WO2019154680A1 - Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge Download PDF

Info

Publication number
WO2019154680A1
WO2019154680A1 PCT/EP2019/052191 EP2019052191W WO2019154680A1 WO 2019154680 A1 WO2019154680 A1 WO 2019154680A1 EP 2019052191 W EP2019052191 W EP 2019052191W WO 2019154680 A1 WO2019154680 A1 WO 2019154680A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steel strip
annealing
iron
zinc
aluminum
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/052191
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc Debeaux
Nils KÖPPER
Original Assignee
Salzgitter Flachstahl Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Salzgitter Flachstahl Gmbh filed Critical Salzgitter Flachstahl Gmbh
Priority to KR1020207024727A priority Critical patent/KR102635881B1/ko
Priority to US16/967,619 priority patent/US11702729B2/en
Priority to EP19703657.7A priority patent/EP3749793B1/de
Priority to RU2020124908A priority patent/RU2766611C1/ru
Publication of WO2019154680A1 publication Critical patent/WO2019154680A1/de

Links

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
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/10—Oxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5732—Continuous furnaces for strip or wire with cooling of wires; of rods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5735—Details
    • 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
    • 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
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • 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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0038—Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
    • 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
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • 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
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0222—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating in a reactive atmosphere, e.g. oxidising or reducing atmosphere
    • 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
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224—Two or more thermal pretreatments
    • 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
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
    • 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
    • C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/026—Deposition of sublayers, e.g. adhesion layers or pre-applied alloying elements or corrosion protection
    • 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
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • 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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/34—Anodisation of metals or alloys not provided for in groups C25D11/04 - C25D11/32
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/76—Adjusting the composition of the atmosphere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of a cold or hot rolled steel strip with improved adhesion of metallic hot dip coatings containing, in addition to iron as the main constituent and unavoidable impurities one or more of the oxygen affinity elements in weight%: Al: more than 0.02, Cr: more as 0.1, Mn: more than 1, 3 or Si: more than 0.1, wherein the surface of the steel strip is cleaned, the steel strip is annealed, the steel strip to obtain a substantially metallic iron surface with oxidation and a reduction is treated and then the thus treated and annealed steel strip is coated with a hot-dip coating.
  • the invention relates to high and high strength steel strip having strengths of about 500 MPa to 1700 MPa.
  • Aluminum-silicon (AS / AISi), zinc (Z), zinc-aluminum (ZA), zinc-aluminum-iron (ZF / galvannealed), zinc-magnesium-aluminum (ZM.) are, among others, applied to the coatings or alloy coatings applied by hot-dip dipping / ZAM), zinc-manganese-aluminum and aluminum-zinc (AZ). These anticorrosive coatings are usually applied in a continuous bath in a molten bath on the steel strip (hot or cold strip).
  • the patent DE 10 2013 105 378 B3 discloses a method for producing a flat steel product, which in addition to iron and unavoidable
  • Hot dip coating of a flat steel product wherein the flat steel product is made of a stainless steel containing in addition to iron and unavoidable impurities in wt .-%: 5 to 30 Cr, ⁇ 6 Mn, ⁇ 2 Si and ⁇ 0.2 Al.
  • the flat steel product is first heated to temperatures of 550 to 800 ° C and pre-oxidized at this temperature under an oxidizing Voroxidationsatmospreheat, then held under a reducing holding atmosphere and finally passed through a molten bath.
  • Laid-open applications US 2016 010 23 79 A1 and US 2013 030 49 82 A1 each disclose a process for producing a coated steel strip which contains, in% by weight: 0.5 to 2 Si, 1 to 3 Mn, 0.01 to 0 , 8 Cr and 0.01 to 0.1 Al. After an oxidation treatment of the steel strip at temperatures greater than 400 ° C. in an oxidative atmosphere, the steel strip is subjected to reductive annealing and then hot-dip coated.
  • the document discloses, inter alia, a method in which, in the course of an annealing under oxidizing conditions, a preoxidation of the steel strip takes place in a first step, with which a selectively covering FeO layer is produced, which prevents selective oxidation. In a second step, this layer is subsequently reduced again to metallic iron.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for producing a
  • Measurement of the oxide layer thickness may be possible.
  • the teaching of the invention comprises a method of producing a steel strip containing, in addition to iron as the main constituent and unavoidable impurities, one or more of the oxygen-affine elements in% by weight: Al: more than 0.02, Cr: more than 0.1, Mn: more than 1, 3 or Si: more than 0.1, cleaning the surface of the steel strip, annealing the steel strip and then coating the treated and annealed steel strip with a hot-dip coating characterized in that the steel strip is in front of the steel strip Annealing at temperatures below 200 ° C is treated by oxidation, wherein on the
  • Steel strip is formed an oxide layer containing iron oxide, which in the course of the annealing under a reducing atmosphere to achieve an im
  • Substantially consisting of metallic iron surface is reduction treated.
  • the oxidation treatment according to the invention is independent of the
  • the ambient temperature of the steel strip corresponds to the temperature of the processing site and can therefore be specified as 15 ° C to 50 ° C.
