalt soll deshalb auf höchstens 3 Gew.-% gehalten werden.

Chrom läßt sich nur schwer in die Metallbeschichtung einverleiben und es kann nur bis etwa 3 Gew.-% enthalten sein. Auch wenn derartige Chromgehalte keine wesentliche Korrosionsfestigkeit des Metallüberzugs selbst bewirken, erzeugen sie eine Art von Chromatierungswirkung beim Aufbringen der Lackierungen, so daß die Haftung und Korrosionsfestigkeit der Lackierungen verbessert werden.

Der Eisengehalt in den Beschichtungslegierungen auf Zinkbasis verbessert nicht nur die Korrosionsfestigkeit des Zinks, sondern erhöht auch die eutektoide Menge an Chrom im Beschichtungsmetall und verbessert damit seine Korrosionsfestigkeit. Wenn eine elektrolytische Chromatbehandlung als Lackierungsvorbehandlung durchgeführt wird, kann eine um ein Mehrfaches höhere Chromabscheidung mit der gleichen Strommenge erreicht werden als ohne Eisengehalt in der Legierungsbeschichtung. Der Eisengehalt hat also auch den Vorteil, daß die gewünschte Menge an Chromabscheidung mit weniger Strom erhalten werden kann.

Wenn beispielsweise eine kathodische, elektrolytische Chromatbehandlung bei 50°C in einem Bad durchgeführt wird, das 250 g/l CrO[tief]3 und 10 g/l H[tief]2SO[tief]4 enthält, dann sind zur Abscheidung von 30 mg/m[hoch]2 Chrom im Fall der Zn-Beschichtung, 13 % Ni-Zn-Legierungsbeschichtung bzw. 13 % Ni-0,05 % Cr-Zn-Legierungsbeschichtung, 20 C/dm[hoch]2, 30 C/dm[hoch]2 bzw. 30 C/dm[hoch]2 erforderlich. Für die gleiche Chromabscheidung ist aber im Fall einer Beschichtung aus einer 13 % Ni-, 3 % Fe-, 0,05 % Cr-Zn-Legierung gemäß Erfindung nur eine Strommenge von 12 C/dm[hoch]2 erforderlich.

Die Verbesserung der Korrosionsfestigkeit aufgrund des Eisengehaltes selbst ist geringer als diejenige, die mit dem Nickelgehalt erreicht wird. Ein Gehalt von 5 Gew.-% Eisen kann höchstens eine Verminderung der Korrosionsgeschwindigkeit von etwa 20 % bewirken. Der Eisenzusatz hat jedoch den Vorteil, daß er das elektrische Potential der Metallbeschichtung an das des Eisengrundmetalls angleicht, so daß das Auftreten des Zurückkriechens der Lackierung vermindert wird. Zu diesem Zweck und zum Zweck der Erhöhung der Chromatierungswirkung sind mindestens 0,5 Gew.-% Eisen erforderlich. Wenn jedoch der Eisengehalt 5 Gew.-% übersteigt, beginnt in einigen Fällen bereits eine Schwächung des sich verbrauchenden Korrosionsschutzes, insbesondere wenn auch eine große Menge Nickel enthalten ist. Damit tritt eine ungünstige Wirkung für die Erfindung ein.

Im Fall von Zn-Fe-Legierungsbeschichtungen, die kein Nickel enthalten, kann jedoch der Eisengehalt höher liegen. Es können dann bis zu etwa 80 Gew.-% Eisen ohne Schwierigkeit enthalten sein. Ein Eisengehalt über diesem Wert ergibt keine Wirkung auf den sich verbrauchenden Korrosionsschutz, und sogar mit Eisengehalten zwischen 30 und 80 Gew.-% ist diese in einigen Fällen ungenügend. Ein bevorzugter Bereich des Eisengehalts reicht deshalb von 3 bis 30 Gew.-%. Bei einem Eisengehalt unter 3 Gew.-% kann die erwünschte Verbesserung der Korrosionsfestigkeit nicht sichergestellt werden.

Auch Aluminium bewirkt eine Annäherung des Korrosionspotentials an das Potential des Eisens und stabilisiert außerdem die Korrosionsprodukte zu Zn(OH)[tief]2. Diese Wirkungen können bei Aluminiumgehalten von mindestens 3 Gew.-% festgestellt werden. Die Wirkung nimmt mit steigendem Aluminiumgehalt zu. Ein Aluminiumgehalt über 60 Gew.-% führt jedoch zu einem Verlust des sich verbrauchenden Korrosionsschutzes und ist erfindungsgemäß deshalb nicht bevorzugt.

