本发明专利技术提供一种具有涂层的不锈钢带（１）产品，在所述钢带的一侧或两侧上具有密实的并且均匀分布的涂层（２）。所述涂层由基本纯的铝构成，所述涂层的厚度最大为１５μｍ，所述涂层的容许偏差最大为层厚的＋／－３０％，钢带基底的Ｃｒ含量至少为１０％，并且该涂层具有如此优良的粘附力，从而被涂覆的钢带能够在最大等于所述钢带厚度（３）的半径上被弯曲１８０度，而不会表现出发生剥落等情形的任何趋势。涂覆铝的钢带产品适于应用在例如户外应用、运动和海洋应用、家庭应用和人员护理等具有高的湿度或者湿润条件的环境中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在卷绕式(roll-to-roll)连续生产过程中制造涂覆铝的不锈钢的方法，该方法所形成的薄的铝覆盖层具有优良的粘附力。具体的，其涉及涂覆铝的不锈钢带，该不锈钢带在钢带表面上的薄的铝层呈现出良好的粘附力，并且适于有成本效益地和高生产率地制造用于抗腐蚀应用的构件。
技术介绍
已经公知铝涂层可用于抗腐蚀应用中。然而，对于需要以有成本效益的和高生产率的方式进行生产的具有较小尺寸的构件而言，寻找一种能够满足质量和生产率要求的方法是困难的。由于生产率的原因，卷绕式连续涂覆过程是必要的，并且由于质量原因，具有良好粘附力的薄层是必须的。优良的粘附力是由最终产品的功能质量所要求的，并且也用于能够保证以有成本效益的和高生产率的方式制造构件。因此，具有不良粘附力的被涂覆带状材料将产生例如剥落等问题，并且将导致这种制造过程具有低的产量并且还存在由剥落的薄片自身所引起的干扰，特别当制造过程在连续生产线中进行时。而且，需要更加频繁的停工以便进行质量检查以及清洁生产线中剥落的薄片。总之，具有不良粘附力的涂层将导致不能令人接受的高的制造成本以及低劣的质量。在卷绕式连续过程中用铝对钢带进行涂覆的公知的、传统的方法如下-用铝箔覆盖基底钢材。该覆层过程″以冶金方式″将金属结合在一起，产生连续的钢带。这是一种较为简单的和直接的工艺，具有高产量和低成本。然而，该方法具有一些重大的缺陷。首先，经常存在不良粘附力的问题。而且，在技术上难以利用覆层技术实现良好的、均匀的薄涂层。-通过在冶炼熔池中进行浸渍，可以利用浸渍向基底材料施加低熔点金属。该方法的一个明显的缺陷在于，铝具有相当高的熔点(658℃)。这导致对于控制过程参数而言具有很高的复杂性，并且难以实现具有良好粘附力的均匀分布的覆盖薄层。还有一些气相沉积方法可用于对铝进行沉积。大多数方法为分次进行的过程，但是也存在一些连续的过程。在WO 98/08986中公开了一种利用电子束沉积的卷绕式连续生产方法的实例，该文献描述了一种通过在卷绕式连续生产过程中形成基底材料铝涂层而制造铁素体(FeCrAl)不锈钢带的方法。然而，在该专利申请中描述的该方法被优化用于生产适于用在高温腐蚀性环境中的产品，因此要求材料具有良好的高温强度并且还具有良好的高温抗腐蚀性，即抗氧化性。在该环境中，铝还扮演用作氧化物形成元素的角色，这对于在高温下的抗腐蚀性是有益的。这意味着基底材料与稀土金属熔合，并且铝涂层还形成在钢带的两侧上。而且，该专利申请建议对于涂层在950-1150℃的温度下进行匀化退火处理，以便使得铝均匀地分布在铁素体中。这说明最终产品在该情形中不是在表面上具有铝层的被涂覆产品。因此，它实际上是具有均匀分布的合金元素的FeCrAl带状产品，该合金元素也包括Al。而且，这意味着对于无氧化物界面以及对于良好的涂层粘附力没有特殊的要求。例如除了利用去离子水进行的普通的湿法清洁以清除残油以外，在PVD涂覆步骤之前没有进行其它的清洁。因为铝的作用是扩散到铁素体中，对于涂层的任何特殊均匀性也不作要求。因此如在WO 98/08986中公开的该方法不能用于本专利技术。在US 4655168中公开了用在连续气相沉积过程中的设备的另外一个实例，其中通过在真空腔室内部使用特殊的控制面板而实现厚度的均匀分布。所给实例用于对低碳钢进行Zn涂覆，但是指出也可根据所述专利技术涂覆铝。然而该方法与本专利技术很不同。例如存在导辊，钢带在导辊上被引导，该钢带被加热到高于待涂覆物质熔化温度的温度，并且在涂覆铝的情形，这将意味着高于658℃。该温度将不利的影响到一些不锈钢的结构稳定性。未提及用于进行蒸发的能量源并且也没有讨论任何离子侵蚀。关于无氧化物的界面或者涂层的良好粘附力也没有特殊的要求。所描述的是涂层是均匀分布的，但是没有给出任何细节，并且没有限定任何容许偏差范围。