  • the oxidation treatment takes place at temperatures below 200 ° C., preferably below 150 ° C., particularly preferably below 135 ° C. (temperatures in each case based on the steel strip). At the bottom, this oxidation temperature is preferably limited to the room temperature in the range of 15 ° C to 25 ° C. At temperatures below 200 ° C, the rate of diffusion involved in the oxidation reaction may be too low Elements, no oxidation in an oxygen-containing atmosphere with sufficient layer thickness in an economic process done.
  • the steel strip will also heat up during the oxidation treatment via generated process heat, but remains below 200 ° C.
  • the steel strip used for the process according to the invention advantageously has, in addition to iron and impurities caused by melting, one or more of the oxygen-affine elements in% by weight: Al: 0.02 to 15, Cr: 0.1 to 9, Mn: 1.3 to 35 or Si: 0.1 to 10.
  • the steel strip particularly advantageously has the following contents in% by weight of one or more of the oxygen-affine elements: Al: 0.02 to 3, Cr: 0.2 to 1, Mn: 1.5 to 7, Si: 0.15 to 3 or preferably: Al: 0.02 to 1, Cr: 0.3 to 1, Mn: 1, 7 to 3, Si: 0.15 to 1.
  • Oxidation treatment is an anodic oxidation, wherein an oxide layer with a minimum thickness of at least 5 nm and at most up to 500 nm is formed on the surface of the steel strip. Thinner layers do not lead to that
  • the anodization can be carried out either in-line in front of the annealing furnace of a continuous hot-dip coating plant or a continuous hot-dip coating plant
  • oxidation treatment according to the invention is advantageously carried out as anodic oxidation, but are also fundamentally different
  • Oxidation method such as plasma oxidation or wet chemical methods in oxygen-emitting media in principle applicable.
  • Electrolyte temperature of at least 45 proved to be particularly advantageous.
  • the electrolyte temperature is a maximum of 3 K below the boiling point of the
  • Electrolyte In addition to NaOH and KOH or other alkaline media, the electrolyte may also contain additives (e.g., chelating agents, chelating ligands, wetting agents, inhibitors, pH stabilizers) as well as unavoidable impurities by the additives (e.g., chelating agents, chelating ligands, wetting agents, inhibitors, pH stabilizers) as well as unavoidable impurities by the
  • the steel strip is actively heated via the electrolyte to temperatures between room temperature and 3 ° C below boiling temperature (boiling point of concentrated NaOH solutions is well above 100 ° C to about 135 ° C).
  • the electrolyte has temperatures of 50 ° C to 65 ° C.
  • Annealing - by anodic oxidation is the very simple and very fast control and safe control of this process regardless of the required annealing, so that a very uniform layer formation and in-line measurements of the oxide layer thickness outside the annealing furnace are easily possible.
  • the process according to the invention results in an increased range of use with regard to existing processes for even higher-alloyed steels, since the process-related porous structure of the anodization layer results in a complete
  • the annealing of the thus conditioned by anodizing steel strip is advantageously carried out in a continuous annealing furnace, at an annealing temperature of 650 ° C to 880 ° C and a heating rate of 5 K / s to 100 K / s, with a reducing
  • Annealing atmosphere consisting of 1 to 30% H 2 radical N 2 and a dew point between +15 and -70 ° C and a holding time of the steel strip to annealing temperature between 30 s and 650 s with subsequent cooling to a temperature between 30 ° C and 500 ° C. If the temperature of the strip has been cooled to below 400 ° C, this is heated to a temperature between 400 ° C and 500 ° C until immersed in the molten metal bath. Subsequently, the steel strip with the metallic coating
  • the attached Figure 1 shows a Fe-GDOES spectrum of an anodized and subsequently reducing annealed unmalted steel sample of HCT980XD (annealing conditions: 830 ° C, 165 s, TP -30 ° C) compared to an untreated steel sample of the same grade.
  • annealing conditions 830 ° C, 165 s, TP -30 ° C
  • the near-surface iron content at the chosen conditions is significantly higher in comparison with the untreated reference sample.
  • hot-dip coated steel strip may be used, preferably, but not by way of limitation, for the manufacture of parts for motor vehicles, such as for the production of cold formed, hot worked or press formed parts.
  • the emissivity of the steel strip can be reduced by anodizing before
  • Annealing process can be increased. This results in larger heating rates in the oven. It is then possible to increase the belt speed with the same furnace length.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes, das neben Eisen als Hauptbestandteil und unvermeidbaren Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% enthält: AI: mehr als 0,02, Cr: mehr als 0,1, Mn: mehr als 1,3 oder Si: mehr als 0,1, wobei die Oberfläche des Stahlbandes gereinigt wird, das Stahlband geglüht wird und anschließend das so behandelte und geglühte Stahlband mit einem Schmelztauchüberzug beschichtet wird. Um weniger kostenintensiv zu sein und gleichmäßige, reproduzierbare Haftungsbedingungen für den Überzug zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass das Stahlband vor dem Glühen bei Temperaturen unterhalb von 200 °C oxidationsbehandelt wird, wobei auf der Oberfläche des Stahlbandes unter Ausbildung von Oxiden mit Eisen aus dem Stahlband eine Eisenoxid enthaltene Oxidschicht ausgebildet wird, welche im Zuge des Glühens unter einer reduzierenden Atmosphäre zur Erzielung einer im Wesentlichen aus metallischem Eisen bestehenden Oberfläche reduktionsbehandelt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes mit verbesserter Haftung metallischer Schmelztauchüberzüge
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kalt- oder warmgewalzten Stahlbandes mit verbesserter Haftung metallischer Schmelztauchüberzüge, das neben Eisen als Hauptbestandteil und unvermeidbaren Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% enthält: AI: mehr als 0,02, Cr: mehr als 0,1 , Mn: mehr als 1 ,3 oder Si: mehr als 0,1 , wobei die Oberfläche des Stahlbandes gereinigt wird, das Stahlband geglüht wird, das Stahlband zur Erzielung einer im Wesentlichen aus metallischem Eisen bestehenden Oberfläche mit einer Oxidation und einer Reduktion behandelt wird und anschließend das so behandelte und geglühte Stahlband mit einem Schmelztauchüberzug beschichtet wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung hoch- und höchstfestes Stahlband mit Festigkeiten von etwa 500 MPa bis 1700 MPa.
