[发明专利]对含6-30%的锰的热轧或冷轧扁钢制品镀金属保护层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对含6-30重量％的锰的热轧或冷轧扁钢制品镀金属保护层的方法，该方法通过熔浸镀层处理来实现。这里提到的“扁钢制品”指的是钢带和钢板或类似轧制而成的制品。

背景技术

锰含量较高的钢，由于其直到1400MPa的高强度和高延展性(比例延展至70％，断裂延展为90％)的良好性能的结合，主要特别适用于机动车制造业领域，尤其适用于汽车制造业。与使用目的相适宜的较高的锰含量为6重量％至30重量％的钢例如在文献DE 102 59 230A1、DE 197 27 795 C2或DE 199 00 199 A1中有所公开。由公知的钢制成的扁平制品，在具有较高强度的同时还具有各向同性变形性能，并且此外在较大的温度范围内仍具有延展性。

然而相对于优点，其缺点在于，锰含量较高的钢易出现点状腐蚀，并且难以使金属钝化。这一点相对于低合金钢来说，在较高的氯化物浓度的影响下，含锰量较高的钢局部虽然受到限制但是却强烈受到腐蚀，这样的较大的倾向性使属于高合金锰钢板材料组的钢直接在车身制造方面的应用难以实现。对此，锰含量较高的钢倾向于平面腐蚀，这种平面腐蚀同样限定了应用性的多样化。

由于对这种钢的技术需求，特别在汽车工业上的技术需求，因此这里使钢表面形成阴极腐蚀保护形式的钝化是十分重要的，例如通过涂覆一层金属锌镀层或含锌的涂层。

为了解决易腐蚀问题，在此建议对扁钢制品涂镀一层金属的防止腐蚀侵蚀的保护层，该扁钢制品是由锰含量较高的钢制成的、又一种广为使用在汽车车身制造领域的、上述类型的扁钢制品。

与该目的相适宜地制成电镀锌镀层。然而，这种锌镀层的镀层方法在工艺技术上相对消耗工本。对此具有这样的危险，即，钢材吸收混入氢，由此使钢材的机械性能受损。

在大型技术领域中，价格更低廉地且工艺技术更简单地，使钢带或钢板通过熔浸镀层而镀上一层金属保护涂层。在熔浸镀层处理中，将各个待镀层的扁平制品加热到确定的入池温度，以该入池温度将待镀层的扁平制品浸入到熔池中。为了调整保护涂层的层厚度，接下来将涂层的多余金属从扁平制品上刮去。根据各个处理的涂层材料的基质，在实际应用中还将熔浸镀层称为“防火镀锌”或“防火镀铝”。

在实际实验中，含锰量较高的钢带通过熔浸镀层而具有金属保护层，然而在待镀层的制品用涂层熔液润湿的方面却存在主要问题。这样就导致涂层在钢基质上的不足的粘附性，进而造成特别是在冷变形处理中，具有这样涂层的含锰量较高的钢板会出现涂层断裂和剥落的现象。

高合金但含锰量低的钢的范围中，公知的使润湿性能改善的方案是通过涂覆一层由铁或镍构成的中间层，而这样的技术方案在含锰量为6重量％的钢板中却不能导致所期待的结果。

在DE 10 2005 008 410 B3中公开了这样的内容，在含锰量为6-30重量％的钢带上，于在熔浸镀层处理之前的最后进行的退火处理以前先涂上一层铝镀层。粘附在钢带上的铝避免了在熔浸镀层处理之前的钢带退火处理中钢带表面的氧化。接下来，如果钢带自身由于其合金作用而不能提供有效的先决条件时，铝镀层以粘附剂的形式起作用，该铝镀层然后还使通过熔融镀层处理所形成的涂层得到固定，并且使该涂层完全粘附在钢带上。对此，在公知的方法中有效地采用，在对于熔融镀层处理必不可少的退火处理过程中使钢带的铁元素扩散到铝镀层中。因此，在退火的过程中，于钢带上产生金属的、主要由铝和铁组成的涂覆层，该涂覆层材料配合地与由钢带构成的基底相连接。

WO 2006/042931A1中公开了另一种用于对含锰量较高的钢带镀层的方法，该钢带含有0.35-1.05重量％的C，16-25重量％的Mn，剩余铁元素以及不可避免的杂质。根据该公知的方法，对这种成分组合的钢带首先进行冷轧，然后在大气环境中进行再结晶退火，使铁元素得到还原。在此，退火参数是这样选择的，即，在钢带上于两侧都设置中间层，该中间层基本上全部由非结晶的氧化物(FeMn)O组成，并且附加地设置一层外侧镀层，该外侧镀层由结晶的锰氧化物组成，其中，两层涂层的厚度至少为0.5μm。实际的实验证明，这样耗费工本的预先镀层的钢带在实际应用中并不具有冷变形所需的在钢基质上的粘附性。

除了上述现有技术以外，JP 07-216524A还公开了一种用于对热轧钢板进行热浸镀层的方法，该钢板具有较高的抗拉强度。在该公开的方法中，首先对钢板进行去氧化皮、酸洗和清洗处理。然后，使该钢板进行弱氧化，从而在钢板上产生氧化铁薄膜，该氧化铁薄膜的厚度为500-接下来再使氧化铁薄膜通过还原加热处理