从柔性轧制的带材制造制品的方法
【专利摘要】本发明涉及从柔性轧制的带材制造制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供由钢板制成的带材，柔性轧制所述带材，其中所述带材沿长度具有可变的厚度，用包含至少93％的锌的金属涂层材料电解涂覆，其中所述电解涂覆在所述柔性轧制后实施，在高于350℃且低于所述涂层材料固相线的温度进行热处理，其中所述热处理在所述电解涂覆后实施，加工来自柔性轧制的带材的坯，以及所述坯的冷或热成形。
【专利说明】从柔性轧制的带材制造制品的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从柔性轧制的带材制造涂层钢板的方法。所述钢板通过涂层保护防止腐蚀。
【背景技术】
[0002]已知用于将锌或锌合金涂覆由钢制成的组分的不同方法，如热镀锌(热浸镀锌)或电镀的(电解的)镀锌。热镀锌意指通过将预处理的钢件浸入液体锌熔体的方式，用固体金属锌涂层对钢件的电镀。电镀镀锌通过将工件浸入锌电解质实施。锌电极因为是贱金属，用作“牺牲阳极”。将要被镀锌的工件用作阴极，因为所述涂层的特征也是阴极性防腐蚀保护。
[0003]专利DE 10 2007 013 739 B3公开了一种用于柔性轧制涂层钢带的方法。电解涂覆热-或冷带钢，且后续的将其柔性轧制，其中，所述涂覆的钢带的厚度沿长度而不同。在柔性轧制后，根据所述钢板的厚度调节所述涂层，或者在柔性轧制中根据轧制压力调节所述涂层。因此，所述涂层形成的厚度不一。
[0004]专利DE 10 2009 051 673 B3公开了一种制造具有阴极防腐蚀保护层的钢带的方法。因此，将所述钢带热轧制，后续的冷轧制和电解镀锌。电解镀锌后，在钟式退火炉中，以250°C至350°C的温度热处理所述带钢4至48小时，由此制备锌铁层。
[0005]专利10 2007 019 196 Al公开了一种生产具有阴极防腐层的柔性轧制的带材的方法。所述方法包括以下步 骤:提供轧制的带钢作为具有阴极防腐层的热或冷带钢，以及柔性冷车L制所述涂覆的轧制的带钢，轧制过程中轧制辊隙是可调的。
[0006]专利DE 601 19 826 T2公开了一种用于获得具有高机械性能工件的方法，开始于通过深拉法(deep-drawing)形成的钢板带钢。热轧制所述工件,并用由锌制成的合金涂覆。因此，将钢板切割至适当尺寸，加热到800°C至1200°C的温度，以及后续的实施热深拉过程。然后，将所述深拉过程所需的钢板余料，通过切割去除。
【发明内容】
[0007]本发明基于此目的提供一种从柔性轧制的带材制造涂覆的钢板的方法，它可提供特别好的防腐保护。
[0008]第一个解决方案包括从柔性轧制的带材制造制品的方法，所述方法包括以下步骤:提供由钢板制成的带材，柔性轧制所述带材，其中所述带材沿长度具有可变的厚度，用包含至少93% (以质量计)的锌的金属涂层材料电解涂覆，其中所述电解涂覆在所述柔性轧制后实施，在高于350°C且低于所述涂层材料固相线的温度进行热处理，其中所述热处理在所述电解涂覆后实施，加工来自柔性轧制的带材的坯，以及所述坯的冷或热成形。
[0009]第二个解决方案为从柔性轧制的带材制造制品的方法，所述方法包括以下步骤:提供由钢板制成的带材，柔性轧制所述带材，其中所述带材沿长度具有可变的厚度，用至少包含锌和铁的金属涂层材料电解涂覆，加工来自柔性轧制的带材的坯，以及所述坯的冷或热成形。
[0010]上述两种方法的益处是所述电解涂覆在所述柔性轧制后实施。因此，它实现了所述沉积的涂层沿所述柔性轧制的带材的长度具有恒定的厚度。此外，就所述带材面积的范围而言，在轧制后具有更高的强度，具有层厚度从而可靠地保护以防腐蚀。总而言之，可缩短制造制品的加工时间以及可用更少的涂层材料，这再次对制造成本有有益的影响。