Für die durch Schmelztauchen aufgebrachten Beschichtungen beziehungsweise Legierungsbeschichtungen sind unter anderem Aluminium-Silizium (AS/AISi), Zink (Z), Zink-Aluminium (ZA), Zink-Aluminium-Eisen (ZF/Galvannealed), Zink-Magnesium- Aluminium (ZM/ZAM), Zink-Mangan-Aluminium und Aluminium-Zink (AZ) bekannt. Diese Korrosionsschutzbeschichtungen werden üblicherweise in kontinuierlichen Durchlaufverfahren in einem Schmelzbad auf das Stahlband (Warm- oder Kaltband) aufgebracht.
Die Patentschrift DE 10 2013 105 378 B3 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlflachproduktes, welches neben Eisen und unvermeidbaren
Verunreinigungen in Gew.-% bis zu 35 Mn, bis zu 10 AI, bis zu 10 Si und bis zu 5 Cr enthält. Nach einem Aufwärmen in einem Vorwärmofen auf eine Temperatur zwischen 600 und 1000°C, in welchem das Stahlflachprodukt bei erhöhten
Temperaturen einer oxidierenden Atmosphäre ausgesetzt wird und einem
rekristallisierenden Glühen im Glühofen, in dem eine gegenüber FeO reduzierend wirkende Glühatmosphäre herrscht, wird das Stahlflachprodukt im Schmelztauchbad beschichtet.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2010 037 254 A1 offenbart ein Verfahren zum
Schmelztauchbeschichten eines Stahlflach Produktes, wobei das Stahlflachprodukt aus einem nichtrostenden Stahl erzeugt ist, der neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen in Gew.-% enthält: 5 bis 30 Cr, < 6 Mn, < 2 Si und < 0,2 AI. Das Stahlflach produkt wird zunächst auf Temperaturen von 550 bis 800°C erwärmt und bei dieser Temperatur unter einer oxidierenden Voroxidationsatmosphäre voroxidiert, sodann unter einer reduzierenden Halteatmosphäre gehalten und abschließend durch ein Schmelzbad geleitet.
Die Offenlegungsschriften US 2016 010 23 79 A1 und US 2013 030 49 82 A1 offenbaren jeweils ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Stahlbandes, das in Gew.-% enthält: 0,5 bis 2 Si, 1 bis 3 Mn, 0,01 bis 0,8 Cr und 0,01 bis 0,1 AI. Nach einer Oxidationsbehandlung des Stahlbandes bei Temperaturen von größer 400°C in oxidativer Atmosphäre wird das Stahlband reduzierend geglüht und anschließend schmelztauchbeschichtet.
Aus der Offenlegungsschrift WO 2013/007578 A2 ist bekannt, dass hochfeste Stähle mit höheren Gehalten an Elementen wie Si, AI, Mn oder Cr im Zuge der dem schmelztauchbeschichten vorgeschalteten Glühung des Stahlbandes, selektiv passive, nicht benetzbare Oxide auf der Stahloberfläche bilden, wodurch die Haftung des Überzugs auf der Stahlbandoberfläche verschlechtert wird und dies gleichzeitig zur Ausbildung von unverzinkten Stellen führen kann. Diese Oxide bilden sich auf Grund der herrschenden Glühatmosphäre, die zwangsläufig immer geringe Spuren an H20 oder O2 enthält und für die genannten Elemente oxidativ ist.
Offenbart wird in der genannten Schrift unter anderem ein Verfahren, bei dem im Zuge einer Glühung unter oxidierenden Bedingungen in einem ersten Schritt eine Voroxidation des Stahlbandes stattfindet, mit der eine gezielt deckende FeO-Schicht erzeugt wird, die eine selektive Oxidation verhindert. In einem zweiten Schritt wird diese Schicht anschließend wieder zu metallischem Eisen reduziert.
