表面涂覆钢板及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及由碳钢构成的表面涂层钢板并且具有涂层，该涂层是由至少一个金属 防腐蚀层和被施加有粘结到金属防腐蚀层的材料的至少一个额外层。本发明进一步地设及 表面涂层钢板的生产工艺，其中至少一个金属防防腐蚀层被施加有粘结到由碳钢构成的板 状产品的材料并且至少一个额外层被施加有粘合到至少一个金属防腐蚀层的材料。
【背景技术】
[0002] 由于耐腐蚀性差，未涂覆的碳钢通常由锋涂层来防止腐蚀。为美观起见，通常为多 层、着色的有机表面涂层被随后施加并且该进一步增加了耐腐蚀性。然而，化学物质存在 于表面涂层系统和引物里，W确保抗抗腐蚀性并且该表面涂层的粘合性有时危害健康和环 境，因为它们通常包括重金属如镶、化6和化3。
[0003] 另外，着色的有机表面涂层遭受当暴露于强烈紫外光时它们或多或少很快变得漂 白的问题。
[0004] 作为锻锋碳钢板的替代品，也有不生诱的（non-rusting)不诱钢和铜板可用，但 该些相对昂贵。在一般情况下，特别是不诱钢是相对昂贵的材料，由于其金属合金元素如 铭、铁和镶。
[0005] W0 2012/030726A1描述了碳钢构成的锻锋钢板，其意图是模仿不生诱的不诱钢 板。为此目的，钢板的锋层被挤压并且纹理化，其纹理具有在从0. 127至1. 524微米（=5 至60微英寸）范围内的表面粗趟度。锻锋且纹理化的碳钢板还具有有机涂层，该有机涂层 是额外的腐蚀保护并且通过该有机涂层，所述金属板的外观可根据其最终用途而变化。有 机涂层可W由透明聚醋薄膜构成，其具有特别是是抗指纹的功能。然而，该种锻锋且纹理化 的钢板就其美观效果而言是相当不理想的。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供在开篇提及的钢板，其无需着色的有机表面涂层可W提供就 美学效果而言的高品质外观，并且另外地具有非常高的抗紫外特性。
[0007] 该个目的通过具有权利要求1特征的表面涂覆钢板和具有权利要求8特征的用于 生产表面涂覆钢板的方法实现。本发明的钢板及其生产方法的优选且有利的实施例在从属 权利要求中加W说明。
[0008] 本发明的钢板是由碳钢制成并且被设置有涂层，该涂层是由至少一个金属防腐蚀 层和被施加材料地结合到金属防腐蚀层的至少一个另外的层组成，其中所述至少一个另外 的层是金属层或者是由金属层形成的，并且该金属层基于不生诱的不诱钢、铭和/或含镶 合金、铜和/或铜合金。
[0009] 本发明的方法相应的特征在于至少一个金属防腐蚀层被施加被粘合到由碳钢构 成的板状产品的材料，并且至少一个金属层被施加作为另一层的被结合到防腐蚀层的材 料，其中，该金属层是基于不生诱的不诱钢、铭和/或含镶合金，铜和/或铜合金。
[0010] 本发明的优点是通过另一金属层所产生的颜色或美学效果。其结果是，复杂的表 面涂覆系统，其经常含有对环境和健康有害的物质，可W被省略并且与此同时非常高的抗 紫外线性能得W实现。具体地，看起来像常规的单层、不生诱的不诱钢板或铜板，并且适合 于广泛的用途例如在建造和建筑、车辆构造、造船、在家具行业、家用电器工业和/或娱乐 电子的板状材料可W通过施加不生诱的不诱钢、铜、或铭、镶和/或含铜合金到被设置有至 少一个金属防腐蚀层的碳钢板而被提供。例如，用于楼宇外墙的覆盖件、轨道、盖板、模板 件、厨房电器的壳体、蒸汽抽气罩壳体、卫浴用具、装饰件和具有设计要求的壳体和外壳可 W由本发明的表面涂覆钢板进行制造。例如，黄铜或青铜层可W在锻锋碳钢板通过施加根 据本发明的铜合金进行制造。与相应的不诱钢或铜板相比，即由不生诱的不诱钢或铜制造 的单层板，本发明的钢板不仅提供成本优势，而且由于作为支撑件的钢板而改进机械稳定 性也是可能的。此外，该至少一个金属防腐蚀层特别是保证了本发明的钢板的高耐腐蚀性。 此外，锡（Sn)或含锡的铜合金的应用使得实现高耐腐蚀性的青铜合金作为在金属腐蚀层 上的进一步金属层也是可能的。
[0011] 由碳钢制成的板的厚度是例如在从0. 05至30mm的范围，优选从0. 5至5毫米的 范围。
