EP0303035B1 - Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter Nickelbeschichtung hoher Diffusionstiefe und Verfahren zur Herstellung des Kaltbandes - Google Patents

Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter Nickelbeschichtung hoher Diffusionstiefe und Verfahren zur Herstellung des Kaltbandes Download PDF

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EP0303035B1
EP0303035B1 EP88110266A EP88110266A EP0303035B1 EP 0303035 B1 EP0303035 B1 EP 0303035B1 EP 88110266 A EP88110266 A EP 88110266A EP 88110266 A EP88110266 A EP 88110266A EP 0303035 B1 EP0303035 B1 EP 0303035B1
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EP
European Patent Office
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cold
thickness
coating
nickel
cold strip
Prior art date
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EP88110266A
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Dieter Dr.-Ing. Junkers
Ferdinand Schmidt
Nikolaus Dr.-Ing. Ferenczy
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Hille and Muller GmbH
Original Assignee
Hille and Muller GmbH
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
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    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • Y10T428/12937—Co- or Ni-base component next to Fe-base component

Definitions

  • the invention relates to a cold strip with an electrolytically applied nickel coating.
  • Cold strips of this type are used in a wide variety of fields of application where modern manufacturing processes place high demands on the material in terms of mechanical properties, surface, processability and the like, which can only be met by cold-rolled products.
  • Cold strip according to DIN 1624 has smooth, dense and glossy or evenly slightly roughened surfaces after cold forming by means of the correspondingly prepared rollers.
  • Cold rolled strip is free of pores and cracks in the surface types RP and RPG, so that it can be surface-finished, in particular wrapped, without problems.
  • a deep-drawn cold strip with an electrolytically applied nickel coating is therefore known
  • thinner galvanic coatings are generally used in the field of coil plating than is usual for piece plating.
  • suitable measures such as shielding the anode, flooding, inserting perforated plates in front of the anodes, it can be achieved that the deposits are made in a uniform layer thickness and differences in layer thickness are reduced to a minimum.
  • the thinner layers have a lower corrosion resistance than thicker galvanic layers.
  • the cold-rolled strip or cold-rolled and galvanized strips has a "tendency to stick" when annealed in the closed coil.
  • glue points are preferably created during the cold rolling of low-carbon cold rolled strip, the surface of which has a minimal micro-roughness.
  • glue points are formed sporadically or over a large area and continuously, where the surfaces lying on one another stubbornly and difficult to separate stick to each other.
  • uncoiling is unwound, the adhesive points are separated / torn open, as a result of which the high-quality surface is damaged or destroyed.
  • the gluing points can cause considerable operational disruptions.
  • the invention is based on the task of avoiding the above-mentioned disadvantages of developing a galvanized cold strip and a method for its production which has no tendency to stick, is easy to form, has high diffusion depths of the coating and has favorable corrosion behavior, is improved in its electrochemical behavior and is economically producible.
  • the nickel layer has a thickness of 1 to 6 microns and carries an electrolytically applied cobalt layer of a thickness of 0.01 to 1.0 microns
  • the cold strip after coating with a temperature between 580 ° C. and 710 ° C is heat treated.
  • Such a cold-coated and heat-treated cold strip surprisingly no longer tends to stick and shows a considerably more favorable corrosion behavior than the only nickel-coated strips which have the same total layer thickness.
  • the electrochemical behavior of the cold strip according to the invention has values which are much more favorable than the only nickel-coated strips.
  • Nickel coating, cobalt coating and heat treatment complement each other in a combinatorial manner to achieve an overall effect that goes beyond the sum effect, since a composite material is created which can be economically achieved with high-quality properties.
  • Thermal treatment results in a significantly higher diffusion rate, which means that the quality of the formability of the composite system is improved and the penetration of the coating metals into the base material by diffusion shows a depth that is several times the coating thickness (including the nickel layer).
  • the extremely thin cobalt coating a high technical and economic overall success is achieved.