Die Einstellung der gewünschten Oxidschichtdicke bei der Voroxidation - während der Glühung - ist sehr anspruchsvoll und insbesondere durch technisch bedingte
Schwankungen beziehungsweise Prozess-Schwankungen über Bandbreite und - länge fehleranfällig. Dies kann im schlimmsten Fall bei unzureichender Oxidation bzw. Reduktion zu lokalem Haftungsversagen des Überzugs führen. Zudem ist eine In-Line Messung der Oxidschichtdicke bei den prozessbedingt hohen Temperaturen nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich. Des Weiteren werden für jeden Stahl angepasste Parametersätze benötigt, was das Verfahren noch aufwändiger macht. Außerdem ist die Integration in bestehende Anlagen oftmals schwierig zu realisieren und damit sehr kostenintensiv.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung eines
Stahlbandes, das neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen, ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente Aluminium, Chrom, Mangan oder Silizium enthält, welches weniger kostenintensiv ist und gleichmäßige, reproduzierbare Haftungsbedingungen für den Überzug liefert. Des Weiteren soll eine In-Line
Messung der Oxidschichtdicke möglich sein.
Die Lehre der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes, das neben Eisen als Hauptbestandteil und unvermeidbaren Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% enthält: AI: mehr als 0,02, Cr: mehr als 0,1 , Mn: mehr als 1 ,3 oder Si: mehr als 0,1 , wobei die Oberfläche des Stahlbandes gereinigt wird, das Stahlband geglüht wird und anschließend das so behandelte und geglühte Stahlband mit einem Schmelztauchüberzug beschichtet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Stahlband vor dem Glühen bei Temperaturen unterhalb von 200 °C oxidationsbehandelt wird, wobei auf der
Oberfläche des Stahlbandes unter Ausbildung von Oxiden mit Eisen aus dem
Stahlband eine Eisenoxid enthaltene Oxidschicht ausgebildet wird, welche im Zuge des Glühens unter einer reduzierenden Atmosphäre zur Erzielung einer im
Wesentlichen aus metallischem Eisen bestehende Oberfläche reduktionsbehandelt wird. Die erfindungsgemäße Oxidationsbehandlung ist unabhängig von dem
Prozessschritt des Glühens. Die Umgebungstemperatur des Stahlbandes entspricht der Temperatur des Verarbeitungsortes und kann daher mit 15 °C bis 50 °C angegeben werden.
Die Oxidationsbehandlung findet bei Temperaturen unterhalb von 200 °C, vorzugsweise unterhalb von 150 °C, besonders vorzugsweise unterhalb von 135 °C statt (Temperaturen jeweils bezogen auf das Stahlband). Nach unten ist diese Oxidationstemperatur bevorzugt mit der Raumtemperatur im Bereich von 15 °C bis 25 °C begrenzt. Bei diesen Temperaturen unterhalb von 200 °C kann aufgrund von zu niedrigen Diffusionsgeschwindigkeiten der an der Oxidationsreaktion beteiligten Elemente, keine Oxidation in sauerstoffhaltiger Atmosphäre mit ausreichender Schichtdicke in einem wirtschaftlichen Prozess erfolgen. Ausgehend von der
Raumtemperatur wird das Stahlband sich während der Oxidationsbehandlung über entstehende Prozesswärme auch erwärmen, aber bleibt unterhalb von 200 °C.
Das für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte Stahlband weist dabei vorteilhaft neben Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% auf: AI: 0,02 bis 15, Cr: 0,1 bis 9, Mn: 1 ,3 bis 35 oder Si: 0,1 bis 10.
Besonders vorteilhaft weist das Stahlband folgende Gehalte an einem oder mehreren der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% auf: AI: 0,02 bis 3, Cr: 0,2 bis 1 , Mn: 1 ,5 bis 7, Si: 0,15 bis 3 beziehungsweise bevorzugt: AI: 0,02 bis 1 , Cr: 0,3 bis 1 , Mn: 1 ,7 bis 3, Si: 0,15 bis 1.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Oxidationsbehandlung eine anodische Oxidation ist, wobei eine Oxidschicht mit einer Mindestdicke von mindestens 5 nm und maximal bis zu 500 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes ausgebildet wird. Dünnere Schichten führen nicht zu der
gewünschten Haftungsverbesserung. Dickere Schichten zeigen eine unzureichende Haftung auf dem Substrat.
Die Ausführung der Anodisierung kann entweder inline vor dem Glühofen einer kontinuierlichen Schmelztauchveredelungsanlage oder einer kontinuierlichen
Durchlaufglühe erfolgen. Die Schritte Anodisieren und Glühen des
erfindungsgemäßen Verfahrens können aber auch in separaten Anlagen erfolgen.
Wenngleich die erfindungsgemäße Oxidationsbehandlung vorteilhaft als anodische Oxidation durchgeführt wird, sind aber auch grundsätzlich andere
Oxidationsverfahren, wie zum Beispiel die Plasmaoxidation oder nasschemische Verfahren in sauerstoffabgebenden Medien grundsätzlich anwendbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Oxidschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 200 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes und besonders bevorzugt mit einer Dicke von 30 nm bis 150 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes ausgebildet.
