NO178977B

NO178977B - Fremgangsmåte for kontinuerlig varmdyppebelegging av et ferrittisk, kromlegert stålbånd med aluminium

Info

Publication number: NO178977B
Application number: NO893424A
Authority: NO
Inventors: Steven L Boston; Richard A Coleman; Farrell M Kilbane; Danny E Lee; William R Seay
Original assignee: Armco Steel Co Lp; Armco Inc
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1996-04-01
Also published as: ATE100153T1; EP0356783A3; FI894015A0; ES2048795T3; ZA896221B; JP2516259B2; CN1020928C; BR8904258A; NO893424L; EP0356783B1; FI90668C; YU46769B; YU161889A; DE68912243T2; CN1040828A; DE68912243D1; FI90668B; CA1330506C; JPH02104650A; AR245228A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig varmdyppebelegging av et ferrittisk, kromlegert stålbånd med aluminium, der båndet dyppes i et smeltebad av beleggingsmetall for å avsette et beleggingslag på båndet, hvor stålbåndet er i det vesentlige fritt for ubelagte områder og beleggingslaget fester tett til båndet.

Varmdyppet aluminiumbelagt stål viser en høy korrosjonsresi-stens overfor salt og finner forskjellige anvendelser innenfor eksossystemer i biler og forbrenningsutstyr. I de senere år har kravene som stilles til eksossystemer øket med hensyn på holdbarhet og estetiske forhold. Av denne grunnen er det blitt et behov for å øke høytemperatur-oksydasjons-resistensen og saltkorrosjonsresistensen ved å erstatte aluminiumbelagte lavkarbon- eller lavlegeringsstål med aluminiumbelagte kromlegeringsstål. For høytemperatur-oksydas jon kan i det minste en del av aluminiumbelegglaget diffunderes inn i jerngrunnlaget ved hjelp av varmen under anvendelse og danne et Fe-Al-legeringslag. Dersom ubelagte områder er tilstede i aluminiumbelegglaget, kan det opptre akselerert oksydasjon som fører til en perforering av basismetallet dersom Fe-Al-legeringen ikke dannes kontinuerlig på basismetallet. For lavere temperaturer vil aluminiumbelegglaget virke som en barrierebeskyttelse for atmosfæriske betingelser og som et katodisk belegg i omgivelser med høyt saltinnhold. Dersom igjen ubelagte områder er tilstede, kan akselerert korrosjon finne sted hvilket fører til sammenbrudd av den belagte strukturen.

Det er velkjent å belegge lavkarbonstålbånd med varmdyppet metallbelegg uten en fluks ved å utsette båndet for en forutgående behandling som gir en ren overflate fri for olje, smuss og jernoksyd og som er lett fuktbar av beleggingsmetallet. En type forutgående glødebehandling for lavkarbonstål er beskrevet i US-patent nr. 3 320 085 tilhørende CA. Turner, Jr. Turner-prosessen, også kjent som Selas-prosessen, for preparering av lavkarbonstålbånd for varmdyppet metallisk belegging innbefatter føring av båndet gjennom en direkte fyrt ovn som har en atmosfære oppvarmet til en temperatur på minst 1316°C. Atmosfæren dannes fra de gassformige produktene av forbrenning av drivstoff og luft og inneholder ikke noe fritt oksygen. Brennstoff-luftforholdet kontrolleres for å tilveiebringe de nødvendige reduserende egenskapene for å bevirke rensing av stålbåndet. Brennstoff-luftforholdet reguleres slik at det tilveiebringes et svakt overskudd av brennstoff slik at det ikke foreligger noe fritt oksygen, men overskudd av forbrennbare bestanddeler i form av karbon-monoksyd og hydrogen. Opprettholdelse av en ovnsatmosfære på minst 1316°C med minst 3% overskudd av forbrennbare bestanddeler er reduserende for stål opptil 927°C. Turner beskriver at det rensede båndet deretter føres gjennom en forseglet avleveringskanal som har en nøytral eller beskyttende atmosfære før det rensede båndet føres inn i en beleggingsbeholder. For belegging med smeltet sink angir Turner oppvarming av båndet til 538°C. For belegging med smeltet aluminium angir Turner oppvarming av båndet til temperaturområdet 677-704°C i den direkte fyrte ovnen, idet atmosfæren fremdeles er reduserende for stålet ved disse temperaturene.

