RU2656898C1 - СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ, ИМЕЮЩИЙ ПОКРЫТИЕ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ Al, ПОЛУЧЕННОЕ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСПЛАВ - Google Patents
СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ, ИМЕЮЩИЙ ПОКРЫТИЕ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ Al, ПОЛУЧЕННОЕ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСПЛАВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656898C1 RU2656898C1 RU2016150876A RU2016150876A RU2656898C1 RU 2656898 C1 RU2656898 C1 RU 2656898C1 RU 2016150876 A RU2016150876 A RU 2016150876A RU 2016150876 A RU2016150876 A RU 2016150876A RU 2656898 C1 RU2656898 C1 RU 2656898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating layer
- based alloy
- melt
- immersion
- steel sheet
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 94
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 11
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 229910018084 Al-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910018192 Al—Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/201—Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
- C23C2/36—Elongated material
- C23C2/40—Plates; Strips
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к стальному листу с покрытием из сплава на основе Al, нанесенным погружением в расплав, имеющему высокую обрабатываемость. Слой покрытия из сплава на основе Al, нанесенный погружением в расплав, содержит от 1,0 до 12,0 мас.% кремния и от 0,002 до 0,080 мас.% бора и образован на поверхности стального листа-подложки, причем слой покрытия имеет соотношение IMAX/I0, равное 2,0 или более, полученное измерением профиля по глубине с помощью оптической эмиссионной спектрометрии c тлеющим разрядом (GDS) от наружной поверхности в глубину слоя покрытия, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, а I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм. Изобретение предназначено для повышения стойкости к задиру покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав стального листа. Изобретение предназначено для повышения стойкости к задиру покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав стального листа. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к стальному листу с высокой обрабатываемостью, имеющему покрытие из сплава на основе Al, полученное погружением в расплав, в котором бор содержится в слое покрытия для улучшения его сопротивления задиру, который возникает в слое покрытия при его скольжении по пресс-форме во время обработки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Стальные листы, имеющие покрытие из сплава на основе Al, полученное погружением в расплав, широко используются, в частности, в областях применениях, требующих термостойкости, таких как элементы устройств выхлопных газов автомобилей и элементы устройств сжигания. Кремний добавляют в ванну расплава для нанесения покрытия, содержащую сплав на основе Al, наносимый способом погружением в расплав, по мере необходимости. Добавление кремния в ванну подавляет рост хрупкого слоя сплава на основе сплава Al-Fe, который образуется между основной сталью (покрываемой подложкой) и покрывающим слоем из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, и эффективно при улучшении таких свойств, как обрабатываемость изгибанием. В других случаях такие элементы, как Ti, B, Sr, Cr, Mg и Zn также добавляют к ванне для нанесения Al покрытия. Состав слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого способом погружением в расплав, в основном, отражает содержание кремния и других дополнительных элементов в ванне.
СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
[0003] Патентный документ 1: JP-A-2013-166977
Патентный документ 2: JP-A-2013-166978
Патентный документ 3: WO2009/017245
Патентный документ 4: JP-A-2002-30457
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
[0004] Преимущество стального листа, снабженного покрытием из сплава на основе Al, полученным погружением в расплав, состоит в большей термостойкости, чем у стального листа, покрытого сплавом на основе цинка способом погружением в расплав. Однако, стальной лист, покрытый сплавом на основе Al способом погружением в расплав, имеет потенциальную проблему, состоящую в том, что его истирание вследствие задира при скольжении по пресс-форме, как правило, более вероятно, чем у стального листа, имеющего покрытие из сплав на основе цинка, полученное погружением в расплав, при его обработке в пресс-форме. Истирание задиром покрытого стального листа представляет собой явление, в котором сильные отметины износа появляются в слое покрытия, по мере того как слой металла с покрытием прилипает к пресс-форме и предотвращается плавное его скольжение по отношению к пресс-форме.
[0005] Патентные документы 1 и 2 описывают составы Al покрытий, наносимых погружением в расплав, с содержанием B 0,06 мас.% (№ 29 в таблице 2, соответственно). Тем не менее, в способах, раскрытых в этих публикациях, слой покрытия из сплава на основе Al сплава, наносимый погружением в расплав, подвергают термической обработке (или последующей термообработке, как ее часто называют) после нанесения покрытия из сплава на основе Al погружением в расплав, для модификации строения структуры слоя покрытия перед анодированием покрывающего слоя. Эти публикации не описывают, что покрывающий слой, который получают после погружения в ванну для нанесения покрытия из сплава на основе Al погружением в расплав, содержащий определенное количество бора, подвергается обработке и скольжению по пресс-форме.
[0006] Патентный документ 3 описывает составы Al-покрытий, наносимые погружением в расплав, с содержанием B 0,12 мас.% и 0,10 мас.% (пп. 8 и 17 в таблице 2). Однако исследования, проведенные авторами настоящего изобретения, показали, что, содержание такого большого количества бора в слое покрытия снижает устойчивость к коррозии (устойчивость к белой ржавчине) слоя покрытия. Патентный документ 3 не описывает улучшение стойкости к задиру.
[0007] Патентный документ 4 описывает стальной лист с покрытием из сплава на основе алюминия, который выделяется по стойкости к задиру и устойчивости к белой ржавчине. Однако технология, описанная в данном документе, предназначена для улучшения стойкости к задиру и других подобных свойств путем химического процесса, в котором гранулированное вещество, в основном являющееся фтористым алюминием, диспергируется по поверхности.