Für die Anodisierung selbst haben sich Stromdichten zwischen 50 und 400 A/dm2 und in einer 20 bis 60 Gewichts-%-igen NaOH- oder KOH- Lösung bei einer
Elektrolyttemperatur von mindestens 45 als besonders vorteilhaft herausgestellt. Die Elektrolyttemperatur liegt maximal 3 K unterhalb der Siedetemperatur des
Elektrolyten. Der Elektrolyt kann neben NaOH und KOH oder weiteren alkalischen Medien auch Additive (z.B. Komplexbildner, Chelatliganden, Netzmittel, Inhibitoren, pH-Stabilisatoren) sowie nicht vermeidbare Verunreinigungen durch die
eingetragenen Bestandteile des Stahlbandes sowie deren Reaktionsprodukte enthalten.
Das Stahlband wird über den Elektrolyten aktiv erwärmt auf Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 3 °C unterhalb Siedetemperatur (Siedetemperatur von konzentrierten NaOH-Lösungen liegt deutlich über 100 °C bis etwa 135 °C).
Typischerweise weist der Elektrolyt Temperaturen von 50 °C bis 65 °C auf.
Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Oxidationsbehandlung - vor der
Glühbehandlung - mittels anodischer Oxidation liegt in der sehr einfachen und sehr schnellen Regelung und sicheren Kontrolle dieses Verfahrens unabhängig von der erforderlichen Glühung, so dass eine sehr gleichmäßige Schichtausbildung sowie In- Line Messungen der Oxidschichtdicke außerhalb des Glühofens problemlos möglich sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich ein vergrößertes Einsatzspektrum hinsichtlich bestehender Verfahren auf noch höher legierte Stähle, da durch die prozessbedingte poröse Struktur der Anodisierungsschicht eine vollständige
Reduktion auch bei höheren Schichtauflagen der Eisenoxidschicht möglich ist, da hierdurch die Reduktionsgeschwindigkeit erhöht wird.
Die Glühung des so durch Anodisieren vorkonditionierten Stahlbandes wird vorteilhaft in einem Durchlaufglühofen durchgeführt, bei einer Glühtemperatur von 650 °C bis 880 °C und einer Aufheizrate von 5 K/s bis 100 K/s, mit einer reduzierenden
Glühatmosphäre, bestehend aus 1 bis 30 % H2 Rest N2 und einem Taupunkt zwischen +15 und -70 °C und einer Haltezeit des Stahlbandes auf Glühtemperatur zwischen 30 s und 650 s mit anschließender Abkühlung auf eine Temperatur zwischen 30 °C und 500 °C. Falls die Temperatur des Bandes auf unter 400 °C abgekühlt wurde, wird dieses bis zum vor dem Eintauchen in das metallische Schmelzbad wieder auf eine Temperatur zwischen 400 °C und 500 °C erwärmt. Anschließend wird das Stahlband mit dem metallischen Überzug
schmelztauchbeschichtet.
Als besonders vorteilhaft haben sich folgende Glühparameter herausgestellt:
Glühtemperatur 750 bis 850 °C; Aufheizrate von 10 bis 50 K/s; Fh von 1 bis 10 %, Rest N2 und einem Taupunkt zwischen -10 bis -50 °C und einer Haltezeit des Stahlbandes auf Glühtemperatur von 60 bis 180 s.
Die im Anhang dargestellte Figur 1 zeigt ein Fe-GDOES-Spektrum einer anodisierten und anschließend reduzierend geglühten unverzinkten Stahlprobe eines HCT980XD (Glühbedingungen: 830°C, 165 s, TP -30 °C) im Vergleich zu einer unbehandelten Stahlprobe gleicher Güte. Auf der erfindungsgemäß anodisierten Stahlprobe ist der oberflächennahe Eisenanteil bei den gewählten Bedingungen signifikant höher im Vergleich zur unbehandelten Referenzprobe. Auf der erfindungsgemäß anodisierten Probe konnte bei den gegebenen Bedingungen das vorher gebildete Eisenoxid vollständig reduziert werden, auch die porige Struktur der frisch anodisierten
Oberfläche wird nach dem Glühprozess nicht mehr beobachtet. Im Vergleich zur Referenz wird durch das vorherige Anodisieren der Probe die Haftung des Überzugs verbessert. Die erfindungsgemäße Ausbildung der internen und externen Oxide ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Mittels der erfindungsgemäßen Anodisierung mit anschließender Glühung in HNx-Atmosphäre wird die Bildung von nur wenigen globularen externen Oxiden erreicht. Durch den hohen Anteil an metallischer Oberfläche kann eine Schmelztauchveredelung ohne Beeinträchtigung der Haftung und Oberflächenanmutung durchgeführt werden. Der Referenzprozess ist in Figur 3 gezeigt. Dargestellt ist das Schema einer typischen Glühung vor der
Schmelztauchveredelung mit Bildung einer nahezu deckenden externen Oxidschicht. Diese stört die anschließende Benetzung in erheblichem Maße und führt zu unverzinkten Stellen und Haftungsproblemen des Schmelztauchüberzugs. Durch die bei der Anodisierung vorteilhaft erzielbare erhöhte Porosität gegenüber thermisch erstellten Oxidschichten, können durch Anodisierung erstellte Schichten auch bei höheren Oxidschichtauflagen noch im Glühofen wieder reduziert werden. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
schmelztauchbeschichteten Stahlbänder, können vorzugsweise, aber nicht einschränkend, zur Herstellung von Teilen für Kraftfahrzeuge Anwendung finden, wie zum Beispiel zur Herstellung von kaltumgeformten, warmumgeformten oder pressformgehärteten Bauteilen. Als Beschichtungen für die Stahlbänder kommen grundsätzlich Aluminium-Silizium (AS/AISi), Zink (Z), Zink-Aluminium (ZA), Zink- Aluminium-Eisen (ZF/Galvannealed), Zink-Magnesium-Aluminium (ZM/ZAM) oder Zink-Mangan-Aluminium und Aluminium-Zink (AZ) in Betracht.