[0012] 本发明的钢板的至少一个金属防腐蚀层优选基于锋和/或侣的防腐蚀层，例如锋 狂)、电解锋狂巧、锋侣狂A)、侣锋（A幻、热浸锻侣（FAL)或锋儀狂M)类型的防腐蚀层。该 防腐蚀层被施加到通过烙融浸溃处理或电解处理的由碳钢制成的板材。它确保该板材一侧 或两侧（宽面）的至少抗腐蚀性。然而，本发明的钢板的防腐蚀优选地也可W延伸到（被 剪切）的边缘，其特别是在锋基涂层的情况下能够实现。
[0013] 该至少一个金属层优选通过化学或物理气相沉积被施加到金属防腐蚀层。沉积优 选在减压、惰性气体（例如氣气）或在反应性气氛（例如氧或空气）下进行，伴随着金属、 金属氧化物、金属碳化物和/或金属氮化物层被沉积在金属防腐蚀层。被施加到防腐蚀层 的金属层也可W具有多层结构。该至少一个金属层优选地W从1纳米到10微米范围内的 厚度，特别优选在50至200纳米范围内的厚度，被施加到金属防腐蚀层。
[0014] 在本发明的工艺方法中，从气相的物理沉积可W在真空条件下和/或具有另外的 惰性气体，优选氣气下进行。另一方面，化学气相沉积在反应性气氛下例如除了氧气或空气 外的氧化性条件下进行。在该种方式中，防腐蚀层上的一个或更多金属氧化物层的沉积可 W被实现。该在被涂覆材料的耐腐蚀性，特别是对于所参与的金属和化合物的电化学序列 (electrochemicalseries)，特别是当锋和不诱钢都存在时可W是有利的。
[0015] 本发明的另一优选实施例的特征在于在施加至少一个另外的金属层之前，至少一 个金属防腐蚀层被纹理化。纹理化是在宏观和/或微观范围内实施的，例如通过压花图案、 敷料、刷涂或类似方式。在纹理化之，至少一个另外的金属层随后被施加。纹理可W改善或 增强所需的光学效果。例如，拉丝不诱钢或铜板的特定图案或外观可该种方式来产生。
[0016] 本发明的进一步优选的实施方案包括将至少一个透明层施加到至少一个另外的 金属层。在目前情况下，术语透明层包括半透明层，特别是透视的着色层，例如赋予不诱钢 的透明层产生淡藍色壳体或淡红色壳体的设计效果。透明层可W特别是基于例如有机涂 层材料的透明清漆或抗指纹涂层。此外，本发明的钢板的抗腐蚀可W通过该个可选的透明 (或半透明）层被进一步地改善。
【附图说明】
[0017] 本发明在示出了一些示例性实施例的辅助下在下文进行描述。该图示意性地示 出：
[0018] 图1示出用于实施本发明工艺的装置；
[0019] 图2W截面图的方式示出了根据本发明的表面涂覆钢板的部分；W及
[0020] 图3同样W截面图的方式示出了本发明的进一步示例性实施方式的表面涂覆钢 板的部分。
【具体实施方式】
[0021] 用于由碳钢（C型钢）组成的钢板进行表面涂布的系统在图1中示出。根据本发 明的待涂覆的由C型钢组成的该板状产品1具有例如W下化学组分：
[0022]
[0023]
[0024] 碳钢作为钢圈2优选被供给给钢厂。带状的C型钢1的厚度是例如在0. 05mm到 30mm的范围内。带状的C型钢片1在热和/或冷轴3之后进行第一表面涂覆，该涂层用于 宽面的防腐蚀并且，取决于该涂覆系统，也用于钢带1的边缘。该表面涂层或锋涂层可W是 例如火锻锋狂)、电解锋涂层狂巧、锋-侣涂层狂A)、侣锋涂层（A幻，火侣涂层（FAL)或锋 儀涂层狂M)。
[00巧]钢带1优选在热锻工厂4里在其两侧被被涂覆锋或者被设置有防腐蚀涂层。钢带 1在隧道炉5里预先被加热。6代表汽提装置（strippingdevices),例如吹塑喷嘴，通过该 汽提装置，过量的腐蚀保护材料或锻锋材料被从钢带1上移除并且该金属防腐蚀层的理想 厚度被设定。
[0026] 至少一个另外的金属层随后通过第二表面涂层工艺被施加到设置有金属防腐蚀 层的钢带1'的至少一个侧面，该金属层是基于不生诱的不诱钢、铭或含镶合金和/或铜合 金。所述至少一个另外的金属层优选通过物理气相沉积（PVD)或化学气相沉积（CVD)被施 加到防腐蚀钢带。该层厚度在1纳米到10微米的范围内，优选在50至200纳米的范围内。 该另外的金属层也可-些子层的方式被施加到防腐蚀层。用于施加较薄的进一步金属 层或用于执行蒸汽沉积的装置被表示为在图1中标记7。
[0027] 该薄的进一步金属层的蒸汽沉积优选在真空条件下或具有惰性气体优选氣气引 入下进行。在此，被施加到防腐蚀层的金属被转换成气态并冷凝在所述防腐蚀层上。为了 转化金属为气态，例如其被加热直到它化合适的汽化速率蒸发。为了施加高品质的且非常 均匀的金属层到防腐蚀层上，汽化器与待涂覆的基板1'之间的距离对于材料而言尽可能 地自由是有利的，由于该个原因，