[0008] Задачей настоящего изобретения является улучшение стойкости к задиру самого слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого способом погружением в расплав, (в дальнейшем просто "стойкость покрытия к задиру") стального листа, покрытого сплавом на основе Al погружением в расплав, и желательно, поддержание обрабатываемости изгибанием при изгибе листа и обрабатываемости листа давлением, а также устойчивости к коррозии (устойчивости к белой ржавчине) слоя покрытия.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
[0009] Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования и обнаружили, что бор концентрируется в поверхностной части слоя покрытия из сплава на основе Al стального листа, покрытого сплавом на основе Al погружением в расплав, полученного погружения в ванну расплава для нанесения покрытия сплава на основе Al, содержащего приемлемое количество бора. Было также установлено, что слой покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, содержащий бор, концентрированный в зоне поверхности, оказался обладающим желательной способностью к скольжению относительно пресс-формы, и что изнашивание задиром может быть в значительной степени подавленно. Настоящее изобретение было выполнено на основе этих результатов.
[0010] Вышеизложенная цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью стального листа с высокой обрабатываемостью, имеющего покрытие из сплава на основе Al, полученное погружением в расплав, который содержит образованный на поверхности стального листа-подложки погружением в расплав слой покрытия из сплава на основе Al, содержащий от 1,0 до 12,0 мас.% кремния и 0,002 до 0,080 мас.% бора, причем слой покрытия имеет отношение IMAX/I0 равное 2,0 или более, полученное измерением профиля по глубине с помощью GDS (оптической эмиссионной спектрометрией c тлеющим разрядом) от наружной поверхности в глубину слоя покрытия, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, и I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм. Стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, может иметь особенно высокую обрабатываемость изгибом, когда содержание Si в слое покрытия доведено до 1,0% по массе или более, но менее чем 3,0% по массе. Средняя толщина слоя покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, (за исключением слоя из сплава на основе Al-Fe) составляет, например, от 10 до 150 мкм.
[0011] Глубина распыления может быть определена следующим образом. Поверхность стального листа, покрытая сплавом на основе Al погружением в расплав, распыляется в условиях измерений GDS, и нерегулярность профиля поверхности образца, в том числе распыленного участка, измеряют для определения скорости распыления GDS. Время распыления, основанное на скорости распыления, затем может быть переведено в глубину распыления.
[0012] Конкретный состав слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, может быть, например, от 1,0 до 12,0 мас.%, предпочтительно от 1,0 мас.% или более до менее чем 3,0 мас.% кремния, от 0,002 до 0,080 мас.% бора, 0,1 до 3,0 мас.% железа, от 0 до 0,2 мас.% стронция, от 0 до 0,1 мас.% натрия, от 0 до 0,1 мас.% кальция, от 0 до 0,6 мас.% сурьмы, от 0 до 0,2 мас.% фосфора, от 0 до 5,0 мас.% магния, от 0 до 1,0 мас.% хрома, от 0 до 2,0 мас.% марганца, от 0 до 0,5 мас.% титана, от 0 до 0,5 мас.% циркония, от 0 до 0,5 мас.% ванадия, с остатком из Al и неизбежных примесей. Sr, Na, Ca, Sb, P, Mg, Cr, Mn, Ti, Zr, и V являются необязательными элементами. Железо поступает в ванну для нанесения покрытия из элементов оборудования для удержания ванны для нанесения покрытия, или из стального листа, погруженного в ванну для нанесения покрытия.
[0013] Предпочтительно, чтобы средняя толщина слоя сплава на основе Al-Fe, расположенного между основной сталью стального листа-подложки и покрывающим слоем из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, составляла 8,0 мкм или меньше.
Стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, описанный выше, предпочтителен для использования в качестве стального листа, покрытого сплавом на основе Al погружением в расплав, для обработки с помощью процесса, который включает в себя скольжение слоя покрытия по отношению к пресс-форме. Примеры такого процесса включают в себя штамповку, которая включает в себя вытяжку или выгибание, формирование перетяжного ребра, и роликовое профилирование листового металла.
ПРЕИМУЩЕСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0014] Настоящее изобретение позволило улучшить проблему стойкости к задиру стальных листов, покрытых сплавом на основе Al погружением в расплав, обычно наблюдаемую в процессах, которые используют пресс-форму. С улучшенной стойкостью к задиру самого слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, может быть обеспечен стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, имеющий превосходную стойкость к задиру, не полагаясь на химический процесс, который опционально проводится после нанесения покрытия. Настоящее изобретение также позволяет желательно поддерживать обрабатываемость при изгибе, а также коррозионную стойкость покрывающего слоя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
[0015] Фиг. 1 представляет собой элементный концентрационный профиль слоя покрытия стальной пластины, покрытой сплавом на основе Al погружением в расплав, полученного при помощи Al-9,2 мас.% Si ванны для нанесения покрытия, содержащей 0,001 мас.% бора, как измерено с помощью анализа GDS от внешней поверхности в глубину слоя покрытия (сравнительный пример).
Фиг. 2 представляет собой элементный концентрационный профиль слоя покрытия стальной пластины, покрытой сплавом на основе Al погружением в расплав, полученный при помощи Al-9,2 мас.% Si ванны для нанесения покрытия, содержащей 0,03 мас. % бора, как измерено с помощью анализа GDS от внешней поверхности в глубину слоя покрытия (пример по настоящему изобретению).
Фиг. 3 представляет диаграмму, схематично показывающую позиционное соотношение между пресс-формами и исследуемым материалом (стальной лист с покрытием) при испытании на протяжку через инструмент с перетяжным ребром (Draw Bead Test).
