[发明专利]对扁钢产品涂覆保护涂层的方法和具有相应保护涂层的扁钢产品

说明书

本发明涉及一种允许使用锌基保护涂层涂布扁钢产品的方法。本发明也涉及钢产品，如钢带或钢板，对于所述钢带或钢板，在扁钢产品的至少一侧上已涂覆了锌基保护涂层。也延伸至具有相应保护涂层的钢产品。本发明要求2012年9月3日提交的申请EP 12182842.0的优先权。

长期以来已知的是，通过将如钢带或钢板等扁钢产品100涂布有锌合金，来提高其耐腐蚀性。实践中，这最常发生于钢产品从熔炉中出来并被引入锌合金浴11中之时，如图10中在示例性设备200的辅助下所示。为保护扁钢产品100使其免于氧化，该产品通常通过套管12而进入锌合金浴。在浴11中，扁钢产品100被辊13重定向，并向上移动离开浴11。一旦离开浴11，借助来自喷气剥离单元的喷嘴14的气流将钢产品100的粘附熔融膜剥离至目标尺寸，然后将扁钢产品100转移至冷却带15。一旦离开锌合金浴11，带状扁钢产品100会扯动一定量的合金伴随着它，所述合金量取决于传送机速度。合金的量是所期望的合金覆层(plating)的倍数。利用来自喷嘴14(优选使用宽而扁的喷嘴)的直接气流，这些熔融合金被剥离，直至所期望的覆层留在扁钢产品100上。涂层厚度特别是传送机速度、吹除压力以及喷嘴14与带状扁钢产品100间距等的函数。扁钢产品100上的锌合金涂层厚度因此可能受到喷嘴14的影响。但是，另外，合金组成的内在性质也发挥作用。这一连续操作工序通常称作热浸涂。

很长时间以来，使用所谓的Zn-Mg-Al涂层系统，其开发出了甚至在低涂层厚度下的出色的防腐保护效果。从热力学角度来看，热浸浴11中的这种复合Zn-Mg-Al涂层体系的冶金性能仅在以下条件下实现：为了能够模拟热浸浴11本身，必须作出努力和简化假设，并在这种热浸浴11中将扁钢产品100用保护涂层覆盖。这部分地因为热浸涂工序是动态工序，其中将扁钢产品100引入浴11中，并在连续工序中从浴11中取出。此外，浴11的组成，即，各合金组分局部存在的浓度会瞬间局部改变，并且温度分布也会略微变化。已经存在大量的研究和专利申请，其各自涉及热浸浴11中的Zn-Mg-Al涂层体系的部分方面。可提及的实例如下：

-GB 1,125,965：该较早的专利文献描述了一种Zn-Mg-Al涂层体系，其中对合金组成(以重量百分比计)限定了以下较大范围：1<Mg<4并且0.05<Al<5。该较早的专利文献的具体实施方式和技术教导是指

Zn-Mg-Al涂层体系和热浸浴，其合金具体具有以下合金组成之一(1.～5.)：

1.Mg＝2重量％，Al＝4重量％；

2.Mg＝2.4重量％，Al＝3.2重量％；

3.Mg＝2.4重量％，Al＝3.8重量％；

4.Mg＝2.49重量％，Al＝4.39重量％；

5.Mg＝2.5重量％，Al＝4.5重量％；

或者是指Zn-Mg-Al涂层体系和热浸浴，其合金具体具有以下合金组成之一(6.～9.)：

6.Mg＝2.77重量％，Al＝0重量％；

7.Mg＝2.97重量％，Al＝0.12重量％；

8.Mg＝3重量％，Al＝0重量％；

9.Mg＝3重量％，Al＝0.2重量％；

-WO2006/002843：该专利申请描述了一种Zn-Mg-Al-涂层体系，其中合金组成(以重量百分比计)限定如下：0.3<Mg<2.3并且0.6<Al<2.3。根据该专利申请的教导，镁组分跨越了在0.3重量％与2.3重量％之间延伸的较大窗口。为了不对可焊接性产生不利影响，该专利申请的教导声明，铝组分应设置为最大2.3重量％。

-EP 1 621 645 A1：该专利申请描述了一种Zn-Mg-Al涂层体系，其中采用的是比例为1:1的铝和镁。该文件说明，由于该浴中熔渣的形成，这些合金元素的总量不应过高。除其他方面外，EP 1 621 645 A1的技术教导还提到，超过2.3重量％的铝和2.3重量％的镁将得到更脆的涂层，其中表面品质显著劣化。因此，根据该专利申请，提出的是0.6重量％～1.3重量％的铝和0.6重量％～1.3重量％的镁。