  • the base material is a low-carbon steel strip which has a nickel layer of 1.5 to 5 ⁇ m in thickness and a cobalt layer of 0.1 to 0.5 ⁇ m in thickness, the final heat treatment being carried out at a temperature between 600 ° C. and depending on the steel grade is 710 ° C.
  • the thickness of the applied nickel layer is preferably 2 ⁇ m and the thickness of the applied cobalt layer is 0.1 ⁇ m.
  • the base material of the cold strip is expediently characterized by a ferritic structure with embedded cementite with average grain sizes between 17.0 and 12.0 ⁇ m, the steel being 0.001 to 0.070% C, 0.170 to 0.350% Mn, 0.005 to 0.020% P, 0.005 to 0.020% S, 0.030 to 0.060% Al, 0.0015 to 0.0070% N, 0.003 to 0.006% B or instead of boron or additionally 0.005 to 0.15% Ti, the rest contains iron with the usual impurities. (All data in% by weight).
  • the base metal preferably has a steel analysis Rest of iron with the usual accompanying elements. After deep drawing, smooth surfaces are achieved due to the very fine grain diameter.
  • the composition of the steel is particularly important in order to achieve the globular shape of the grain and the grain size specified above over the entire ring length in the cold strip, even in the start and end areas.
  • the process according to the invention for producing the cold strip described above is characterized in that a hot strip with a thickness of 1.8 to 2.8 mm is used as the starting material, the hot strip is cold rolled with or without intermediate annealing with such coordinated rolling degrees that a relative tip height of a maximum of 3% at a final thickness after cold rolling between 0.10 and 0.70 mm is achieved that the cold strip is then electrolytically in an alkaline degreasing bath at a temperature of 50 to 70 ° C, a current density of 5 to 60 A / dm 2 , Degreased for 5 to 30 seconds with or without polarity reversal, that after a rinsing process in 50 to 20% by weight of sulfuric acid is removed for 3 to 8 seconds, then electrolytically at a temperature of 50 to 80 ° C., at a current density nickel is from 5 to 70 ALDM 2 and at a pH value of 3.5 to 3.8, that after a rinsing operation a cobalt thereon electrodeposited layer at
  • the cold strip obtained in this way has no tendency to stick, is distinguished by a current flow which is perceptible by chronoamperometric measurements and is of a considerably higher magnitude than is known, and is extremely economical due to the thin coating with expensive cobalt.
  • nickel and cobalt penetrate deeply into the base material through diffusion.
  • Texture Ferritic structure with embedded cementite.
  • the grain size is: 17.0-12.0 ⁇ m (expressed as the mean grain size), in the present case as globular grains, in order to achieve smooth surfaces after deep-drawing due to the very fine grain diameter.
  • composition of the steel is of crucial importance in order to achieve this shape and size over the entire length of the ring, also in the start and end areas.
  • the production of the refined steel strips according to the invention is based on 1.8-2.8 mm thick hot strip.
  • the hot strip is cold rolled with or without intermediate annealing, with coordinated rolling degrees, to a relative tip height of max. To reach 3%.
  • the final thickness after cold rolling is 0.10-0.70 mm.
  • the refined material is annealed with a defined protective gas (with approx. Up to 100% H 2 ) in order to achieve a stain-free surface.
  • a defined protective gas with approx. Up to 100% H 2
  • the temperature is 580-710 ° C depending on the steel type and applied galvanic layer thickness.
  • the measurement is carried out after preactivation, which removes the natural oxide layer from the surface immediately before the chronoamperometric measurement.
  • the pre-activation voltage applied was approximately -550 mV.
  • the current transfer for the working electrodes constructed according to the invention was 80-80 mA. Due to the rapid formation of oxide, the current decreased very quickly and tends to asymtotically after 3 minutes to 0 mA. With the only nickel-plated working electrodes, the near O value (current) was only reached after 15-20 minutes.