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ СПОСОБОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПО НАСТОЯЩЕМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ
[0016] Распределение бора в слое покрытия
Фиг. 1 представляет собой элементный концентрационный профиль слоя покрытия стальной пластины, покрытой сплавом на основе Al погружением в расплав, полученный при помощи Al-9,2 мас.% Si ванны для нанесения покрытия, содержащей 0,001 мас. % бора, как было измерено с помощью анализа GDS от внешней поверхности в глубину покрывающего слоя. Измеренная интенсивность обнаружения бора показана в 10 раз увеличенной шкале по сравнению с используемой для других элементов (то же самое на фиг. 2). Распределение концентрации бора не демонстрирует больших отклонений, хотя незначительное увеличение было отмечено на глубинах близких к внешней поверхности. Стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, не показывает заметных улучшений в стойкости к задиру по сравнению с обычными стальными листами, покрытыми сплавом на основе Al погружением в расплав, полученными с использованием не содержащей бора ванны для нанесения покрытия из сплава на основе Al погружением в расплав.
[0017] Фиг. 2 представляет собой элементный концентрационный профиль слоя покрытия стальной пластины, покрытой сплавом на основе Al способом погружением в расплав, полученный при помощи Al-9,2 мас.% Si ванны для нанесения покрытия, содержащей 0,03 мас.% бора, как было измерено с помощью анализа GDS от внешней поверхности в глубину покрывающего слоя, как на фиг.1. Можно увидеть, что бор концентрируется в непосредственной близости от внешней поверхности слоя покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав. Концентрация бора остается практически неизменной в зонах с глубиной около 1 мкм или более, как показано на фиг 1. Стальной лист, покрытый сплавом на основе Al способом погружения в расплав, получает значительные улучшения в части стойкости покрытия к износу задиром. Стойкость нанесенного покрытия к задиру может быть оценена путем проведения, например, испытания на протяжку через инструмент с перетяжным ребром, как будет описано далее.
[0018] Подробные исследования авторами настоящего изобретения показали, что эффект улучшения стойкости к задиру увеличивается, когда бор концентрируется в поверхностной части слоя покрытия таким образом, что достигается соотношение Imax/I0 равное 2,0 или более, как было измерено при помощи GDS анализа от внешней поверхности в глубину слоя покрытия на основе Al сплава, наносимого способом погружением в расплав, где Imax является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 (внешняя поверхность) до 1,0 мкм, а I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм. Соотношение Imax/I0 равное 2,0 или более можно получить в покрывающем составе из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, содержащем бор в количестве 0,002 мас.% или более. Слой покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, с соотношением Imax/I0 равном 3,0 или более, можно получить при составе покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, содержащем бор в количестве 0,010 мас.% или более, и эффект улучшения сопротивления к задиру еще более возрастает при таком составе.
[0019] В настоящее время остается неясным, почему бор концентрируется в поверхностной части слоя покрытия и улучшает сопротивление к задиру, когда ванна для нанесения покрытия сплава на основе Al, покрытого способом погружением в расплав, содержит сравнительно большое количество бора (например, 0,002 мас.% или более). Одним из возможных объяснений является то, что бор, который потерял растворимость в алюминиевой фазе, вынужден диффундировать к поверхностной части во время затвердевания металла слоя покрытия при отводе тепла из стального листа-подложки. Бор, сконцентрированный в поверхностной части, затем образует частицы соединения более твердые, чем материал покрывающего слоя. Похоже, что такие частицы соединения бора, диспергированы в поверхностной части слоя покрытия и способствуют снижению сопротивления скольжению относительно пресс-формы. Как видно из профиля глубин элементов GDS, структурные изменения из-за добавления бора локализованы в поверхностной части покрывающего слоя. Соответственно сопротивление коррозии (сопротивление красной ржавчине), улучшающее эффект стального листа путем слоя покрытия на основе Al сплава, наносимого способом погружением в расплав, и присущая слою Al-покрытия обрабатываемость остаются такими же, как и в случае, когда бор не добавляется.
[0020] Состав слоя покрытия из сплава на основе Al,нанесенного погружением в расплав.
Слой покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, имеет практически тот же химический состав, что состав ванны для нанесения покрытия. Таким образом, составом слоя покрытия можно управлять, регулируя состав ванны для покрытия.
Кремний служит для подавления роста слоя сплава на основе Fe-Al, образующегося между стальным листом-подложкой и покрывающим слоем, когда проводится нанесение сплава на основе Al погружением в расплав. Так как слой сплава на основе Fe-Al является хрупким, обрабатываемость снижается, если увеличивается толщина слоя сплава на основе Fe-Al. Рост слоя сплава на основе Fe-Al может быть подавлен более эффективно, когда содержание кремния в ванне для нанесения покрытия из сплава на основе Al составляет 1,0 мас. % или более, и это выгодно для штамповки изделий. Кроме того, добавление кремния в ванну для нанесения покрытия из сплава на основе Al понижает точку плавления ванны для нанесения покрытия и эффективно снижает температуру нанесения покрытия. Следует отметить, однако, что кремний, когда он содержится в избытке, упрочняет слой покрытия и понижает обрабатываемость при изгибе. После различных исследований предпочтительное содержание Si в слое покрытия из сплава на основе Al, наносимого способом погружением в расплав, было установлено равным 12,0 мас.% или менее. При содержании Si менее чем 3,0 мас.%, меньше фазы Si образуется во время застывания покрывающего слоя, что смягчает первичную кристаллическую Al фазу. Это эффективно в областях применения, где обрабатываемость при изгибе имеет важное значение.
[0021] Бор является дополнительным элементом, имеющим важное значение для повышения стойкости к задиру слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав. Для того чтобы бор концентрировался в поверхностной части слоя покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, в количествах, достаточных для эффективного улучшения стойкость к задиру, бор должен содержаться в количестве 0,002 мас.% или более, более эффективно в количестве 0,010 мас.% или более в слое покрытия. Однако было установлено, что бор, при его добавлении в избытке, понижает коррозионную стойкость (сопротивление белой ржавчине) покрывающего слоя. После различных исследований, было установлено, что предпочтительное содержание бора равно 0,080 мас.% или менее, более предпочтительно 0,060 мас.% или менее.