Zusammenfassend sind bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens folgende Vorteile festzuhalten:
· Verbesserung der Verzinkbarkeit von Stählen insbesondere bei erhöhtem
Legierungsgehalt
• Verbesserung der Oberflächenqualität in Bezug auf Optik und Oberflächendefekte
• Bei der Entwicklung neuer Legierungskonzepte fließen neben den mechanisch- technologischen Eigenschaften des Werkstoffes auch Anforderungen an eine spätere Beschichtung mit ein. Soll das Stahlband beispielsweise in einem kontinuierlichen Verfahren nach dem Glühen schmelztauchveredelt werden, so ist bei der
Legierungsentwicklung bereits zu berücksichtigen, dass eine Benetzbarkeit gegeben sein muss. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein höherer Freiheitsgrad bei der Legierungsentwicklung erreicht werden. Hierdurch können Kosten bei der Legierung eingespart werden oder verbesserte mechanisch-technologische
Eigenschaften erreicht werden.
• Messung der Oxidschichtdicke vor der Glühbehandlung möglich
• Homogene Abscheidung der Oxidschicht über Bandbreite und -länge
• Schnelle und automatische Anpassung der Anodisierungsparameter bei
Geschwindigkeitseinbrüchen und Gütenwechsel möglich
• Der Emissionsgrad des Stahlbandes kann durch die Anodisierung vor dem
Glühprozess erhöht werden. Daraus resultieren größere Aufheizraten im Ofen. Es wird dann ermöglicht, die Bandgeschwindigkeit bei gleicher Ofenlänge zu erhöhen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes, das neben Eisen als
Hauptbestandteil und unvermeidbaren Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% enthält: AI: mehr als 0,02, Cr: mehr als 0,1 , Mn: mehr als 1 ,3 oder Si: mehr als 0,1 , wobei die Oberfläche des Stahlbandes gereinigt wird, das Stahlband geglüht wird und anschließend das so behandelte und geglühte Stahlband mit einem Schmelztauchüberzug beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband vor dem Glühen bei Temperaturen unterhalb von 200 °C oxidationsbehandelt wird, wobei auf der Oberfläche des Stahlbandes unter Ausbildung von Oxiden mit Eisen aus dem Stahlband eine Eisenoxid enthaltene Oxidschicht ausgebildet wird, welche im Zuge des Glühens unter einer reduzierenden Atmosphäre zur Erzielung einer im Wesentlichen aus metallischem Eisen
bestehenden Oberfläche reduktionsbehandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Oxidationsbehandlung bei Temperaturen unterhalb von 150 °C, vorzugsweise unterhalb von 135 °C, stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühen bei
Temperaturen von 660 °C bis 880 °C stattfindet.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband neben Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% enthält: AI: 0,02 bis 15, Cr: 0,1 bis 9, Mn: 1 ,3 bis 35 oder Si: 0,1 bis 10.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlband neben Eisen und erschmelzungsbedingten Verunreinigungen ein oder mehrere der sauerstoffaffinen Elemente in Gewichts-% aufweist: AI: 0,02 bis 3, Cr: 0,2 bis 1 , Mn:
1 ,5 bis 7, Si: 0,15 bis 3 beziehungsweise bevorzugt: AI: 0,02 bis 1 , Cr: 0,3 bis 1 , Mn: 1 ,7 bis 3, Si: 0,15 bis 1.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsbehandlung eine anodische Oxidation ist.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationsbehandlung eine Plasmaoxidation oder ein nasschemisches Verfahren in sauerstoffabgebenden Medien ist.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oxidschicht mit einer Mindestdicke von mindestens 5 nm und maximal bis zu 500 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes ausgebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oxidschicht mit einer Dicke von 10 nm bis 200 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes ausgebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oxidschicht mit einer Dicke von 30 nm bis 150 nm auf der Oberfläche des Stahlbandes ausgebildet wird.