  • the electrode potential of the cold strip produced in accordance with the invention in alkaline electrolyte remains constant at least twice as long as the electrode consisting only of nickel-plated cold strip.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter Nickelbeschichtung. Derartige Kaltbänderwerden auf den verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt, wo neuzeitliche Fertigungsverfahren an den Werkstoff in Bezug auf mechanische Eigenschaften, Oberfläche, Verarbeitbarkeit und dgl. hohe Ansprüche stellen, die nur von kaltgewalzten Erzeugnissen zu erfüllen sind. Kaltband gemäß DIN 1624 hat nach der Kaltverformung durch entsprechende vorbereitete Walzen glatte, dichte und glänzende oder gleichmäßig schwach aufgerauhte Oberflächen. Kaltband ist in der Oberflächenart RP und RPG poren- und rissefrei, so daß es ohne Probleme oberflächenveredelt, insbesondere vemickelt werden kann. Ein tiefziehfähiges Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter Nickelbeschichtung ist daher bekannt
  • Aus wirtschaftlichen Gründen werden im Bereich der Bandgalvanisierung grundsätzlich dünnere galvanische Beschichtungen angewendet, als sie bei der Stückgalvanisierung üblich sind. Durch geeignete Maßnahmen, wie Abschirmüngen der Anode, Flutung, Einsetzen von perforierten Platten vor den Anoden ist es erreichbar, daß die Abscheidungen in gleichmäßiger Schichtstärke erfolgen und Schichtstärkenunterschiede auf ein Minimum reduziert werden. Nachteilig ist aber, daß die dünneren Schichten eine geringere Korrosionsbeständigkeit haben als dickere galvanische Schichten. Darüber hinaus ist nachteilig, daß das kaltgewalzte Band oder kaltgewalzte und galvanisierte Bänder beim Glühen im geschlossenen Coil eine "Klebeneigung" hat. Bevorzugt entstehen solche Klebestellen beim Kaltwalzen von kohlenstoffarmem Kaltband, dessen Oberfläche eine minimale Mikrorauhigkeit aufweist Nach dem Aufwickeln und der Wärmebehandlung bilden sich sporadisch oder großflächig und kontinuierlich Klebestellen, wo die aufeinanderliegenden Flächen hartnäckig und schwer trennbar aneinander haften. Beim Abwickeln von Abhaspel erfolgt ein Trennen/Aufreißen der Klebestellen, wodurch die hochwertige Oberfläche beschädigt oder zerstört wird. Außerdem können durch die Klebestellen, neben der Ausschußbildung, erhebliche Betriebsstörungen entstehen.
  • Im Rahmen der Herstellung von Kaltband ist es ferner bekannt, die galvanisch vernickelten Bänder vor der Weiterverarbeitung einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um die Umformbarkeit des Verbundsystems Band plus Beschichtung zu erhöhen. Bei dieser thermischen Behandlung diffundiert das abgeschiedene Nickel in das Grundmetall hinein. Die Diffusionsgeschwindigkeit ist nachteiligerweise relativ niedrig und das Verfahren ist zeitraubend und teuer, wenn gewisse Diffusionstiefen und die Bildung von bestimmten Mischkristallen angestrebt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der oben genannten Nachteile ein galvanisiertes Kaltband und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, welches keine Klebeneigung besitzt, gut umformbar ist, hohe Diffusionstiefen der Beschichtung und günstiges Korrosionsverhalten aufweist, in seinem elektrochemischen Verhalten verbessert ist und wirtschaftlich herstellbar ist.
  • Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nickelschicht eine Stärke von 1 bis 6 µm aufweist und eine elektrolytisch aufgebrachte Cobaltschicht einer Stärke von 0,01 bis 1,0 µm trägt, wobei das Kaltband abschließend nach der Beschichtung mit einer Temperatur zwischen 580°C und 710°C wärmebehandelt ist. Ein derartig beschichtetes und wärmebehandeltes Kaltband neigt überraschenderweise nicht mehrzum Kleben und zeigt ein wesentlich günstigeres Korrosionsverhalten als die nur vernickelten Bändern, die die gleiche Gesamtschichtstärke aufweisen. Das elektrochemische Verhalten des erfindungsgemäßen Kaltbandes weist hinsichtlich Aktivität, Polarisierbarkeit und Elektrodenpotential wesentlich günstigere Werte auf als die nurvernickelten Bänder. Nickelbeschichtung, Cobaltbeschichtung und Wärmebehandlung ergänzen sich kombinatorisch zur Erzielung eines über die Summenwirkung hinausgehenden Gesamteffekts, da ein Verbundmaterial geschaffen wird, welches bei qualitativ hochwertigen Eigenschaften wirtschaftlich erzielbar ist. Bei der thermischen Behandlung entsteht eine wesentlich höhere Diffusionsgeschwindigkeit, wodurch qualitativ bessere Umformbarkeit des Verbundsystems wirtschaftlicher erreicht wird und wobei das Eindringen der Oberzugsmetalle in das Grundmaterial durch Diffusion eine Tiefe zeigt, die das Mehrfache der Oberzugsdicke (einschließlich Nickel-Schicht) ausmacht. Trotz der außerordentlich dünnen Cobaltbeschichtung wird ein hoher technischer und wirtschaftlicher Gesamterfolg erzielt.
  • Die Patentliteratur beschreibt als bekannt die Cobaltabscheidung für verschiedene Aufgaben mit unterschiedlichen Verfahrensgängen, jedoch enthält sie keine Lehre, die gleiche Zielsetzung und Lösungswege, wie die vorliegende Erfindung beschreibt
    • Die DE-OS 1421999 beschreibt die Cobaltbeschichtung von Magnetbändern, die aus Kunststoff bestehen.
    • Die DE-OS 2048209 begehrt Patentschutz für die Herstellung von glänzenden Co-Schichten mit organisehen Zusätzen, vorzugsweise in niedrigen Stromdichtenbereichen (< 0,5 A/dm2).
    • Die DE-OS 2060120 beschreibt die Co-Abscheidung aus jodidhaltigen Elektrolyten.
    • Die DE-OS 2134457 erwähnt vier Zusätze, die die Co-Abscheidung auch in Anwesenheit von Zn-Verunreinigungen ermöglichen.
    • Die DE-OS 2417952 beschreibt die Co-Abscheidung (hauptsächlich Co-Legierungen) mit Zusätzen von Mannit, Sorbit etc.
    • Die DE-PS 2522130 patentiert die Abscheidung von seidenmatten Ni-Co-Legierungen mit Hilfe von Polysiloxan-Polyoxialkylen-Blockpolymere.
    • Die DE-OS 2642666 beschreibt die hochglänzende Co- und Ni-Co-Legierungsabscheidung, um Ni zu sparen.
    • Die DE-OS 2718285 hat ähnliche Zielsetzung wie die DE-OS 2642666.
    • Die DE-OS 3112919 beschreibt die Anwendung von Co-, Co-Legierungsschichten für die bessere Haftung der darauf folgenden Aluminium-Abscheidung.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das Grundmaterial ein kohlenstoffarmes Stahlband, welches eine Nickelschicht von 1,5 bis 5 µm Stärke und eine Cobaltschicht von 0,1 bis 0,5 µm Stärke trägt, wobei die abschließende Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 600°C und je nach Stahlsorte 710°C durchgeführt ist. Vorzugsweise beträgt die Stärke der aufgetragenen Nickelschicht 2 µm und die Stärke der aufgetragenen Cobaltschicht 0,1 µm.