[0022] Ванна для нанесения покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, содержит железо из таких источников, как стальной лист-подложка (покрываемая подложка) и из составляющих элементов резервуара для покрытия погружением в расплав. Таким образом, содержание Fe в слое покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав (исключая слой сплава на основе Fe-Al), равняется обычно 0,05 мас.% или более. Верхний предел содержания Fe составляет 3,0 мас.%. Содержание Fe предпочтительно 2,5 мас.% или менее.
[0023] Другие элементы, такие как Sr, Na, Ca, Sb, P, Mg, Cr, Mn, Ti, Zr и V могут быть намеренно добавлены в ванну для нанесения покрытия из сплава на основе Al погружением в расплав, если это требуется. Другие элементы могут быть добавлены и смешаны в ванне для нанесения покрытия из сплава на основе Al, покрытого способом погружением в расплав, включая сырьевые материалы. Стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, представляющий интерес для настоящего изобретения, может также содержать такие обычно приемлемые элементы. В частности, например, стальной лист, покрытый сплавом на основе Al погружением в расплав, может содержать от 0 до 0,2 мас.% Sr, от 0 до 0,1 мас.% Na, от 0 до 0,1 мас.% Ca, от 0 до 0,6 мас.% Sb, от 0 до 0,2 мас.% P, % от 0 до 5,0 мас.% Mg, 0 до 1,0 мас.% Cr, от 0 до 2,0 мас.% Mn, от 0 до 0,5 мас.% Ti, от 0 до 0,5 мас.% Zr и от 0 до 0,5 мас.% V.
Оставшееся вещество может являться Al и неизбежными примесями.
[0024] Слой на основе сплава Fe-Al
В производстве стального листа, покрытого сплавом на основе Al погружением в расплав, слой на основе сплава Fe-Al образуется между базовой сталью стального листа-подложки и покрывающим слоем. Упомянутый слой сплава имеет преимущественно в своей основе интерметаллические соединения Al-Fe. Слой сплава, формируемый в ванне покрытия на основе Al сплава, содержащей Si, имеет избыток кремния. Как подразумевается в настоящем документе, «слой на основе сплава Fe-Al» относится как к свободному от Si слою на основе сплава Fe-Al, так и к содержащему Si, так называемому, слою на основе Al-Fe-Si-сплава. Поскольку слой на основе сплава Fe-Al состоит из хрупких интерметаллических соединений, его адгезия к покрывающему слою уменьшается по мере увеличения толщины слоя, и это мешает его обрабатываемости под давлением. После различных исследований выявлено, что предпочтительная средняя толщина слоя на основе сплава Fe-Al оказывается равной 8,0 мкм или менее, более предпочтительно 6,0 мкм или менее, если обрабатываемость давлением имеет важное значение. Для того чтобы подавить рост слоя на основе сплава Fe-Al при нанесении покрытия из сплава на основе Al погружением в расплав эффективно добавлять кремний в ванну для нанесения покрытия из сплава на основе Al, как было указано выше. Толщина слоя сформированного сплава зависит от температуры и времени погружения в ванну для нанесения покрытия. В типичной промышленной линии непрерывного способа нанесения покрытия погружением в расплав становится легче установить условия для управления средней толщиной слоя сплава Al-Fe в 8,0 мкм или менее, когда содержание Si в ванне для нанесения покрытия составляет 1,0 мас.% или более. С точки зрения обрабатываемости давлением толщину слоя на основе сплава Fe-Al следует уменьшить максимально. Однако не экономично чрезмерно уменьшать толщину, потому что это увеличивает нагрузку на технологический процесс. Как правило, средняя толщина слоя на основе сплава Fe-Al может быть 0,5 мкм и более.
[0025] Стальной лист-подложка
Стальной лист-подложка (покрываемая подложка) может быть выбрана из различных часто используемых стальных листов в зависимости от их использования. Лист из нержавеющей стали может использоваться в областях применения, где важна устойчивость к коррозии. Толщина стального листа-подложки может быть, например, от 0,4 до 2,0 мм.
Примеры
[0026] Стальной лист с покрытием из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав (тестовый материал) был произведен на тестовой линии из холоднокатаного отожженного стального листа химического состава, показанного в таблице 1 с толщиной 0,8 мм. Состав ванны для нанесения покрытия включал 0 до 12,0 мас.% Si и от 0 до 0,12 мас.% B и содержал Fe в количестве 2,0 мас.%, принимая во внимание возможность поступления Fe в промышленной производственной линии. Остаток образован Al и неизбежными примесями. Содержание B регулировалось добавлением определенного количества мастер-сплава Al-4 мас% B. Температура ванны для нанесения покрытия составляла от 650 до 680°C, время погружения в ванну для нанесения покрытия составляло 2 секунды, а скорость охлаждения была равна 13°C/с. Содержание Si и B в каждом примере показано в таблице 2. Количество покрытия с каждой стороны (половина разницы между средней толщиной стального листа после покрытия и толщиной покрываемой подложки) составила около 20 мкм.
[0027] Таблица 1
| Химический состав стального листа-подложки (мас.%) | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Al | O | N |
| 0,033 | <0,01 | 0,23 | <0,01 | 0,013 | 0,01 | 0,0027 | 0,0025 |
[0028] Стальной лист с покрытием был испытан следующим образом.