Moderne direkte fyrte ovner innbefatter en ytterligere ovnsdel som normalt oppvarmes med strålingsrør. Denne ovnsdelen inneholder den samme nøytrale eller reduserende beskyttende atmosfære, f.eks. 75% nitrogen - 25% hydrogen, som avleveringskanalen beskrevet ovenfor.

US-patent nr. 3 925 579, tilhørende C. Flinchum et al. beskriver en in-line forbehandling for varmdyppet aluminium-belegging av lavlegeringsstålbånd for å forbedre fuktbarheten ved metallbelegget. Stålet inneholder en eller flere av komponentene, opp til 5$ krom, opp til 3$ aluminium, opp til 2% silisium og opp til 1% titan, alle prosentangivelser uttrykt som vekt-%. Båndet oppvarmes til en temperatur over 593°C i en atmosfære som er oksyderende for jern for å danne et overflateoksydlag, behandles videre under betingelser som reduserer jernoksydet hvorved overflatelaget reduseres til en ren jernmatriks inneholdende en uniform dispersjon av oksyder av legeringselementene.

Problemene forbundet med dårlig fukting av aluminiumbelegg på ferrittiske kromlegeringsstål er også velkjente. Varmdyppet aluminiumbelegg har dårlig fuktbarhet overfor ferrittiske kromstållegeringsbaserte metaller og har normalt ubelagte eller bare punkter i aluminiumbelegglaget. Ved dårlig vedheng menes flakdannelse eller oppsprekking av belegget under bøying av båndet. For å overvinne vedhengsproblemet er det foreslått å varmebehandle det aluminiumbelagte stålet for å forsegle belegglaget til basismetallet. Andre igjen valser det belagte kromlegeringsstålet lett for å binde aluminiumsbelegget. Endelig unngår de som er bekymret for ubelagte punkter generelt kontinuerlig varmdyppebelegging. Fremfor dette har porsjonsvis varmdyppebelegging eller spraybeleggingsprosesser vært anvendt. Etter at en gjenstand av kromlegeringsstål er fremstilt, dyppes den f.eks. i et lengre tidsrom i et aluminiumbeleggingsbad for å danne et meget tykt belegglag.

US-patent nr. 4 675 214, tilhørende F.M. Kilbane et al, foreslår en løsning for å forbedre fuktingen av ferrittiske kromlegeringsstålbånd kontinuerlig belagt med varmdyppet aluminiumbelegg. Kilbane-prosessen innbefatter rensing av et ferrittisk kromlegeringsstål og føring av det rensede stålet gjennom en beskyttende hydrogenatmosfære som er i det vesentlige fri for nitrogen, før stålet føres inn i et aluminiumbeleggingsbad. Denne prosessen ga forbedret fukting av ferrittisk kromlegeringsstål så lenge som stålet ikke var renset ved oppvarming til en forhøyet temperatur i en direkte fyrt ovn. Ifølge Turner er en direkte fyrt ovn som har en atmosfære med minst 3% forbrennbare bestanddeler oppvarmet til 1316°C reduserende for stål opp til 927°C. Ikke desto mindre medførte oppvarming av ferrittiske kromlegeringsstål til temperaturer på ca. 677"C og høyere i en direkte fyrt ovn hvis atmosfære ikke inneholdt noe fritt oksygen, og etterfølgende føring av stålet gjennom en beskyttende atmosfære av i det vesentlige rent hydrogen straks før varmdyppebelegging med aluminium, store ubelagte områder. Uten at man ønsker å være bundet til noen spesiell teori antas det at en direkte ovnsatmosfære som ikke inneholder fritt oksygen har et betydelig oksydasjonspotensial på grunn av nærværet av vann, og den er tilsynelatende oksyderende for krom som finnes i et kromlegeringsjernbånd. Kromoksydet som dannes på overflaten av båndet fjernes tilsynelatende ikke i tilstrekkelig grad ved hjelp av den beskyttende hydrogenatmosfæren før inntreden i beleggingsbadet, hvilket forhindrer fullstendig fukting av båndoverflaten.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for kontinuerlig varmdyppebelegging av et ferrittisk, kromlegert stålbånd med aluminium, der båndet dyppes i et smeltebad av et beleggingsmetall for å avsette et beleggingslag på båndet, hvor stålbåndet er i det vesentlige fritt for ubelagte områder og beleggingslaget fester tett til båndet. Frem-gangsmåten er kjennetegnet ved at stålbåndet oppvarmes i en første ovnsdel av direktefyrt type til en temperatur som ikke er høyere enn 650°C ved direkte forbrenning av brennstoff og luft, hvor de gassformige forbrenningsproduktene ikke inneholder fritt oksygen, at båndet videre oppvarmes i en andre ovnsdel til en temperatur på minst 830°C, hvilken oppvarming i den første ovnsdel tilveiebringer mindre enn 80 % av det samlede varmeinnholdet i båndet etter den nevnte videre oppvarming i den andre ovnsdelen,