而且，用于控制沉积物质分布的系统好像非常复杂。因此如在US 4655168中描述的该方法不能用于本专利技术中。在US 5429843中描述了使用气相沉积镀覆进行铝涂覆的一个进一步的实例，其中在真空气氛中将物质施加到钢材的表面。钢材保持在100和400℃之间的温度下以在表面中形成有效点从而保证所要求的特性例如良好的粘附力。同样对于该涂覆过程使用离子束照射，但是是在与进行涂覆的同一腔室中进行。所形成的层在随后的喷涂过程中用作粘结层。理论上，在该专利技术中描述了两种具有不同结合方式的涂层即，AL+Zn和Al+Ti。然而，在所有情形中均表明，涂覆基本纯的铝不能用于所期的应用。对于AL+Zn，对Al和Zn同时进行蒸发，以生产A1/Zn涂层，该涂层具有优选在3-30％之间的Zn含量。对于Al+Ti，使用两层涂层以实现可接受的特性，并且前提条件是靠近钢的层必须是Ti层。其中示出，如果涂覆基本纯的铝，将产生这样的问题，即在涂层的针孔中产生点状腐蚀，并且因此还形成原电池，其最终将加速钢带材料的腐蚀。与本专利技术的主要差异在于，基底材料是普通钢而非不锈钢，并且还使用防蚀剂例如Zn添加剂或Ti层以避免电化腐蚀的发生。该方法还明显不同之处在于，所使用的过程是对钢带进行分次的涂覆，而不像在本专利技术中，在卷绕式连续生产过程中对不锈钢带材进行连续涂覆。因此如在US 5429843中描述的方法不能用于本专利技术。有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新的卷绕式连续生产过程以形成薄的并且连续的铝涂层的操作，在不锈钢表面上涂层具有良好的粘附力。而且，本专利技术的目的在于使得以有成本效益的并且高生产率的方式制造用于涂层材料抗腐蚀应用中的构件成为可能。本专利技术进一步的目的在于获得具有尽可能均匀的厚度的涂层。令人意外的，通过根据在权利要求1中所限定特征提供一种涂层钢产品实现了这些以及其它的目的。在从属权利要求中限定了本专利技术进一步优选的实施例。
技术实现思路
本专利技术涉及一种在卷绕式连续生产过程中制造涂覆铝的不锈钢的方法，该方法形成具有优良粘附力的铝覆盖薄层。涂覆铝的不锈钢带应该具有粘附力如此优良的薄层使得它们适于以有成本效益的并且高生产率的方式制造用于抗腐蚀应用中的构件。形式为涂覆铝的钢带材料的最终产品适于在消费者相关应用中用作抗腐蚀构件，它们通常用在具有高的湿度或湿润条件的环境中。该涂覆铝的不锈钢构件能够保护另一个金属部件不受电化腐蚀，因此用作牺牲阳极。在卷绕式连续过程中利用电子束蒸发(EB)将铝层沉积成具有优选低于15μm的厚度的均匀分布层。基底材料应当是具有高于10％(重量百分比)的Cr含量并且通常小于3mm的带厚的不锈钢。作为第一步骤，该卷绕式连续过程还可包括侵蚀腔室，以便去除通常存在于不锈钢上的氧化层。附图简要说明附图说明图1示出在对所述粘附力在最大半径等于钢带厚度上进行180°弯曲试验以测试粘附力之前，对根据本专利技术的试样即具有粘附力良好的薄的密实铝层的不锈钢带的示意。图2示出在如图1中所述弯曲试验中弯曲之后，对根据本专利技术的试样，即涂覆有粘附力良好的薄的密实铝层的不锈钢带的示意。图3示出厚度为0.3mm的并且涂覆有2μm的薄的铝涂层的不锈钢带截面的照片，该不锈钢带已经在发生在0.3mm的半径上的180°弯曲中被弯曲。没有发生任何剥落的趋势。图4示出根据本专利技术的卷绕式连续生产线的概略图片。具体实施例方式本专利技术涂层及其使用的描述形式为涂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有涂层的不锈钢带产品，在所述钢带的一侧或两侧上具有密实的并且均匀分布的涂层，其特征在于，所述涂层基本由纯铝构成并且直接施加到钢带上，所述涂层的厚度最大为１５μｍ，所述涂层的容许偏差最大为层厚的＋／－３０％，钢带基底的Ｃｒ含量至少为１０％，并且该涂层具有如此优良的粘附力，从而被涂覆的钢带能够在最大等于所述钢带厚度的半径上被弯曲１８０°，而不会表现出发生剥落等情形的任何趋势。
【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：安娜胡尔廷斯蒂根贝里，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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