GDS анализ элементов по глубине
Образец стального листа, покрытого сплавом на основе Al погружением в расплав был подвергнут предварительному испытанию на распыление в течение заданного времени распыления в глубину слоя покрытия от внешней поверхности при определенных условиях с использованием оптического эмиссионного спектрометра тлеющего разряда (SPECTRUMA ANALYTIK GmbH; GDA750). Тестовый образец затем проверяется на поверхностные неровности профиля для определения глубины распыления. После предварительного испытания скорость распыления в 0,073 мкм/с была установлена для этих условий GDS распыления. Каждый тестовый материал был проанализирован при помощи GDS от внешней поверхности в глубину слоя покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, в этих условиях GDS распыления. Соотношение Imax/I0 было затем определено из профилей концентрации элементов по глубине, показанных на фиг. 1 и 2, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, а I0 - средней интенсивностью обнаружения бора на глубине распыления от 1,0 до 5,0 мкм.
[0029] Средняя толщина слоя из сплава на основе Fe-Al
При помощи SEM наблюдали сечения, параллельные направлению толщины материала испытуемого материала, и определяли среднюю толщину слоя на основе сплава Fe-Al, расположенного между основной сталь стального листа-подложки и покрывающим слоем из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав. Каждый тестовый материал был измерен на расстоянии 200 мкм или более в направлении, перпендикулярном направлению толщины.
[0030] Обрабатываемость изгибом
Образец для испытания на изгиб с измеренной шириной 10 мм по отношению продольному направлению, перпендикулярного к направлению прокатки была отобран из тестового материала и подвергался испытанию на изгиб 2t (t является толщиной стального листа) с углом изгиба 180° согласно методике V-блока по JIS Z2248:2006. Здесь ось изгиба лежит в том же направлении, что и направление вращения. Слой покрытия поверхности на внешней стороне изогнутой части наблюдался после испытания, и было рассмотрено количество трещин на поверхности покрывающего слоя, видимых на всей 10 мм ширине испытательного образца. Оценка была проведена по следующим критериям, и образец считался прошедшим тест, когда он оценивался как «о» или лучше.
◎: Нет трещин
○: от 1 до 2 трещин
Δ: от 3 до 6 трещин
x: 7 и более трещин.
[0031] Испытание на протяжку через инструмент с перетяжным ребром
Фиг. 3 схематично представляет позиционное соотношение между пресс-формами и исследуемым материалом (стальной лист с покрытием) при испытании на протяжку через инструмент с перетяжным ребром. Каждый испытуемый материал был подвергнут испытанию на протяжку через инструмент с перетяжным ребром при следующих условиях.
Контактная пресс-форма: SKD 11
Выступающая пресс-форма: Высота перетяжного ребра = 4 мм, наконечник перетяжного ребра R=0,5 мм
Вогнутая пресс-форма: Плечо R=2 мм
Скорость протяжки: 100 мм/мин
Нагрузка давления: 1 кН
Ширина тестового образца: 30 мм
Поверхность пресс-формы была отполирована наждачной бумагой (размер зерна: P1000 (JIS R6010)) и промыта ацетоном для каждого измерения.
Усилие протяжки в тесте измерялось датчиком нагрузки, и максимальное значение измеренного усилия протяжки считалось усилием протяжки (кН) тестируемого материала. Поверхность слоя покрытия наблюдалась на наличие какого-либо истирания после испытания. Оценка стойкости покрытия к задиру была проведена по следующим критериям, и образец считался прошедшим тест, когда он оценивался о.
о: Нет задира
Δ: Незначительный задир был отмечено на поверхности выше основной стали стального листа-подложки
x: Был отмечен задир базовой стали стального листа-подложки.
[0032] Обрабатываемость давлением
Каждый тестовый материал был изготовлен в форме чаши при следующих условиях.
Степень вытяжки: 2,0
Диаметр заготовки: 80 мм
Матрица: Диаметр=42 мм, R=5 мм
Пуансон: Диаметр=40 мм, R=5 мм
Слой покрытия на внешней стороне вертикальной стенки части обработанной чаши подвергался наблюдению на степень отслаивания, и обрабатываемость под давлением оценивали по следующим критериям. Образец считался прошедшим тест, если он прохождения теста, когда он оценивался о.
о: Нет отслаивания в слое покрытия
x: Наблюдается отслаивание в слое покрытия
[0033] Коррозионная стойкость покрывающего слоя
Слой покрытия из сплава на основе Al, наносимого погружением в расплав, каждого тестируемого материала был подвергнут спрей тесту нейтральной солью (SST) по способу JIS Z2371:2000 без какой-либо дальнейшей обработки и измерялась в процентах площадь белой ржавчины. Оценка коррозионной стойкости покрытия была проведена по следующим критериям, и образец считался прошедшим тест, когда он оценивался о.
о: Процент площади белой ржавчины 0% или более, но менее 20%
Δ: Процент площади белой ржавчины составляет 20% или более, но менее 50%
х: Процент площади белой ржавчины составляет 50% или более
Результаты приведены в таблице 2.