  • Zweckmäßigerweise ist das Grundmaterial des Kaltbandes durch ein ferritisches Gefüge mit eingelagertem Zementit bei mittleren Korngrößen zwischen 17,0 und 12,0 µm gekennzeichnet, wobei der Stahl 0,001 bis 0,070% C, 0,170 bis 0,350% Mn, 0,005 bis 0,020% P, 0,005 bis 0,020% S, 0,030 bis 0,060% Al, 0,0015 bis 0,0070% N, 0,003 bis 0,006% B oder anstelle des Bors oder zusätzlich 0,005 bis 0,15% Ti, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen enthält. (Sämtliche Angaben in Gew.%). Vorzugsweise weist das Grundmetall eine Stahlanalyse mit
    Figure imgb0001
    Rest Eisen mit den üblichen Begleitelementen auf. Nach dem Tiefziehen werden aufgrund des sehr feinen Korndurchmessers glatte Oberflächen erzielt. Die Zusammensetzung des Stahls ist insbesondere wesentlich, um die globulare Form des Kom und die oben angegebene Korngröße über die gesamte Ringlänge im Kaltband auch in den Anfangs- und Endbereichen zu erreichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Kaltbandes ist dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Warmband einer Stärke von 1,8 bis 2,8 mm verwendet wird, das Warmband mit oder ohne Zwischenglühe mit derart abgestimmten Abwalzgraden kaltgewalzt wird, daß eine relative Zipfelhöhe von maximal 3% bei einer Endstärke nach dem Kaltwalzen zwischen 0,10 und 0,70 mm erreicht wird, daß das Kaltband anschließend elektrolytisch im alkalischen Entfettungsbad bei einer Temperatur von 50 bis 70°C, einer Stromdichte von 5 bis 60 A/dm2, 5 bis 30 Sek. lang mit oder ohne Umpolung entfettet wird, daß nach einem Spülvorgang in 50 bis 20 Gew.-% Schwefelsäure 3 bis 8 Sek. lang dekapiert wird, darauf elektrolytisch bei einer Temperatur von 50 bis 80°C, bei einer Stromdichte von 5 bis 70 Aldm2 und bei einen pH-Wert von 3,5 bis 3,8 vernickelt wird, daß nach einem Spülvorgang hierauf elektrolytisch eine Cobaltschicht bei einer Temperatur von 50 bis 70°C, bei einer Stromdichte von 5 bis 30 Aldm2 und einem pH-Wert von 3,0 bis 3,5 abgeschieden wird und schließlich nach einem Spülen und Trocknen des Kaltbandes eine thermische Glühbehandlung in einer Schutzgasatmosphäre bei einer Temperatur von 580°C bis 710°C durchgeführt wird. Das derart erhaltene Kaltband weist keine Klebeneigung auf, zeichnet sich durch einen durch chronoamperometrische Messungen wahrnehmbaren Stromfluß wesentlich höherer Größenordnung als bekannt aus und ist durch die dünne Beschichtung mit teurem Cobalt außerordentlich wirtschaftlich. Bei der Wärmebehandlung dringt durch Diffusion Nickel und Cobalt tief in das Grundmaterial ein.
  • Mit Vorteil können zur elektrolytischen Abscheidung von Nickel und Cobalt folgende Elektrolytzusammensetzungen verwendet werden :
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung vierer Beispiele :
    • 1.1 Grundmaterial (Stahlanalyse)
  • Figure imgb0004
    Figure imgb0005
  • Textur : Ferritisches Gefüge mit eingelagertem Zementit. Die Korngröße beträgt: 17,0-12,0 µm (als mittlere Korngröße ausgedrückt), vorliegend als globulare Körner, um nach dem Tiefziehen aufgrund des sehr feinen Korndurchmessers glatte Oberflächen zu erzielen.
  • Entscheidend wichtig ist die Zusammensetzung des Stahls, um diese Komform und Komgröße über die gesamte Ringlänge auch in den Anfangs- und Endbereichen zu erzielen.
    • 1.2 Kaltwalzen
  • Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen veredelten Stahlbänder geht man von 1,8-2,8 mm dickem Warmband aus. Das Warmband wird kaltgewalzt mit oder ohne Zwischenglühe, mit abgestimmten Abwalzgraden, um eine relative Zipfelhöhe von max. 3% zu erreichen. Die Enddicke nach dem Kaltwalzen beträgt 0,10-0,70 mm.