1 1. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6, 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die anodische Oxidation bei Stromdichten zwischen 50 und 400 A/dm2 in einer 20 bis 60 %-igen NaOH- oder KOH-Lösung bei einer
Elektrolyttemperatur von mindestens 45 °C bis maximal der 3 K unterhalb der Siedetemperatur des Elektrolyten erfolgt.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch
gekennzeichnet, dass das Glühen in einem Durchlaufglühofen durch geführt wird, bei einer Glühtemperatur von 700 °C bis 880 °C und einer Aufheizrate von 5 K/s bis 100 K/s, mit einer reduzierenden Glühatmosphäre, bestehend aus 2 bis 30 % hh und 98 bis 70 % N2 und einem Taupunkt zwischen +15 und -70 °C und einer Haltezeit des Stahlbandes auf Glühtemperatur zwischen 30 s und 650 s mit anschließender Abkühlung auf eine Temperatur zwischen 400 °C und 500 °C mit anschließender Durchführung der Beschichtung des Stahlbandes mit dem metallischen Überzug.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühtemperatur 750 bis 850 °C, die Aufheizrate von 10 bis 50 K/s beträgt, die Glühatmosphäre 1 bis 10 % H2, Rest N2 aufweist und einem Taupunkt zwischen -10 bis -50 °C und einer Haltezeit des Stahlbandes auf Glühtemperatur von 60 bis 180 s.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass als metallische Überzüge Aluminium-Silizium (AS, AlSi), Zink (Z), Zink-Aluminium (ZA), Zink-Aluminium-Eisen (ZF/Galvannealed), Zink-Magnesium-
Aluminium (ZM, ZAM), Zink-Mangan-Aluminium oder Aluminium-Zink (AZ) verwendet werden.
15. Verwendung eines nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 hergestellten Stahlbandes zur Herstellung von Teilen für Kraftfahrzeuge oder zur Herstellung von pressformgehärteten Bauteilen von Kraftfahrzeugen.
PCT/EP2019/052191 2018-02-06 2019-01-30 Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge WO2019154680A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020207024727A KR102635881B1 (ko) 2018-02-06 2019-01-30 금속 용융 도금 코팅의 개선된 접착을 갖는 강 스트립을 제조하는 방법
US16/967,619 US11702729B2 (en) 2018-02-06 2019-01-30 Method for producing a steel strip with improved bonding of metallic hot-dip coatings
EP19703657.7A EP3749793B1 (de) 2018-02-06 2019-01-30 Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge
RU2020124908A RU2766611C1 (ru) 2018-02-06 2019-01-30 Способ изготовления стальной полосы c улучшенной адгезией наносимых методом горячего погружения металлических покрытий

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018102624.2A DE102018102624A1 (de) 2018-02-06 2018-02-06 Verfahren zur Herstellung eines Stahlbandes mit verbesserter Haftung metallischer Schmelztauchüberzüge
DE102018102624.2 2018-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019154680A1 true WO2019154680A1 (de) 2019-08-15

Family

ID=65324337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/052191 WO2019154680A1 (de) 2018-02-06 2019-01-30 Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11702729B2 (de)
EP (1) EP3749793B1 (de)
KR (1) KR102635881B1 (de)
DE (1) DE102018102624A1 (de)
RU (1) RU2766611C1 (de)
WO (1) WO2019154680A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3816319A1 (de) * 2019-10-29 2021-05-05 Salzgitter Flachstahl GmbH Verfahren zur herstellung eines hochfesten stahlbandes mit verbesserter haftung zinkbasierter schmelztauchüberzüge
DE102020120580A1 (de) 2020-08-04 2022-02-10 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum herstellen von beschichtetem stahlband, und verfahren zum herstellen eines gehärteten stahlprodukts
WO2022130124A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 Arcelormittal Annealing method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05171392A (ja) * 1991-12-20 1993-07-09 Kawasaki Steel Corp 高強度鋼板の溶融亜鉛めっき法
JPH05239605A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Kawasaki Steel Corp 高張力鋼板の溶融亜鉛めっき方法
DE102010037254A1 (de) 2010-08-31 2012-03-01 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts
WO2013007578A2 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur herstellung eines durch schmelztauchbeschichten mit einer metallischen schutzschicht versehenen stahlflachprodukts
US20130304982A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Bu Il JUNG Memory device, memory system, and operating methods thereof
DE102013105378B3 (de) 2013-05-24 2014-08-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts und Durchlaufofen für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage
US20160102379A1 (en) 2013-05-21 2016-04-14 Jfe Steel Corporation Method for manufacturing high-strength galvannealed steel sheet
WO2017110054A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 Ｊｆｅスチール株式会社 Ｍｎ含有合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5171392A (ja) * 1974-12-18 1976-06-21 Asahi Denka Kogyo Kk Henseifuenoorujushino seizohoho
CA1054509A (en) * 1975-09-09 1979-05-15 Union Carbide Corporation Ethylene production with utilization of lng refrigeration
DE102004059566B3 (de) * 2004-12-09 2006-08-03 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Bandes aus höherfestem Stahl
JP5239605B2 (ja) * 2008-02-25 2013-07-17 日産自動車株式会社 可変動弁装置及び内燃機関
JP5171392B2 (ja) * 2008-05-27 2013-03-27 オリンパス株式会社 通信システム、情報保有装置、および管理装置
MA39029B2 (fr) 2013-12-10 2019-08-30 Arcelormittal Procédé de recuit de tôles en acier
KR101797417B1 (ko) * 2013-12-13 2017-11-13 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판의 제조 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05171392A (ja) * 1991-12-20 1993-07-09 Kawasaki Steel Corp 高強度鋼板の溶融亜鉛めっき法