[0034] Таблица 2
| Раздел | № | Слой покрытия из сплава на основе Al, наносимый погружением в расплав | Средняя толщина слоя на основе сплава Fe-Al (мкм) | Обрабатываемость изгибом | Испытание на протяжку через инструмент с перетяжным ребром | Обрабатываемость давлением | Коррозионная стойкость покрывающего слоя | |||
| Si,B содержание (мас.%) | Распределение B IMAX/I0 | Стойкость к задиру | Усилие протяжки (кН) | |||||||
| Si | В | |||||||||
| Примеры изобретения | 1 | 1,0 | 0,03 | 6,5 | 7,3 | ◎ | о | 3,1 | о | о |
| 2 | 12,0 | 0,03 | 6,5 | 2,0 | о | о | 2,5 | о | о | |
| 3 | 9,2 | 0,002 | 2,0 | 2,7 | о | о | 2,8 | о | о | |
| 4 | 9,5 | 0,015 | 4,0 | 2,5 | о | о | 2,9 | о | о | |
| 5 | 9,0 | 0,022 | 4,1 | 3,0 | о | о | 2,9 | о | о | |
| 6 | 8,9 | 0,03 | 6,0 | 3,1 | о | о | 2,9 | о | о | |
| 7 | 9,1 | 0,05 | 6,5 | 3,0 | о | о | 3,0 | о | о | |
| 8 | 9,0 | 0,08 | 6,7 | 3,1 | о | о | 3,0 | о | о | |
| 9 | 2,8 | 0,02 | 4,0 | 4,5 | ◎ | о | 3,0 | о | о | |
| 10 | 2,5 | 0,02 | 4,2 | 4,9 | ◎ | о | 3,0 | о | о | |
| 11 | 1,5 | 0,02 | 4,3 | 6,8 | ◎ | о | 3,1 | о | о | |
| 12 | 1,0 | 0,02 | 6,6 | 7,2 | ◎ | о | 3,2 | о | о | |
| Сравнительные примеры | 21 | 0 | 0 | - | 10,0 | ◎ | х | 4,8 | х | о |
| 22 | 1,0 | 0 | - | 7,3 | ◎ | х | 4,3 | о | о | |
| 23 | 12,0 | 0 | - | 2,0 | о | х | 4,0 | о | о | |
| 24 | 9,2 | 0,001 | 1,8 | 2,9 | о | х | 4,0 | о | о | |
| 25 | 9,0 | 0,10 | 6,8 | 3,0 | о | о | 2,8 | о | х | |
| 26 | 0 | 0,12 | 6,8 | 10,0 | ◎ | х | 3,0 | х | х | |
| 27 | 0,5 | 0,08 | 6,7 | 8,6 | ◎ | о | 3,3 | х | о | |
| 28 | 14,0 | 0,025 | 4,1 | 2,0 | х | о | 3,0 | о | о | |
[0035] Образцы примеров осуществления настоящего изобретения, в которых бор был сконцентрирован в поверхностной части покрывающего слоя и которые имели высокое соотношение интенсивности обнаружения B IMAX/I0, имели низкое усилие протяжки в испытании на протяжку через инструмент с перетяжным ребром, а их стойкость покрытия к задиру была желательной. Было также желательно сохранить обрабатываемость при изгибе, обрабатываемость под давлением и коррозионную стойкость покрывающего слоя. Обрабатываемость изгибом была особенно желательной в образцах, которые содержали 1,0 мас. % или более, но менее 3,0 мас.%, кремния в слое покрытия на основе сплава Al.
[0036] С другой стороны, стойкость к задиру было плохой в сравнительных примерах №№ 21-23, в которых покрытие из сплава на основе Al, нанесенное погружением в расплав, было выполнено без добавления бора. В образце №24 содержание B в слое покрытия являлось недостаточным, и концентрация бора в поверхностной части слоя покрытия была небольшой, причем не удалось продемонстрировать эффект улучшения стойкости к задиру. Коррозионная стойкость был плохой в образцах №№ 25 и 26 из-за чрезмерно высокого содержания B в слое покрытия. В образцах №№ 21, 26 и 27, содержание Si в слое покрытия является недостаточным, и толщина слоя сплава на основе Fe-Al увеличилась. Формуемость давлением, соответственно, была плохой. В образце № 26 слой покрытия отслоился в результате разрушения слоя сплава на основе Fe-Al в испытании на протяжку через инструмент с перетяжным ребром. В образце № 28 слой покрытия был слишком твердым из-за чрезмерно высокого содержания Si в слое покрытия, и обрабатываемость при изгибе была плохой.
Claims (6)
1. Стальной лист, имеющий высокую обрабатываемость и снабженный покрытием из сплава на основе Al, полученным погружением в расплав, который имеет образованный на поверхности стального листа-подложки погружением в расплав слой покрытия из сплава на основе Al, содержащий от 1,0 до 12,0 мас.% кремния и от 0,002 до 0,080 мас.% бора, причем слой покрытия имеет отношение IMAX/I0, равное 2,0 или более, полученное измерением профиля по глубине с помощью оптической эмиссионной спектрометрии c тлеющим разрядом (GDS) от наружной поверхности в глубину слоя покрытия, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, а I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм.
2. Стальной лист по п. 1, в котором состав слоя покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, содержит от 1,0 до 12,0 мас.% кремния, от 0,002 до 0,080 мас.% бора, от 0,05 до 3,0 мас.% железа, от 0 до 0,2 мас.% стронция, от 0 до 0,1 мас.% натрия, от 0 до 0,1 мас.% кальция, от 0 до 0,6 мас.% сурьмы, от 0 до 0,2 мас.% фосфора, от 0 до 5,0 мас.% магния, от 0 до 1,0 мас.% хрома, от 0 до 2,0 мас.% марганца, от 0 до 0,5 мас.% титана, от 0 до 0,5 мас.% циркония, от 0 до 0,5 мас.% ванадия, Al и неизбежные примеси – остальное.
3. Стальной лист, имеющий высокую обрабатываемость и снабженный покрытием из сплава на основе Al, полученным погружением в расплав, который имеет образованный на поверхности стального листа-подложки погружением в расплав слой покрытия из сплава на основе Al, содержащий от 1,0 или более до менее чем 3,0 мас.% кремния и от 0,002 до 0,080 мас.% бора, причем слой покрытия имеет отношение IMAX/I0, равное 2,0 или более, полученное измерением профиля по глубине с помощью оптической эмиссионной спектрометрии c тлеющим разрядом (GDS) от наружной поверхности в глубину слоя покрытия, где IMAX является максимальной интенсивностью обнаружения бора в зонах с глубиной распыления от 0 до 1,0 мкм, а I0 является средней интенсивностью обнаружения бора в пределах глубины распыления от 1,0 до 5,0 мкм.