[0011]与本发明结合，柔性轧制的制品应理解为具有可变厚度以及分别具有长方形坯或切割形式(切割轮廓)的、通过机械切割或激光切割从柔性轧制的带材制备的钢带。作为柔性轧制的带材，可使用热带钢或冷带钢，其中这些术语应理解为技术术语。热带钢在本文指在初步加热后通过轧制生产的轧制钢成品(钢带)。冷带钢在本文指冷轧制钢带(扁钢)，其中最后的厚度缩减通过轧制实施而没有初步加热。用于轧制的带材(strip material)也可称为带材料(band material)。
[0012]应理解，在上述两种解决方案的单个方法步骤中，还可插入其他步骤。例如，在柔性轧制后，还可提供带钢增强。来自所述带材的坯的加工可在所述电解涂覆之前或之后实施。因此，“加工来自带钢的坯”应包括可从所述带材冲压的板坯，意为边缘仍留在所述带钢上且不再使用，以及，可实施将所述带材简单的切割成部分块，尤其是通过切割过程。加工来自带钢的坯还可指从带钢生产坯。
[0013]在第一种解决方案中，包含至少93% (以质量计)的锌的金属涂层沉积在所述带材上，其中锌的比例可尤其大于95、97或99的质量百分数甚至100% (纯锌涂层)。对于电解涂覆，在将当前沉积金属加料至电解质时，可使用由纯锌或锌和其他合金元素制成的阳极。所述锌离子或其他合金元素的可能的离子以原子形式沉积在所述带材上，连在一起作为阴极，并形成涂层。如第一种解决方案所提供，在具有高的含锌比例(大于93质量百分数)的沉积中，跟着的热处理以优选的方式导致所述沉积的锌和所述带材保护的铁形成合金，因此总而言之制备了锌-铁涂层。
[0014]在第二解决方案中，一开始就通过电解沉积制备锌-铁-合金层。锌和铁的比例优选的这样选择，使下述条件中的至少一个有效:所述合金层包括至少5质量百分数的铁，所述合金层包括最多80质量百分数的铁，所述合金层包括最少20质量百分数的锌和/或所述合金层包括最多95质量百分数的锌。特别优选的是，处于沉积状态时的锌和铁比例这样选择:存在至少一部分的δ 1-相,尤其是δ 1-相和gamma-相，或只有中间金属gamma-相。例如，可通过铁比例为10至30质量百分数或锌比例为70至90质量百分数实现，其中没有排除还可添加其他合金元素。在本实施方式中，无须后续的热处理，因为所述涂层本身已保护锌和铁。锌原子和铁原子以几纳米的距离相互排布，因此产生特别短的扩散路径。但是，应理解，当用锌-铁合金进行电解沉积时，也可实施所述的热处理。通过所述短的扩散路径，很短的热处理就足够，例如通过感应。总而言之，通过所述方法的过程，可以以优选的方式实现缩短加工时间。
[0015]根据第二解决方案的方法可根据在所述电解涂覆之后和成形之前无须热处理的第一种可能性实施。根据第二解决方案的第二种可能性，可提供在350°C以上和低于所述涂层材料熔融温度(固相线)的温度范围的热处理，作为所述电解涂覆后的进一步步骤。在有限状态图中为所述涂层材料的标注的固相线是那条线，在该线以下只存在固相。在所述固相线以上，所述涂层材料至少部分以熔体存在。[0016]随着加热时间推进，在所述涂层中的铁比例增加，因为铁原子从基底材料中扩散进入所述涂层材料。因为所述涂层含铁比例增加，可提高所述热处理温度，但不得达到或超过所述固相线。在合适的程序控制下，可达到781°C的温度。在热处理中温度增加的可能性显而易见的对第一解决方案也是有效的。温度可随含铁比例的增加而阶段式的或连续的升闻。