og i og for seg kjent avkjøling av båndet til en temperatur nær eller noe over smeltepunktet for et aluminiumsbeleggings-metall, og føring av båndet gjennom en beskyttende atmosfære som inneholder minst 95 volum-% hydrogen, hvoretter båndet dyppes i det nevnte smeltebadet for å avsette et belegg på i det minste én side av båndet.

En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter at det i den andre ovnsdelen anvendes nevnte beskyttende atmosfære som inneholder minst 95 volum-% hydrogen.

En ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter at det avkjølte bånd opprettholdes i den nevnte atmosfære som inneholder minst 97 volum-% hydrogen inntil båndet er dyppet i badet.

Endelig omfatter en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen at det anvendes en atmosfære som inneholder mindre enn 200 ppm oksygen og har et duggpunkt som er mindre enn -18°C.

Fordelene som oppnås ved oppfinnelsen er eliminering av ubelagte områder og forbedret vedheng av ferrittisk kromstål-legering renset i en direkte fyrt ovn og kontinuerlig varmdyppebelagt med aluminium.

Fig. 1 er en skjematisk skisse av et jernbasert bånd som bearbeides gjennom en varmdyppet aluminium-beleggingslinje som inkorporerer foreliggende

oppfinnelse;

fig. 2 er en delvis skisse av beleggingslinjen i fig. 1 som

viser et innløpsfremspring og en beleggingsbeholder.

Under henvisning til fig. 1 angir henvisningstall 10 en spole av stål med bånd 11 som passerer derfra og rundt valser 12, 13 og 14 før den trer inn ved toppen av den første ovnsdelen

15. Første ovnsdel 15 er en direkte fyrt type oppvarmet ved hjelp av forbrenningen av brennstoff og luft. Forholdet mellom brennstoff og luft er slik at de gassformige forbrenningsproduktene ikke inneholder fritt oksygen, og fortrinnsvis minst 3 volum-# overskudd forbrennbare bestanddeler. Atmosfæren i ovn 15 oppvarmes fortrinnsvis til mer enn 1316°C, og bånd 11 holdes ved tilstrekkelig hastighet til at båndoverflatetemperaturen ikke er omfattende oksyderende for krom samtidig som overflateforurensninger fjernes, så som valsemølleoljefilmer, smuss, jernoksyd og lignende. Bortsett fra en kort periode som omtalt i detalj senere bør båndet ikke oppvarmes til en temperatur over

649°C, og fortrinnsvis ikke over 621'C mens det befinner seg i ovn 15.

Den andre delen av ovnen angitt ved henvisningstall 16 kan være av en strål ingsrørtype. Temperaturen av bånd 11 økes ytterligere til minst smeltepunktet for et aluminiumbeleggingsmetall, dvs. 649° C, og opp til 955°C hvor det når en maksimaltemperatur rundt punkt 18. En beskyttende atmosfære innbefattende minst 95 volum-% hydrogen opprettholdes i ovnsdelen 16, så vel som etterfølgende deler av ovnen beskrevet nedenfor.