4. Стальной лист по п. 3, в котором состав слоя покрытия из сплава на основе Al, нанесенного погружением в расплав, содержит 1,0 или более и менее чем 3,0 мас.% кремния, от 0,002 до 0,080 мас.% бора, от 0,05 до 3,0 мас.% железа, от 0 до 0,2 мас.% стронция, от 0 до 0,1 мас.% натрия, от 0 до 0,1 мас.% кальция, от 0 до 0,6 мас.% сурьмы, от 0 до 0,2 мас.% фосфора, от 0 до 5,0 мас.% магния, от 0 до 1,0 мас.% хрома, от 0 до 2,0 мас.% марганца, от 0 до 0,5 мас.% титана, от 0 до 0,5 мас.% циркония, от 0 до 0,5 мас.% ванадия, Al и неизбежные примеси – остальное.
5. Стальной лист по любому из пп. 1-4, в котором средняя толщина слоя сплава на основе Fe-Al, расположенного между основной сталью стального листа-подложки и покрывающим слоем из сплава на основе Al, нанесенным погружением в расплав, составляет 8,0 мкм или менее.
6. Стальной лист по любому из пп. 1-5, в котором стальной лист, покрытый сплавом на основе Al, нанесенным погружением в расплав, предназначен для использования в процессе, который включает в себя скольжение слоя покрытия по отношению к пресс-форме.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014-108438 | 2014-05-26 | ||
| JP2014108438A JP5591414B1 (ja) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板 |
| PCT/JP2014/064348 WO2015181936A1 (ja) | 2014-05-26 | 2014-05-29 | 加工性に優れた溶融Ａｌ系めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2656898C1 true RU2656898C1 (ru) | 2018-06-07 |
Family
ID=51701999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150876A RU2656898C1 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-29 | СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ, ИМЕЮЩИЙ ПОКРЫТИЕ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ Al, ПОЛУЧЕННОЕ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСПЛАВ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170114436A1 (ru) |
| EP (1) | EP3150739A4 (ru) |
| JP (1) | JP5591414B1 (ru) |
| KR (1) | KR20170029431A (ru) |
| CN (1) | CN106471148A (ru) |
| AU (2) | AU2014395265A1 (ru) |
| CA (1) | CA2947403C (ru) |
| MX (1) | MX2016014318A (ru) |
| MY (1) | MY168619A (ru) |
| RU (1) | RU2656898C1 (ru) |
| WO (1) | WO2015181936A1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6069558B1 (ja) * | 2016-03-11 | 2017-02-01 | 日新製鋼株式会社 | 溶融Ａｌ系めっき鋼板およびその製造方法 |
| KR101858849B1 (ko) * | 2016-12-15 | 2018-06-28 | 주식회사 포스코 | 고강도 trip 강의 인산처리성 평가 방법 및 인산처리성이 우수한 강재 |
| KR101858868B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-05-16 | 주식회사 포스코 | 충격특성이 우수한 열간성형용 도금강판, 열간성형 부재 및 그들의 제조방법 |
| EP3732312A1 (en) | 2017-12-26 | 2020-11-04 | Nippon Steel Corporation | Hot-dip aluminized steel sheet and method of producing the same |
| WO2019186645A1 (ja) | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 日新製鋼株式会社 | 溶融Ａｌ系めっき鋼板の製造方法、および溶融Ａｌ系めっき鋼板 |
| JP7143239B2 (ja) | 2019-01-11 | 2022-09-28 | 日本製鉄株式会社 | 冷却速度決定装置および情報処理プログラム |
| KR102472890B1 (ko) * | 2020-08-20 | 2022-12-02 | ㈜에스엘엠글로벌 | 열전도율이 우수한 주조용 알루미늄 합금 및 알루미늄 합금 주조방법 |
| KR102472891B1 (ko) * | 2020-09-02 | 2022-12-02 | ㈜에스엘엠글로벌 | 열전도율이 우수한 주조용 알루미늄 합금 및 알루미늄 합금 주조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211994A1 (ru) * | П. Ф. Шуленок | Способ нанесения покрытия на стальные изделия из расплава на основе алюминия | ||
| JPS6223976A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Nisshin Steel Co Ltd | 塗装性に優れたＺｎ−ＡＩ系合金めつき鋼板 |
| JP2004115908A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Isg Technologies Inc | コーティング鋼製品製造方法及びその鋼製品並びにコーティング組成物 |
| JP2004143506A (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れた溶融めっき鋼板および溶融めっき鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09324234A (ja) * | 1996-06-05 | 1997-12-16 | Nippon Light Metal Co Ltd | ダイカスト用Ａｌ−Ｓｉ合金およびＡｌ−Ｓｉ合金ダイカスト鋳物 |
| JP2000303133A (ja) * | 1999-04-15 | 2000-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 疲労強度に優れた圧力鋳造用アルミニウム合金 |
| JP2001131720A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Nippon Light Metal Co Ltd | 切粉分断性，切削仕上げ性，耐食性，押出性に優れたアルミニウム合金押出材 |
| JP4435945B2 (ja) | 2000-07-11 | 2010-03-24 | 日新製鋼株式会社 | 耐カジリ性及び耐白錆性に優れたアルミニウム系めっき鋼板 |
| US20030143102A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-07-31 | Showa Denko K.K. | Aluminum alloy excellent in cutting ability, aluminum alloy materials and manufacturing method thereof |
