本发明专利技术涉及一种方法，该方法可以成本有效且资源有效地、过程可靠地热浸镀精炼Ni合金的扁钢产品(S)。为实现该目的，该方法包括以下工序：a)提供扁钢产品(S)，该扁钢产品由包含≥2.0重量％的Ni和≥5.0重量％的Cr的钢构成；b)在由N2构成的并且分别可选地包含1-50％的H2、0.1-2.0％的CO、5.0-15.0％的CO2(按体积％)、具有-15-+30℃露点TP1的加热气氛(Atm1)中在1-30s内将扁钢产品(S)加热至700-1100℃的保持温度；c)在由N2以及1.0-50.0％的H2和≤1.0％的O2(按体积％)构成的、具有-30-0℃露点TP2的保持气氛(Atm2)中将扁钢产品(S)在保持温度下保持10-120s的保持时间；d)将扁钢产品(S)从保持温度冷却到430-800℃的带材入口温度；e)使扁钢产品(S)输送经过具有惰性或还原性喷管气氛(Atm4)的喷管区域(6)并经过熔浴(B)；其中TP1＞TP2＞TP4。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种方法，该方法可以成本有效且资源有效地、过程可靠地热浸镀精炼Ni合金的扁钢产品(S)。为实现该目的，该方法包括以下工序：a)提供扁钢产品(S)，该扁钢产品由包含≥2.0重量％的Ni和≥5.0重量％的Cr的钢构成；b)在由N2构成的并且分别可选地包含1-50％的H2、0.1-2.0％的CO、5.0-15.0％的CO2(按体积％)、具有-15-+30℃露点TP1的加热气氛(Atm1)中在1-30s内将扁钢产品(S)加热至700-1100℃的保持温度；c)在由N2以及1.0-50.0％的H2和≤1.0％的O2(按体积％)构成的、具有-30-0℃露点TP2的保持气氛(Atm2)中将扁钢产品(S)在保持温度下保持10-120s的保持时间；d)将扁钢产品(S)从保持温度冷却到430-800℃的带材入口温度；e)使扁钢产品(S)输送经过具有惰性或还原性喷管气氛(Atm4)的喷管区域(6)并经过熔浴(B)；其中TP1＞TP2＞TP4。【专利说明】
本专利技术涉及一种对扁钢产品热浸镀金属保护层的方法，对此，制造扁钢产品的钢 包含至少2. 0重量％的Ni和至少5. 0重量％的Cr。
技术介绍
这里所说的"扁钢产品"，是指钢带或钢板以及由钢带或钢板制得的板坯和裁剪 料。 类似于例如Μη或N，钢中的Ni使奥氏体的结构状态在较低温度下保持稳定。能够 有针对性地利用这个效应，从而改善钢的材料机械性能。因此，包含剩余奥氏体成分的多相 钢具有特别好的强度和軔性的结合。另外，Ni含量>8重量％的、完全奥氏体的钢种没有 脆軔转变，这实现了低温应用。此外，与高Μη合金的钢种相比，Ni合金的完全奥氏体钢明 显不易受到环境变化的影响。特别是具有额外的Cr合金成分的Ni钢具有特别好的化学稳 定性和高的抗腐蚀性。各种钢中的Mo额外保障了这种钝化。能够根据各种钢合金所力求 的材料强度或材料韧性添加其它的元素，例如Al、Mn、Ti和Si。 由于具有特殊的材料性能，Ni合金的扁钢产品在高温和低温应用领域中具有很大 的应用潜力。对此特别可以应用在汽车制造中，特别是底盘区域中的结构部件，还有化学方 面的仪器制造、机械制造和设备安装。另外，例如可以用Ni合金的钢制造用于房屋建筑或 诸如此类的装饰性部件。 尽管所述钢对环境影响具有显著的稳定性，还是对其涂覆额外的保护层，这对于 由所述种类镍合金的钢制得的、用于特殊要求的组成部分或结构件的扁钢产品来说在技术 方面是需要的或者在经济方面是有意义的。因此，除了优化稳定性、特别是抗腐蚀性，还可 以改善各种扁钢产品的成型能力或视觉外观。 为了在扁钢产品上涂覆这种金属保护层，连续的带材镀层是通常采用的方法。然 而该方法中，外部的、附着在待涂覆产品的各个表面上的合金元素氧化物的化学惰性对涂 覆效果有不良影响。在这方面关键的合金组分例如为Cr、Al、Mn、Si和其它形成氧化物的元 素。在待涂覆的扁钢产品表面上由这些合金元素形成的氧化物造成润湿缺陷和粘附缺陷。 为了避免该缺陷需要满足分别为连续的带材镀层提供的工艺技术和设备技术的特殊要求。 由AT 392 089 B己知，不锈钢在连续的带材工艺中可以单面及双面以电解的方式 镀锌。但是，该方法相对耗费成本并因此不应用在实践当中。 作为成本有效的、用来以电解方式镀层的替换方案，提出连续地热浸镀精炼钢带。 在该方法中，当钢带在连续熔炉中以再结晶的方式进行退火之后，将钢带短时间地浸入金 属熔浴中，该金属熔浴通常基于锌、铝或它们的合金。 合金钢的热浸镀精炼需要特别注意，因为对这些钢来说在退火阶段过程中亲氧的 合金组分会选择性地在钢表面氧化。表面的选择性氧化必然造成润湿缺陷以及粘附的不 足。 为了避免这个问题，对于通过热浸镀设有金属保护涂层的扁钢产品来说，通常需 要使其合金含量限制在一定的最大值。这包括各种钢基质的Ni含量。因此，需要通过热浸 镀设置金属保护层的扁钢产品的Ni含量在实践当中限制在低于2.0重量％、特别是不超过 1.0 重量％。