[0017]在有限状态图中为所述涂层材料的标注的液相线是那条线，在该线以下存在两相或多相范围、固液相。在所述液相线以上，所述涂层材料是液体形式。所述两相范围的下部极限以所述液相线为特征。所述固相线的温度取决于所述合金中的比例组成。对于纯锌，所述固相线位于419.5°C，对于锌铁合金，最大温度为782°C，在该范围内还存在部分R-相。因此，具有相应含铁比例时，可在全硬(和轧制时一样硬)的情况下电解涂覆所述柔性轧制的带材，以及随后在大于500°C最大至782°C的相对高的温度实施热处理，且不产生液相。
[0018]在500°C高至782°C温度范围的热处理还使用实施重结晶退火，因此所述制备的材料特别适于间接热成形。因此，可省去在柔性轧制之后和所述涂覆之前本来必须的重结晶退火。例如，在使用纯锌(100%锌)的所述的第一解决方案中，所述热处理过程可开始于380°C的退火温度以及，随着因扩散过程而增加的含铁比例可阶段式的升高至最高781°C的温度。
[0019]适用于两种解决方案，所述涂层材料还可包括其他合金元素，例如锰、铬、硅或钥。与所述合金元素的类型和数目无关，本发明的特征是目的为形成所述锌铁合金层的所述温度控制。所述各个合金温度这样选择，在所述合金形成的任何时间点，都不得达到或超过正在加工中的所述组合物中所述涂层材料的二元锌铁相图的固相线或包含多于两种合金元素的层结构的固相线。因 此，所述合金通过固相扩散形成。
[0020]在热处理中，发生从所述被涂覆的材料的铁进入所述金属涂层的扩散。在这种情况下，所述涂层的锌转化成锌铁合金，提供阴极防腐蚀保护。所述的大于350°C和低于所述固相线的温度范围是特别优选的，因为所述扩散可相对快速的发生。因为有铁含量，降低了所述涂层的焊料断裂亲和性，从而增加了所述组件的疲劳极限。
[0021]如上所述，可通过感应加热的第一可能性，实现相转化。这个加工方法特别适于电解沉积锌和铁，因为存在短的扩散路径，从而短的热处理已可导致所需的相转化。根据第二可能性，可通过在钟类退火炉中退火实施所述热处理。这种退火特别适于电解沉积纯锌。优选的，在所述退火炉中的退火时，提供10至80小时，优选的30至60小时的保持时间，从而可获得足够的时间，通过扩散制备锌铁合金。优选的，所述保持时间(停留时间)的特征在于在所述整个时间中，所述坯或所述带材都进行热处理，以及可包括加热_，保持-和冷却阶段。另一可能性是所述传导加热，但显而易见的没有排除其他技术上可行的热处理方法。
[0022]作为另一方法步骤，可在所述电解涂覆之前，提供用一中间层涂覆所述带材。尤其可使用含镍或铝层作为中间层。这些层，包含至少部分的镍或铝，也可包括纯镍层或纯铝层。所述镍层形成对表面的额外保护，且提高后续沉积的且包含锌的所述涂层的粘附性。例如，所述镍层可通过电解沉积或无来自外部源的电流的沉积而形成。显而易见的，没有排除用于所述中间层的其他材料。例如，也可使用含锰或铬的涂层。锰和铬都具有立方晶格，且在铁中有好的溶解性，这对所述合金性能有有益的影响。
[0023]根据一可能的实施方式，在电解涂覆后，可为所述带材提供防垢保护。当后面热成形的奥氏体化不是在惰性气氛中实施的时，这尤其适用。垢主要是氧化性腐蚀的产物，是在高温下金属材料与空气或其他含氧气体的反应中产生的。所述防垢保护层的沉积可通过喷涂或轧制，分别的涂覆而实施。除了保护以防氧化外，所述防垢保护层的另一益处是，所述表面具有高质量。特别是，在后面的所述钢板的除垢(vanishing)之前,无须如喷丸的清洁处理。此外，因为所述防垢保护，在所述热成形和热吸附行为中，所述摩擦值受到积极影响。所述防垢保护层的另一益处是，提高了排布在下面的所述阴极防腐蚀保护层的粘附性。此外，例如通过所述防垢保护材料与排布在下面的层的形成合金，可拓宽在奥氏体化框架中的温度时间窗。所述防垢保护可在所述低于固相线的热处理实施之前或之后沉积。