| JP2009035755A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nisshin Steel Co Ltd | 二輪車排ガス経路部材用Ａｌ系めっき鋼板および部材 |
| CN102560312B (zh) * | 2010-12-16 | 2013-12-18 | 贵州华科铝材料工程技术研究有限公司 | 七组合变质的低锌热浸镀铝合金镀层材料及其制备方法 |
| JP5885529B2 (ja) | 2012-02-14 | 2016-03-15 | 日新製鋼株式会社 | 陽極酸化絶縁処理用溶融Ａｌ系めっき鋼板およびその製造法 |
| JP5892806B2 (ja) | 2012-02-14 | 2016-03-23 | 日新製鋼株式会社 | 絶縁性の良好な表面処理鋼板およびその製造法 |
-
2014
- 2014-05-26 JP JP2014108438A patent/JP5591414B1/ja active Active
- 2014-05-29 KR KR1020167036132A patent/KR20170029431A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-05-29 RU RU2016150876A patent/RU2656898C1/ru active
- 2014-05-29 AU AU2014395265A patent/AU2014395265A1/en not_active Abandoned
- 2014-05-29 WO PCT/JP2014/064348 patent/WO2015181936A1/ja active Application Filing
- 2014-05-29 MY MYPI2016704366A patent/MY168619A/en unknown
- 2014-05-29 CA CA2947403A patent/CA2947403C/en active Active
- 2014-05-29 US US14/770,161 patent/US20170114436A1/en not_active Abandoned
- 2014-05-29 CN CN201480079274.2A patent/CN106471148A/zh active Pending
- 2014-05-29 MX MX2016014318A patent/MX2016014318A/es unknown
- 2014-05-29 EP EP14893145.4A patent/EP3150739A4/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-11-22 AU AU2019268204A patent/AU2019268204A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211994A1 (ru) * | П. Ф. Шуленок | Способ нанесения покрытия на стальные изделия из расплава на основе алюминия | ||
| JPS6223976A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Nisshin Steel Co Ltd | 塗装性に優れたＺｎ−ＡＩ系合金めつき鋼板 |
| JP2004115908A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Isg Technologies Inc | コーティング鋼製品製造方法及びその鋼製品並びにコーティング組成物 |
| JP2004143506A (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Nippon Steel Corp | 外観品位に優れた溶融めっき鋼板および溶融めっき鋼板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY168619A (en) | 2018-11-14 |
| KR20170029431A (ko) | 2017-03-15 |
| EP3150739A1 (en) | 2017-04-05 |
| CN106471148A (zh) | 2017-03-01 |
| AU2019268204A1 (en) | 2019-12-12 |
| CA2947403A1 (en) | 2015-12-03 |
| MX2016014318A (es) | 2017-01-27 |
| EP3150739A4 (en) | 2017-11-29 |
| JP5591414B1 (ja) | 2014-09-17 |
| JP2015224353A (ja) | 2015-12-14 |
| US20170114436A1 (en) | 2017-04-27 |
| CA2947403C (en) | 2019-12-31 |
| WO2015181936A1 (ja) | 2015-12-03 |
| AU2014395265A1 (en) | 2016-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2656898C1 (ru) | СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ВЫСОКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ, ИМЕЮЩИЙ ПОКРЫТИЕ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ Al, ПОЛУЧЕННОЕ ПОГРУЖЕНИЕМ В РАСПЛАВ | |
| US10662516B2 (en) | Hot-dip Al—Zn—Mg—Si coated steel sheet and method of producing same | |
| JP6025980B2 (ja) | 耐食性及び表面外観に優れた溶融亜鉛合金めっき鋼板及びその製造方法 | |
| US9464345B2 (en) | Hot dip Al coated steel sheet excellent in heat black discoloration resistance and method of production of same | |
| EP2957648B1 (en) | Hot-dip al-zn alloy coated steel sheet and method for producing same | |
| KR20190078509A (ko) | 내식성 및 표면 평활성이 우수한 아연합금도금강재 및 그 제조방법 | |
| KR101679159B1 (ko) | 용융 아연 도금 강판 | |
| JP6487474B2 (ja) | 油を塗ったＺｎ−Ａｌ−Ｍｇコーティングを有する金属シートを製造する方法および対応する金属シート | |
| KR101456346B1 (ko) | 용융 아연계 도금 강판 | |
| KR101721483B1 (ko) | 프레스 가공용 용융 아연 도금 강판 | |
| JP2010090463A (ja) | 熱間プレス成形用めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP2010090464A (ja) | 熱間プレス成形用めっき鋼板およびその製造方法 | |
| WO2016017186A1 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法および溶融亜鉛めっき鋼材 | |
| JP2010501732A5 (ru) | ||
| WO2018123831A1 (ja) | 熱間プレス用めっき鋼板、熱間プレス用めっき鋼板の製造方法、熱間プレス成形品の製造方法、及び車両の製造方法 | |
| AU2014212962A1 (en) | Hot-dip Al-Zn galvanized steel plate and method for producing same | |
| JP2010077498A (ja) | 熱間プレス用亜鉛系めっき鋼板 | |
| JP5532086B2 (ja) | 溶融亜鉛めっき鋼管 | |
| JP7395749B2 (ja) | 耐黄変性及びリン酸塩処理性が向上した鋼板及びその製造方法 | |
| JP2011032525A (ja) | 表面処理鋼板およびその製造方法 | |
| JP2004124118A (ja) | プレス成形性及び外観に優れた溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 | |
| JP2011032497A (ja) | 熱間プレス用表面処理鋼板およびそれを用いた熱間プレス部材の製造方法 | |
| JP4742629B2 (ja) | 樹脂被覆溶融亜鉛めっき鋼板の品質判定方法 | |
| JPH08319550A (ja) | 塗装後耐食性に優れた建材用溶融アルミめっき鋼板およびその製造方法 |