    • 1.3 Galvanische Veredlung
    • 1.3.1 Elektrolytisch entfetten im handelsüblichen alkalischen Entfettungsbad, bei einerTemperaturvon ca. 50-70°C, bei einer Stromdichte von 5-60 Aldm2, 5-30 Sekunden lang, mit oder ohne Umpolung.
    • 1.3.2 Spülen
    • 1.3.3 Dekapieren in 5-20 Gew.-% Schwefelsäure, 3-8 Sekunden lang.
    • 1.3.4 Elektrolytisch vernickeln bei einer Temperatur von 50-80°C, bei einer Stromdichte von 5-70 Aldm2, bei einem pH-Wert von 3,5-3,8.
  • Elektrolytzusammensetzung :
    Figure imgb0006
    • 1.3.5 Spülen
    • 1.3.6 Elektrolytische Co-Schicht auftragen bei einer Temperatur von 50-70°C, bei einer Stromdichte von 5-30 Aldm2, bei einem pH-Wert von 3,0-3,5.
  • Elektrolytzusammensetzung :
    Figure imgb0007
    • 1.3.7 Spülen
    • 1.3.8 Trocknen
  • 1.4 Thermische Behandlung (Glühen)
  • Das veredelte Material wird mit einem definierten Schutzgas (mit ca. bis 100% H2) geglüht, um eine fleckenfreie Oberfläche zu erreichen.
  • Die Temperatur beträgt 580-710°C je nach Stahltype und aufgetragener galvanischer Schichtdicke. Mit der Optimierung der thermischen Behandlung bei verschiedenen Temperaturen erreicht man gezielte Diffusionstiefen.
  • Bei der Prüfung eines derartig hergestellten vernickelten und mit dünner Co überzogenen und abschließend wärmebehandelten Kaltbandes wurde praktisch keine Klebeneigung mehr festgestellt Im alkalischen Medium zeigen die Kaltbänder eine sehr gute Beständigkeit. Zur Messung des elektrochemischen Verhaltens wurden chronoamperometrische Messungen durchgeführt Diese Messmethode basiert auf der Tatsache, daß bei einer konstanten Spannung (z.B. plus 100 mV) die Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche um so schneller geschieht, je aktiver die geprüfte Oberfläche ist. Die Messung erfolgt mit dem sogenannten Dreielektrodensystem, wobei folgende Elektroden angewendet wurden :
    Figure imgb0008
    • Elektrolyt : 35%ige Kaliumhydroxid-Lösung
  • Die Messung erfolgt nach Voraktivierung, die die natürliche Oxidschicht von der Oberfläche unmittelbar vor der chronoamperometrischen Messung entfernt. Die angewendete Voraktivierungsspannung betrug ca. -550 mV.
  • Es wurde überraschend festgestellt, daß, während die nurvernickelten Arbeitselektroden ca. 8-10 µA Stromübergang zeigten, der Stromübergang bei den erfindungsgemäß aufgebauten Arbeitselektroden 80-80 mA betrug. Durch die schnelle Oxidbildung nahm der Strom sehr schnell ab und tendiert asymtotisch nach ca. 3 Minuten zu 0 mA. Bei den nur vernickelten Arbeitselektroden erreichte man den nahen O-Wert (Strom) erst nach 15-20 Minuten.
  • Es wurde festgestellt, daß das in alkalischem Elektrolyten entstehende Elektrodenpotential des erfindungsgemäß hergestellten Kaltbandes mindestens zweimal solange konstant bleibt, als die nur aus vernickeltem Kaltband bestehende Elektrode.