[0024]在加工的合适位置，可从所述柔性轧制的带材制备坯或模具切割件，可通过机械切割或通过激光切割实施。坯应特别理解为从所述带材切割的长方形薄板。模具切割件具体指从所述带材切割的、外部轮廓已适用于所述成品形式的薄板元件。术语坯主要统一的用于指长方形坯和模具切割件。坯的制造可在所述电解涂覆之前或之后实施，且必要时可在沉积防垢保护层之前或之后实施。
[0025]根据适用两种解决方案的可能的加工实施方式，所述薄板坯是热成形的。热成形是指工件在成形之前被加热至所述热成形的温度范围的成形方法。所述加热在一合适的加热装置如炉子中实施。所述热成形根据第一可能性可以以间接过程实施，包括将所述坯冷预成形称为预成形的组件的分步骤，随后将所述冷预成形组件的至少一部分区域加热至奥氏体化温度，以及随后热成形以制备产品的最终轮廓。奥氏体化温度应理解为温度范围，其中，至少存在部分奥氏体化(结构条件在铁素体和奥氏体二元相区域中)。此外，还可只奥氏体化所述坯的部分区域，以实现例如部分硬化。所述热成形根据第二可能性还可以以直接过程实施，其特征在于，在一步骤中将所述还的至少部分区域直接加热之奥氏体化温度以及随后热成形为所需的最终轮廓。这里没有发生前面的(冷)预成形。同样，在所述直接过程中，可通过部分区域的奥氏体化实现部分硬化。所述组件的部分区域的硬化还可通过改变强化工具或通过使 用能提供不同冷却速度的多种工具材料而实现，这对于两种过程都有效。在后一种情况下，整个坯或整个组件可完全被奥氏体化。
[0026]根据对应两种热成形都有效的实施方式，所述涂层材料在热成形初始时间点时优选的为固态，即，温度已冷却至所述涂层材料固相线以下的区域。热成形后，边界的含铁量低于80%，优选的低于60%，特别优选的低于30%。
[0027]根据另一过程实施方式，原则上对上述两种解决方案都有效，所述薄板坯还可冷成形。冷成形是所述坯在成形前没有没有特别加热的成形方法。因此，所述成形在室温下进行，所述坯通过进料能量的耗散加热。冷成形特别用作形成车身软钢的方法。
[0028]上述发明目的的解决方案还包括从柔性轧制的钢板制成的薄板坯，该坯在柔性轧制后用一金属涂层电解涂覆，且在所述涂覆后热成形。因此，取得了上述沿柔性轧制的带钢的或由此制备的所述坯的长度恒定厚度的益处。根据上述一或更多方法步骤制备所述坯，因此参考上面的描述涉及所述步骤及与之连接的益处。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]下面，将结合附图描述优选的实施方式。
[0030]图1是根据本发明的方法第一实施方式的示意性流程图，[0031]图2是根据本发明的方法第二实施方式的示意性流程图，
[0032]图3是根据本发明的方法第三实施方式的示意性流程图，以及
[0033]图4是锌铁相图。
【具体实施方式】
[0034]图1显示了根据本发明的、根据第一加工实施方式的、用于从柔性轧制的带材2制备制品的方法。在所述方法的步骤Vl中，通过轧制更具体的通过柔性轧制加工初始条件下卷成线圈3的所述带材2。因此，用辊4，5轧制在柔性轧制前沿其长度具有基本上更恒定的钢板厚度的所述带材2，从而在所述轧制方向的纵向方向制备可变钢板厚度。在轧制中，监控和控制所述过程，其中，从钢板厚度测量6测定的数据用作用于调节辊4，5的输入信号。在柔性轧制后，所述带材2在轧制方向上具有可变厚度。在所述柔性轧制后，再次将所述带材2卷成线圈，从而可将它转移至下一方法步骤。
[0035]在柔性轧制后，所述带材2在方法步骤V2中，通过在一带钢矫直装置7中实施平整。所述平整的方法步骤是可选的且可省去。