对此在 EP 2 009 128 A1、EP 1 612 288 A1 和 EP 2 177 641A1 中描述了实 例。 与之有所不同的特殊情况在于镍合金钢的热浸镀精炼，这种钢除了 Ni还具有 5-30重量％含量的Cr。对于这种Cr合金的钢种来说例如企图通过带有强烈还原性的退 火参数的热处理（所谓的光亮退火）来抑制表面氧化物的形成。US 4 675 214、US 5 066 549、US 4883 723、US 5 023 113 和 EP 0 467 749 B1 描述了基于该构思的方法。 替代该己知的方法，在JP 3 111 546 A和JP 5 311 380 A中分别提出，在加热过 程中有针对性地形成FeO层（"预氧化"）并且在随后经历的保持阶段中将该层还原成金属 铁（Fe)。 另外，在由US 5 591 531所知的方法中，在一个线下进行的工序中借助罩式退火 炉退火预调节各个待镀层扁钢产品的、Fe充裕的边缘区域。然后将扁钢产品导入热浸镀设 备中并进行镀层。 作为另一个可能的方式，EP 2 184 376 A1公开了一种线下进行的预镀层，预镀层 过程中在钢带表面上涂覆一层薄的Fe层（"铁闪"）。 前述用来热浸镀精炼Cr合金钢的方法前提在于，热浸镀层实施为热渗铝，但是通 常情况下这并不涉及涂覆基于锌的保护层。对此，前述用来热浸镀Ni/Cr合金钢的方法在 日常操作中的实际应用面临这样的问题，即，在常规设计的、为普通合金钢所设置的热浸镀 设备上只能以高的耗费来实现这些方法。对此产生了高的消耗成本和维修成本，这些高的 成本是由于已知方法的应用中伴随高的H 2消耗以及己知方法中需要高的退火温度而造成 的。高的消耗和操作成本不符合如今对这些方法的经济和生态协调性的要求。特别是操作 方面的测试表明，根据JP 3-111546 A和JP 5-311380 A中分别描述的方法进行的预氧化 在实践当中难以控制并且具有低的过程可靠性。不管是在预氧化过程中形成过厚的氧化层 时，还是在层厚过小时，都会直接产生润湿缺陷，润湿缺陷导致热浸镀层在各个钢基质上的 粘附不足。 前述已知的、用于热浸镀精炼Cr合金钢的方案原则上只针对铁素体不锈钢。因 此，一旦设置有Ni成分，相关钢合金的Ni含量就要限制在< 3. 0重量％的、相对低的上限。 对此，由现有技术已知，Ni的存在绝对能够有利于需要通过热浸镀涂覆的扁钢产品。因此， 通过对钢带表面预涂覆钢带进入热浸镀精炼设备前所涂覆的、薄的Ni层（"Ni闪，，）能够 有效地抑制扁钢产品的亲氧合金元素的选择性氧化并且持久地改善涂覆效果。例如在j P 61-147865 A或JP 60-262950A中提出了为热浸镀精炼采用Ni闪。但是因为Ni闪的涂覆 要求额外的工序，该工序造成显著的额外费用，所以在实践中不采用该工艺。 除了额外地涂覆Ni闪，钢合金的Ni成分本身也能够用来改善金属热浸镀层的质 量。因此，根据US 7 736 449 B2所述对各个待锻层的扁钢产品的钢添加直至2.0重量％ Ni的Ni成分作为合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对扁钢产品(S)热浸镀金属保护层的方法，所述方法包括以下工序：a)提供一种通过冷轧或热轧获得的扁钢产品(S)，所述扁钢产品由包含至少2.0重量％的Ni和至少5.0重量％的Cr的钢制得；b)1‑30s内将所述扁钢产品(S)加热至700‑1100℃的保持温度，对此在这样一种加热气氛(Atm1)下进行加热，所述加热气氛的露点TP1调整在‑15℃至+30℃并且除了N2和技术上无法避免的杂质以外所述加热气氛还分别可选地包含一种或多种以下组分(按体积％)：H2:1‑50％、CO：0.1‑2.0％、CO2:5.0‑15.0％；c)在保持气氛(Atm2)下将经加热的扁钢产品(S)在保持温度保持10‑120s的保持时间，所述保持气氛由N2和技术上无法避免的杂质以及1.0‑50.0体积％的H2和直至1.0体积％的O2构成并且所述保持气氛的露点TP2调整在‑30℃至0℃；d)将扁钢产品(S)从保持温度冷却至430‑800℃的带材入口温度；e)使扁钢产品(S)输送经过喷管区域(6)，在所述喷管区域中使扁钢产品(S)保持在惰性的或还原性的喷管气氛(Atm4)下直至进入熔浴(B)中，并且随后使扁钢产品输送经过熔浴(B)，在所述熔浴中对扁钢产品(S)热浸镀金属涂层；其中所述加热气氛(Atm1)的露点TP1高于所述保持气氛(Atm2)的露点TP2并且露点TP2高于所述喷管气氛(Atm4)的露点TP4。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·布卢梅瑙，克里斯托弗·古泽克，弗莱德·金德拉，鲁道夫·舍嫩贝格，汉斯约阿希姆·克劳特希克，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，奥托库姆普尼罗斯塔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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