Magnesium und Mangan bewirken ebenfalls eine Stabilisierung der Korrosionsprodukte zu Zn(OH)[tief]2. Die Grenzen dieser Zusätze werden in Abhängigkeit von der technischen Durchführbarkeit des Beschichtungsverfahrens festgelegt. Bevorzugt sind höchstens 5 Gew.-% Magnesium und höchstens 20 Gew.-% Mangan.

In der Erfindung gibt es keine besondere Begrenzung im Hinblick auf die Mengen der Metallbeschichtung. Die Endprodukte können eine Korrosionsfestigkeit je nach der gegebenen Menge der Metallbeschichtung erhalten. Um die gewünschte Wirkung der Metallbeschichtung zu erreichen, werden mindestens 1 g/m[hoch]2, vorzugsweise 3 g/m[hoch]2 und insbesondere auch vom Standpunkt der Herstellungskosten 5 bis 20 g/m[hoch]2 Metallbeschichtung aufgebracht. In ähnlicher Weise gibt es auch keine bestimmten Beschränkungen für die Lackierung. Aus Erwägungen im Hinblick auf die Wirksamkeit der Lackierung und Verminderung der Herstellungskosten werden Lackierungen in einer Dicke von 3 bis 20 µm, vorzugsweise von 5 bis 15 µm aufgebracht. Von den Vorbehandlungen, die vor der Lackierung durchgeführt werden, kommen gewöhnliche Phosphat-, Chromat- oder komplexe Oxidbehandlungen sowie andere übliche bekannte Maßnahmen in Frage. Besonders günstig ist im Rahmen der Erfindung eine elektrolytische Chromatbehandlung, da sie die volle Entwicklung der Vorteile ermöglicht.

Der Erläuterung der Erfindung dienen die in den nachstehenden Tabellen zusammengefaßten Beispiele. Für die Lackierung wird dabei ein Epoxid-Firnis für Vorlackierungen eingesetzt. Die Anstriche werden 50 Minuten bei 250°C gehärtet.

Tabelle I-1

Fortsetzung

Tabelle I-2

Fortsetzung

*) Bestimmt durch Abschälen mit einem Klebeband

**) Aufzuwalzendes Mittel zur Oberflächenbehandlung auf Chrombasis

Tabelle I-3

Fortsetzung

*) Bestimmt durch Abschälen mit einem Klebeband

**) Aufzuwalzendes Mittel zur Oberflächenbehandlung auf Chrombasis

Tabelle I-4

*) Bestimmt durch Abschälen mit einem Klebeband

Claims (12)

1. Schweißbares lackiertes Stahlblech mit verbesserter Korrosionsfestigkeit, Schweißarbeit und Bearbeitbarkeit, gekennzeichnet durch ein mit einer Zinklegierung beschichtetes Stahlsubstrat und eine darauf aufgebrachte Lackierung, wobei die Lackierung Zinkpulver und/oder eine Zinklegierung in Pulverform oder Zinkpulver und/oder eine Zinklegierung in Pulverform und ein elektrisch leitendes Hartpulver enthält.

2. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung in einer Menge von mindestens 1 g/m[hoch]3 vorliegt.

3. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackierung eine Dicke im Bereich von 3 bis 20 µm aufweist.

4. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinklegierung in Pulverform mindestens eines der Elemente Aluminium, Titan, Magnesium, Mangan, Kupfer, Nickel und Kobalt in Pulverform als Legierungselement enthält.

5. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Hartpulver mindestens eines der Metalle Eisen, Nickel, Kobalt, Mangan, Chrom oder ihre Legierungen in Pulverform, oder mindestens ein Carbid von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Wolfram oder Molybdän in Pulverform oder Gemische davon darstellt.

6. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung 3 bis 20 Gew.-% Nickel enthält.

7. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung mindestens eines der folgenden Legierungselemente enthält: 3 bis 20 Gew.-% Nickel, höchstens 3 Gew.-% Kobalt, höchstens 3 Gew.-% Chrom oder höchstens 5 Gew.-% Eisen.

8. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung 3 bis 80 Gew.-% Eisen enthält.

9. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung 3 bis 60 % Aluminium enthält.

10. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung höchstens 20 Gew.-% Mangan enthält.

11. Lackiertes Stahlblech nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus der Zinklegierung höchstens 5 Gew.-% Magnesium enthält.

12. Verwendung der lackierten Stahlbleche nach Anspruch 1 bis 11 als korrosionsbeständiger Werkstoff im Automobilbau.