[发明专利]包括表征行进中的钢基材上的氧化物的层的步骤的用于制造钢产品的方法

说明书

用于制造钢产品的方法，包括表征存在于行进中的钢基材(21)上的氧化物的层(22)的步骤的，所述表征包括以下步骤：‑提供钢基材的包含氧化物的层的部分，其中所述部分限定氧化物表面；‑使用高光谱照相机(20)采集来自所述氧化物表面的光(Lr)以获得分别表示采集的光的一部分(Lrsubgt;λ,M/subgt;)的强度的强度值(Isubgt;λ,M/subgt;)，其中每个部分分别采集自位于所述氧化物表面上的复数个点(M)之一以及分别具有来自复数个波长中的波长(λ)；‑将获得的强度值与对于参照氧化物获得的参照强度值进行比较；以及‑计算层中参照氧化物的量。

本发明涉及包括表征存在于钢基材上的氧化物的层的步骤的用于制造钢产品的方法，其包括以下步骤：采集来自由所述层形成的氧化物表面的光；以及使用所采集的光以获得该层的组成和任选地其厚度。

例如考虑到镀锌处理，本发明还涉及用于处理铁合金带(如钢带)的的表面的设施，其包括适于执行所述方法的设备。

这样的氧化物层厚度在例如十纳米到数百纳米范围。

在退火步骤期间，例如在通过镀锌来涂覆之前，钢带的加热通常在直燃退火炉或辐射管退火炉中进行。然而，使用这些炉加热带材可导致在带材的表面上形成氧化物，其通常在涂覆之前通过另外的酸洗和/或喷丸步骤来消除。否则，待施加在钢板表面上的液态金属的可润湿性可能太低，导致钢表面上的裸点。

当带材组成包含显著量的易被氧化的元素例如Si、Mn、Al、Cr、B、P等时，特别地遇到该缺点。

如果下述元素是单独使用的，则在其之上可能出现这种缺点的含量对于Si、Mn、Al、P和Cr为约0.5重量％，对于B为5ppm。但是当这些元素中的数者存在于钢中时，这些限制可能明显降低。例如，具有0.2％的Mn、0.02％的Si和5ppm的B的无间隙可烘烤硬化钢(interstitial-free bake-hardenable steel)可能已经经历了这样的润湿问题，因为存在B，其快速向上扩散至带材表面并使Mn氧化物和Si氧化物析出为连续膜。

一般来讲，所有高强度钢都会遇到由液态金属引起的不良润湿的风险，因为它们包含所述元素中的至少一者，例如双相钢、TRIP(TRansformation Induced Plasticity，转变诱导塑性)钢、TWIP(TWining-Induced Plasticity，孪生诱导塑性)钢、电工钢(electricsteel)等。对于双相钢，Mn的量通常低于3重量％，以通常低于1重量％的量添加Cr、Si或Al。对于TRIP钢，与最多2重量％的Si或Al联合，Mn量通常低于2重量％。对于TWIP钢，与Al或Si(最多3重量％)联合，Mn量可以高至25重量％。

特别地包含大量(最高至10重量％)的Al和/或Si的低密度钢也对这种现象敏感，以及例如高Cr不锈钢对热处理敏感。

因此，检测和识别钢带上的氧化物层是重要的问题。目前，用于确定存在于钢基材表面上的氧化物的类型的最常用技术是红外光谱法，更确切地是IRRAS(InfraredReflection Absorption Spectrometry，红外反射吸收光谱法)。其具有无损的优点。

用这样的技术，也可以评估氧化物层的厚度。然而，用于确定层的厚度的优选无损光学技术是纳米椭圆光度法(ellipsometry)。

不幸的是，红外光谱法和椭圆光度法都需要数秒至数分钟范围的相对长采集时间，这不允许将它们在生产设施上在线上实施。

此外，大多数公知的技术不允许在热产品(例如退火炉内的产品)上或在冷产品(例如酸洗线出口处的产品)上操作。

本发明的目的是提供表征存在于钢基材上的氧化物的层的方法，其解决或减轻至少一些上述问题，特别是更快并且可以在生产设施处在线上实施的方法。

为此，本发明提出了用于制造钢产品的方法，包括表征形成于行进中的钢基材上的氧化物的层的步骤，该表征步骤包括以下步骤：