Seksjoner 20 og 22 av ovnen er avkjølingssoner. Bånd 11 passerer fra ovnsdel 22, over nedføringsrull 24 gjennom passasje 26 og inn i beleggingsbeholder 28 inneholdende smeltet aluminium. Båndet forblir i beleggingsbeholderen i meget kort tid, dvs. 2-5 sekunder. Bånd 11 inneholdende et lag av beleggingsmetall på begge sider fjernes vertikalt fra beleggingsbeholderen 28. Belegglagene størknes og det belagte båndet føres rundt roterende rull 32 og opprulles for lagring og videre bearbeidelse som en rull 34. Som angitt ovenfor inneholder ovnsseksjoner 20, 22 og 26 den beskyttende hydrogenatmosfæren.

Under henvisning til fig. 2 er passasje 26 beskyttet fra atmosfæren ved at den nedre enden eller utløpsenden 26a er neddykket under overflaten 44 av aluminiumbeleggingsmetall 42. Egnet montert for rotasjon er beholdervalser 36 og 38 og stabiliseringsrull 40. Vekten av beleggingsmetall 42 som forblir på bånd 11 når dette trekkes fra beleggingsbeholderen 28 kontrolleres ved hjelp av sluttbehandlingsinnretninger så som dysekniver 30. Bånd 11 avkjøles til en temperatur nær, eller noe over, smeltepunktet for aluminiumbeleggmetallet i ovnsdeler 20, 22 og 26 før det trer inn i beleggingsbeholderen 28. Denne temperaturen kan være så lav som 620°C for beleggmetaller i form av aluminiumslegering, f.eks. type 1 inneholdende ca. 10 vekt-% silisium, til så høy som 732° C for kommersielt rent aluminiumbeleggingsmetall, f.eks. type 2.

Apparaturen vist i fig. 2 er for tosidig belegging ved anvendelse av luftsluttbehandling. Som det vil fremgå for fagmannen, kan en sluttbehandling ved anvendelse av forseglet inneslutning inneholdende en ikke-oksyderende atmosfære også benyttes.

Hydrogengass av kommersiell renhet kan innføres i ovnssek-sjonene gjennom innløp 27 i passasje 26 fortrinnsvis for å oppnå en beskyttende hydrogenatmosfære inneholdende mindre enn 200 ppm oksygen og som har et duggpunkt på ikke mer enn +4°C. Avhengig av faktorer så som hydrogenstrømnings-hastighet og ovnsvolum kan ytterligere hydrogeninntak være påkrevet i ovnsseksjoner 16, 20 og 22.

Ferrittiske kromlegeringsstål som her definert innbefatter jernbaserte magnetiske materialer som er kjennetegnet ved en romsentrert kubisk struktur og som inneholder 0,5 vekt-% eller mer krom. F.eks. er foreliggende oppfinnelse spesielt nyttig for varmdyppet aluminiumbelegging av ferrittiske rustfrie stål som inneholder opp til 35% krom og benyttes i bileksosanvendelser innbefattende motorutløpsrør av stor dimensjon som har tykkelse på 1,2 mm eller mer, folier som har tykkelser mindre enn 0,25 mm, kaldredusert fra alumini-serte bånd benyttet som katalysatorbærere for katalytiske omvandlingsenheter, og fullstendig glødede bånd dyptrukket til deler som krever belegg av lett aluminium, dvs. ikke mer enn 185 g/m<2> på begge sider, så som fordelere, lyddemper-deler, katalytiske omvandlingsinnretninger, resonatorer og lignende. Med fullstendig gløding menes at båndet er oppvarmet til minst 830° C i ovn 16 og vil ha minst 2556 forlengelse målt i en strekktest. Type 409 ferrittisk rustfritt stål er spesielt foretrukket som utgangsmaterial for foreliggende oppfinnelse. Dette stål har en nominell sammensetning på ca. 11 vekt-# krom, ca. 0,5 vekt-Sé silisium og forøvrig hovedsaklig jern. Nærmere bestemt er et ferrittisk stål inneholdende fra 10,0 til 14,5 vekt-# krom, 0,1 til 1,0 vekt-Sé silisium, og forøvrig hovedsaklig jern, foretrukket.

De følgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen:

Eksempel 1

Et 1,02 mm tykt og 122 cm bredt type 409 rustfritt stålbånd ble belagt med rent smeltet aluminiumbelegg (type 2) ved en temperatur på 699-704°C ved anvendelse av beleggingslinjen i fig. 1 og 2. Hydrogen av kommersiell renhet ble tilført ved en hastighet på ca. 380 m<3>/t i passasje 26 og en atmosfære på 75 volum-56 nitrogen og 25 volum-% hydrogen ble opprettholdt i ovnsdel 16. Duggpunktet for den rene beskyttende hydrogenatmosfæren i passasjen 26 var innledningsvis +9°C. Drivstoff til luftforholdet i den direkte fyrte ovnsdelen 15 ble kontrollert slik at den inneholdt ca. 5 volum-56 overskudd av forbrennbare bestanddeler. For forskjellige båndhastigheter og temperaturer ble følgende visuelle observasjoner gjort: Som demonstrert ovenfor oksyderes en ferrittisk kromstål-legering når den oppvarmes til en temperatur på minst 649°C i en atmosfære av forbrenningsprodukter som ikke inneholder fritt oksygen. Duggpunktet for hydrogenatmosfæren i passasje 26 økes til maksimalt +14° C som et resultat av at i det minste noe av jernet og/eller kromoksydet reduseres til metall og vann av hydrogenatmosfæren. Prøver A og B oppvarmet til minst 704°C i den direkte fyrte ovnen ble omfattende oksydert og ble ikke fuktet på egnet måte av aluminiumbeleggingsmetallet. Omfanget av oksydasjon på båndet ved oppvarming til 649°C i den direkte fyrte ovnen var noe for høyt, som demonstreres ved den dårlige fuktingen av belegget langs kanten av prøve C. Anvendelse av en meget tørr beskyttende hydrogenatmosfære, f.eks. duggpunkt ikke høyere enn -19°C, gjennom ovnsdeler 16, 20 og 22 og passasje 26 ville sannsynligvis i tilstrekkelig grad ha fjernet oksydet på prøve C slik at det kunne ha vært oppnådd bedre fukting med aluminiumbeleggingsmetallet. I motsetning til den vanlige lære med hensyn på lavkarbonstål oksyderes ferrittisk kromstål lett i en atmosfære som ikke inneholder fritt oksygen og overskudd av forbrennbare bestanddeler når det oppvarmes til minst 649°C.

Eksempel 2

En 1,64 mm tykk og 94 cm bred spole av type 409 rustfritt stål ble belagt med 183 g/m<2> av type 2 aluminium (totalt på begge sider) under tilsvarende betingelser som angitt i eksempel 1, bortsett fra at den rene beskyttende hydrogenatmosfæren også ble opprettholdt i ovnsdel 16 og avkjølings-soner 20, 22. Før spolen ble ført gjennom beleggingslinjen var duggpunktet for hydrogenatmosfæren i passasjen 26 -23°C. Følgende beleggobservasjoner ble gjort for forskjellige båndtemperaturer:

Eksempel 3

Tre spoler av type 409 rustfritt stål ble bearbeidet og belagt med 137 g/m<2> type 2 aluminium (totalt på begge sider) under tilsvarende betingelser som i eksempel 2, bortsett fra at duggpunktet for hydrogenatmosfæren i passasje 26 var-46° C, og duggpunktet i strålingsrørovnsdel 16 var -20°C. Følgende beleggobservasjoner ble gjort for forskjellige båndtemperaturer:

Som klart demonstrert i eksemplene 1-3 forårsaket oppvarming av båndet til temperaturer på minst 676°C i den direkte fyrte ovnen omfattende oksydasjon av båndet. Anvendelse av en meget tørr, beskyttende hydrogenatmosfære gjennom ovnsdelene 16, 20, 22 og passasje 26 fjernet ikke i tilstrekkelig grad oksydene til at det kunne oppnås god fukting med beleggingsmetall. På den andre siden resulterte belegging av båndet til ikke mer enn 650° C i den direkte fyrte ovnen og ytterligere oppvarming av båndet til temperaturer høyere enn 830°C i strålingsrørovnen i vedhengende aluminiumsbelegg med minimale ubelagte områder på et fullstendig glødet bånd i stand til å dyptrekkes uten flakdannelse eller oppsprekking av belegget.