  • Schließlich wurde durch metallographische Schliffe und Oberflächenanalysen mit der Glimmentladungslampe überraschenderweise festgestellt, daß die Diffusionstiefe der Überzugsmetalle Nickel und Cobalt ein Mehrfaches ausmachen, als die aufgetragene Schichtstärke. Bei einer aufgetragenen Schicht von 2 µm Nickel und 0,1 µm Cobalt ergab sich als Diffusionstiefe― Eindringen des Überzugsmetalls in das Grundmaterial Stahl - ein Wert von 5 µm. Hieraus ist erkennbar, daß ein neues Verbundmaterial besonderer Eigenschaften mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.

Claims (7)

1. Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter Nickelbeschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht eine Stärke von 1 pm bis 6 pm aufweist und eine elektrolytisch aufgebrachte Cobaltschicht einer Stärke von 0,01 µm bis 1,0 µm trägt, wobei das Kaltband abschließend nach der Beschichtung mit einer Temperatur zwischen 580°C und 710°C wärmebehandelt ist.
2. Kaltband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial ein kohlenstoffarmes Stahlband ist, welches eine Nickelschicht von 1,5 µm bis 5 µm Stärke und eine Cobaltschicht von 0,1 µm bis 0,5 µm Stärke trägt, wobei die abschließende Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 600°C und 710°C durchgeführt ist.
3. Kaltband nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der aufgetragenen Nickel- schicht 2 µm und die Stärke der aufgetragenen Cobaltschicht 0,1 µm beträgt.
4. Kaltband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial ein ferritisches Gefüge mit eingelagertem Zementit bei mittleren Korngrößen zwischen 17,0 und 12,0 µm aufweist, wobei der Stahl 0,001 bis 0,070% C, 0,170 bis 0,350% Mn, 0,005 bis 0,020% P, 0,005 bis 0,020% S, 0,030 bis 0,060% AI, 0,0015% bis 0,0070% N, 0,003 bis 0,006% B oder anstelle des Bors 0,005 bis 0,15 Ti, Rest Eisen mit den üblichen Begleitelementen enthält
5. Kaltband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial eine Stahlanalyse mit 0,030 bis 0,060% C, 0,200 bis 0,250% Mn, 0,005 bis 0,020% P, 0,005 bis 0,015% S, 0,030 bis 0,060% AI, 0,0015 bis 0,0070% N, 0,005 bis 0,015% Ti, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Kaltbandes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Warmband einer Stärke von 1,8 bis 2,8 mm verwendetwird, das Warmband mit oder ohne Zwischenglühe mit derart abgestimmten Abwalzgraden kaltgewalzt wird, daß eine relative Zipfelhöhe von maximal 3% bei einer Endstärke nach dem Kaltwalzen zwischen 0,10 und 0,70 mm erreicht wird, daß das Kaltband anschließend elektrolytisch im alkalischen Entfettungsbad bei einer Temperatur von 50°C bis 70°C, einer Stromdichte von 5 Aldm2 bis 60 Aldm2 5 bis 30 Sek. lang mit oder ohne Umpolung entfettet wird, daß nach einem Spülvorgang in 50 bis 20 Gew.-% Schwefelsäure 3 bis 8 Sek. lang dekapiert wird, darauf elektrolytisch bei einer Temperatur von 50°C bis 80°C, bei einer Stromdichte von 5 Aldm2 bis 70 Aldm2 und bei einem pH-Wert von 3,5 bis 3,8 vemickelt wird, daß nach einem Spülvorgang hierauf elektrolytisch eine Cobaltschicht bei einer Temperatur von 50°C bis 70°C, bei einer Stromdichte von 5 Aldm2 bis 30 Aldm2 und einem pH-Wert von 3,0 bis 3,5 abgeschieden wird und schließlich nach einem Spülen und Trocknen des Kaltbandes eine thermische Glühbehandlung in einer Schutzgasatmosphäre bei einer Temperatur von 580°C bis 710° durchgeführt wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Kaltband gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrolytischen Abscheidung von Nickel und Cobalt folgende Elektrolytzusammensetzungen verwendet werden :
Figure imgb0009
Figure imgb0010
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