JPH05239605A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Kawasaki Steel Corp 高張力鋼板の溶融亜鉛めっき方法
DE102010037254A1 (de) 2010-08-31 2012-03-01 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts
WO2013007578A2 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur herstellung eines durch schmelztauchbeschichten mit einer metallischen schutzschicht versehenen stahlflachprodukts
US20130304982A1 (en) 2012-05-14 2013-11-14 Bu Il JUNG Memory device, memory system, and operating methods thereof
US20160102379A1 (en) 2013-05-21 2016-04-14 Jfe Steel Corporation Method for manufacturing high-strength galvannealed steel sheet
DE102013105378B3 (de) 2013-05-24 2014-08-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts und Durchlaufofen für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage
WO2017110054A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 Ｊｆｅスチール株式会社 Ｍｎ含有合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
EP3396005A1 (de) * 2015-12-22 2018-10-31 JFE Steel Corporation Mn-haltiges feuerverzinktes galvannealed-stahlblech und herstellungsverfahren dafür

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3816319A1 (de) * 2019-10-29 2021-05-05 Salzgitter Flachstahl GmbH Verfahren zur herstellung eines hochfesten stahlbandes mit verbesserter haftung zinkbasierter schmelztauchüberzüge
DE102020120580A1 (de) 2020-08-04 2022-02-10 Muhr Und Bender Kg Verfahren zum herstellen von beschichtetem stahlband, und verfahren zum herstellen eines gehärteten stahlprodukts
WO2022130124A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 Arcelormittal Annealing method
WO2022129989A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 Arcelormittal Annealing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200118079A (ko) 2020-10-14
RU2766611C1 (ru) 2022-03-15
DE102018102624A1 (de) 2019-08-08
EP3749793A1 (de) 2020-12-16
KR102635881B1 (ko) 2024-02-08
EP3749793B1 (de) 2023-07-12
US20210156018A1 (en) 2021-05-27
US11702729B2 (en) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2848709B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines mit einem metallischen, vor Korrosion schützenden Überzug versehenen Stahlbauteils und Stahlbauteil
DE60220191T2 (de) Hochfestes feuerverzinktes galvanisiertes stahlblech und feuerverzinktes geglühtes stahlblech mit ermüdungsfestigkeit,korrosionsbeständigkeit,duktilität und plattierungshaftung,nach starker verformung und verfahren zu dessen herstellung
EP1658390B1 (de) Verfahren zum herstellen eines gehärteten stahlbauteils
EP2010690B1 (de) Verfahren zum schmelztauchbeschichten eines stahlflachproduktes aus höherfestem stahl
EP2955238B1 (de) Verfahren zur herstellung eines aluminierten verpackungsstahls
DE102012101018B3 (de) Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines Stahlflachprodukts
EP2432910A1 (de) Verfahren zum schmelztauchbeschichten eines 2-35 gew.-% mn enthaltenden stahlflachprodukts und stahlflachprodukt
EP3749793B1 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge
DE102008005605A1 (de) Verfahren zum Beschichten eines 6 - 30 Gew. % Mn enthaltenden warm- oder kaltgewalzten Stahlflachprodukts mit einer metallischen Schutzschicht
DE112009004363T5 (de) Stahlblechvergütungsvorrichtung, selbige umfassende vorrichtung zur herstellung vonbesohichtetem stahlblech und selbige einsetzendes herstellungsverfahren für besohichtetes stahlblech
AT520637B1 (de) Verfahren zur verbesserung der beschichtbarkeit eines metallbandes
EP3250727B1 (de) Bauteil aus pressformgehärtetem, auf basis von aluminium beschichtetem stahlblech und verfahren zur herstellung eines solchen bauteils
WO2015144530A1 (de) Kaltgewalztes stahlflachprodukt und verfahren zu seiner herstellung
EP3056591A1 (de) Verfahren zum herstellen eines erzeugnisses aus gewalztem bandmaterial
DE19937271A1 (de) Verfahren zur Herstellung von tiefzieh- oder abstreckziehfähigem, veredeltem Kaltband, vorzugsweise zur Herstellung von zylindrischen Behältern und insbesondere Batteriebehältern
WO2020141147A1 (de) Aluminiumbasierte beschichtung für stahlflachprodukte zur pressformhärtung von bauteilen und verfahren zur herstellung hierzu
EP3947753B1 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge
EP0026757B1 (de) Verfahren zum Feuerverzinken von Eisen- oder Stahlgegenständen
WO2022269021A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlflachprodukts mit einem zink- oder aluminiumbasierten metallischen überzug und entsprechendes stahlflachprodukt
EP3816319B1 (de) Verfahren zur herstellung eines hochfesten stahlbandes mit verbesserter haftung zinkbasierter schmelztauchüberzüge
DE69728389T2 (de) Heissgetauchtes galvanisiertes stahlblech mit verminderten defekten, entstanden durch fehlbeschichtung, mit hervorragender kontaktbeschichtungshaftung und verfahren zu dessen herstellung
WO2022029033A1 (de) Verfahren zum herstellen von beschichtetem stahlband, und verfahren zum herstellen eines gehärteten stahlprodukts daraus
EP3947754B1 (de) Verfahren zur herstellung eines stahlbandes mit verbesserter haftung metallischer schmelztauchüberzüge
EP3867058A1 (de) Verfahren zum herstellen eines warmumformbaren stahlflachprodukts

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19703657

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207024727

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019703657

Country of ref document: EP

Effective date: 20200907