Eksempel 4

Et 1,08 mm tykt og 76 cm bredt type 409 rustfritt stålbånd ble også vellykket kontinuerlig varmdyppebelagt med 119 g/m<2 >(totalt på begge sider) av en aluminiumslegering (type 1) inneholdende 9 vekt-% silisium. Driftsbetingelser var de samme som i eksempel 2. Båndet ble oppvarmet til ca. 627°C i ovnsdel 15 og til 829°C i ovnsdel 16. Meget få ubelagte områder ble observert.

Eksempler 5- 10

Eksempler 5 til og med 10 vedrører 0,38 mm tykt og 12,7 cm bredt bånd for ferrittiske, lavkarbon, titanstabiliserte stål inneholdende 2,01, 4,22 og 5,99 vekt-# krom. Disse prøvene ble kontinuerlig varmdyppealuminiumbelagt (type 2) på en laboratoriebeleggingslinje svarende til den i fig. 1 og 2 og under betingelser tilsvarende de for eksempel 2. Vekt av belegg ble ikke målt.

Selv om båndtemperaturer ut av den direkte fyrte ovnen ikke ble målt understøtter dataene klart anvendelsen av en 100 volum-% hydrogenatmosfære i alle områder av ovnen, bortsett fra den direkte fyrte delen. Siden krominnholdet var nedsatt i eksemplene 5-10 fra foregående eksempler (11 vekt-%), er det rimelig å vente mindre avhengighet mellom båndutløps-temperaturen fra den direkte fyrte ovnen med de lavere kromlegeringene (2, 4, 6 vekt-%). Med andre ord ville det være lavere oksydasjonspotential med lavere krominnhold.

Som angitt ovenfor er en direkte fyrt atmosfære av de gassformige forbrenn:ngsproduktene av brennstoff og luft som ikke inneholder fritt oksygen oksyderende for ferrittiske kromlegeringsstål ved ca. 649°C. Følgelig bør båndtemperaturen i den direkte fyrte ovnen 15 ikke overskride denne temperaturen, spesielt for ferrittiske rustfrie stål som har krominnhold på 10 vekt-% eller mer. Fortrinnsvis bør denne båndrensingstemperaturen ikke overskride 621°C. Ikke desto mindre vil båndtemperaturen i visse tilfeller overskride 649°C avhengig av båndbredde og/eller dimensjons-endringer. Korte opphold, dvs. mindre enn 10 minutter ved temperaturer ved, eller noe over, 649°C kan tolereres ved omhyggelig kontroll av tilstanden av den beskyttende atmosfæren gjennom ovnsdel 16, avkjølingssoner 20, 22 og passasje 26. Ved å opprettholde en beskyttende atmosfære inneholdende minst 95 volum-56 hydrogen i ovnsdel 16, avkjølingssoner 20, 22 og passasje 26, kan minimal oksydasjon av bånd 11 i ovnsdel 15 fjernes. I dette henseende er det funnet å være spesielt fordelaktig å opprettholde ekstremt lave duggpunkt i den beskyttende hydrogenatmosfæren for å kompensere for vanndan-nelse ettersom jern og/eller kromoksyd reduseres med hydrogen i den beskyttende atmosfæren. Fortrinnsvis inneholder den beskyttende atmosfæren i passasje 26 minst 97 volum-% hydrogen, og duggpunktet bør ikke overskride -29°C. Et duggpunkt på -18°C bør fortrinnsvis opprettholdes i ovnsdel 16 og avkjølingssoner 20, 22.

Som beskrevet i US-patent nr. 4 675 214 øker reaktiviteten av aluminiumbeleggingsmetallet ved forhøyede temperaturer. Dersom følgelig aluminiumsbelegget holdes ved 693-716°C, virker dette også til å fjerne eventuelt gjenværende overflateoksyd som ikke er fjernet av den beskyttende atmosfæren. Imidlertid er fjernelse av oksyd fra båndoverflaten mens det befinner seg neddykket i aluminiums-beleggmetallbadet uønsket, fordi det reduserte oksydet danner aluminiumoksyd (skum) på overflaten av beleggingsbadet. Aluminiumoksyd kan også forårsake ubelagte områder ved festing som fragmenter til båndet når dette stiger opp av beleggingsbeholder og derved forhindrer metallurgisk binding av aluminiumbeleggmetallet til stålbåndet.

Beskrivelsen av foreliggende oppfinnelse er spesielt viktig når høye båndtemperaturer, f.eks. høyere enn 830°C, er påkrevet for full gløding for å fremstille dyptrekkingsbånd for produkter med høy formbarhet. For høytemperaturgløding av lavkarbonstålbånd foregår opp til 90% av den totale varmetilførselen til båndet i den direkte fyrte delen av ovnen. Tabellene nedenfor viser prosentandel av samlet varmeinnhold som oppnås i den direkte fyrte ovnsdelen for lavkarbonstål (tidligere kjent teknikk) og for ferrittiske kromlegeringsstål (ifølge oppfinnelsen).

Som demonstrert ovenfor oppnås tilnærmet 9056 av totalt varmeinnhold for fullstendig glødet lavkarbonstål i den direkte fyrte delen av ovnen, mens mindre enn 8056 av det samlede varmeinnholdet for fullstendig glødet varmdyppet aluminiumbelagt kromlegeringsstål kan oppnås i den direkte fyrte delen av ovnen dersom omfattende oksydasjon skal unngås. Med andre ord, for fullstendig glødet bånd ifølge oppfinnelsen må den maksimale tillatte direkte fyrte ovnsbåndtemperaturen være lavere enn den som er nødvendig for å tilveiebringe minst 8056 av den samlede varmetilførselen.

Forskjellige modifikasjoner kan utføres ved oppfinnelsen så lenge som kromlegeringsstålbåndet ikke oppvarmes til en temperatur som er omfattende oksyderende for båndet i en direkte fyrt ovn, og føres gjennom en beskyttende atmosfære inneholdende minst 95 volum-Sé hydrogen før inntreden i beleggingsmetallbadet. F.eks. kan hydrogenatmosfæren benyttes gjennom alle oppvarmings- og avkjølingsdeler av beleggingslinjen mellom den direkte fyrte ovnen og be-leggingsbeholderinnløpskanalen. Beleggingsmetallet kan innbefatte rent aluminium og aluminiumbaserte legeringer. Vekten av beleggingsmetall kan kontrolleres ved sluttbehandling i luft eller i en forseglet inneslutning.

Claims

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig varmdyppebelegging av et ferrittisk, kromlegert stålbånd med aluminium, der båndet dyppes I et smeltebad av et beleggingsmetall for å avsette et beleggingslag på båndet, hvor stålbåndet er i det vesentlige fritt for ubelagte områder og beleggingslaget fester tett til båndet, karakterisert ved at stålbåndet oppvarmes i en første ovnsdel av direktefyrt type til en temperatur som ikke er høyere enn 650° C ved direkte forbrenning av brennstoff og luft, hvor de gassformige forbrenningsproduktene ikke inneholder fritt oksygen, at båndet videre oppvarmes i en andre ovnsdel til en temperatur på minst 830°C, hvilken oppvarming i den første ovnsdel tilveiebringer mindre enn 80 % av det samlede varmeinnholdet i båndet etter den nevnte videre oppvarming i den andre ovnsdelen, og i og for seg kjent avkjøling av båndet til en temperatur nær eller noe over smeltepunktet for et aluminiumsbeleggings-metall, og føring av båndet gjennom en beskyttende atmosfære som inneholder minst 95 volum-% hydrogen, hvoretter båndet dyppes i det nevnte smeltebadet for å avsette et belegg på i det minste én side av båndet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det i den andre ovnsdelen anvendes nevnte beskyttende atmosfære som inneholder minst 95 volum-56 hydrogen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det avkjølte bånd opprettholdes i den nevnte atmosfære som inneholder minst 97 volum-% hydrogen inntil båndet er dyppet i badet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det anvendes en atmosfære som inneholder mindre enn 200 ppm oksygen og har et duggpunkt som er mindre enn -18'C.