[0036]分别在所述柔性轧制(Vl)或所述平整(V2)之后，在方法步骤V3中为所述带材2提供防腐蚀涂层。因此，所述带材2经过一电解带钢涂覆装置8。显而易见的，所述带钢涂层是用贯穿进料法制备的，即，所述带材2从线圈3卷出，通过所述涂覆装置8，以及在涂覆过程后再次卷入线圈3。这个方法过程是特别优选的，因为将所述防腐蚀涂层沉积在所述带材2上的处理费用低且所述加工速度高。所述涂覆装置8包括填充了电解液体10的浸没槽9，所述带材2穿过该槽运行。所述带材2的导向通过轧辊组11，12取得。
[0037]本发明的实施方式的电解涂覆是通过包含至少93%锌的金属涂覆材料实现的。因为高锌含量，取得了特别好的`防腐蚀。应理解，所述锌含量也可更高，例如大于95%，特别的大于97%以及甚至为100%(纯锌)。对于涂覆过程，例如可使用由锌制成的阳极，在通电流时将锌离子释放至电解质。所述锌离子以锌原子的形式沉积且在所述带材2形成锌层，连在一起作为阴极。或者，可使用惰性阳极和锌电解质。
[0038]除了上面提到的锌比例以外，所述涂层材料还可包括其他合金元素，例如铝、铬、锰、钥或硅。必要时，所述添加的合金元素的比例小于7%。锰在铁中具有好的溶解性，这在加热中对合金形成具有有益的影响。
[0039]在所述电解涂覆(V3)之后，在方法步骤V4中，热处理卷成线圈3的所述带材2。原则上，所述热处理可以以任意技术适用的方式实施，例如在如钟式退火炉的退火炉中或还可通过感应加热，只列举两种方法作为例子。在本发明的情况下，所述热处理在炉13中显不O
[0040]所述热处理在大于350°C和低于所述涂层材料的固相线的温度下实施。所述固相线的温度曲线取决于所述合金中的比例组成。在上述温度范围内，可引发铁扩散进入所述锌层，从而随着加热源保持时间的推进，制备一扩散层。
[0041]在热处理中，发生从所述将被涂覆的带材的铁进入所述金属涂层的扩散。在这种情况下，所述涂层的锌转化成锌铁合金，提供阴极防腐蚀保护系统。因为所述温度范围大于350°C和低于所述固相线，所以所述扩散可相对快速的发生在退火炉中的热处理的保持时间优选的为10至80小时，优选的30至60小时，从而可获得足够的时间，通过扩散制备锌铁合金。
[0042]所述热处理的另一影响是，减少或消除了轧制中制备的材料的硬化，从而所述轧制的带材2再次具有更高的韧性和弹性。在下面的方法步骤中，所述带材可更加易于加工，其中，即将被制造的成品的材料性质可进一步受到积极的影响。
[0043]在热处理(V4)之后，在下一步的方法步骤V5中可从所述带材2加工单个的钢板坯20。从所述带材2的单个的钢板坯20的加工优选的通过冲压或切割进行。取决于即将被制造的钢板坯20的形状，这些可从所述带材作为形状切割件冲压，其中所述带材带仍然保留且不再使用，或者所述带材2可只是根据长度切割成多个部分的块。如示意性所示，从所述带材2加工的钢板坯20还为具有三维钢板坯(3D-TRB)的特征。
[0044]在从所述带材2制备钢板坯20后，在方法步骤V5中将所述坯20进行成形至所需的成品。所述坯20根据第一可能性是热成形的或根据第二可能性是冷成形的。
[0045]热成形可以直接或间接的过程实施。在所述直接过程中，所述坯20在成形前被加热至奥氏体化温度，加热可通过例如感应或在炉子中完成。在这种情况下，奥氏体化温度是一温度范围，其中，至少存在部分奥氏体化(结构在铁素体和奥氏体二元相区域中)。但是，所述坯的部分区域也可被奥氏体化，从而能例如部分硬化。在加热至所述奥氏体化温度后，所述被加热的坯在赋形工具14 (成形工具)中成形且同时以高冷却速度冷却，其中所述组件20获得它的最终轮廓并同时硬化。
[0046]在所述间接热成形中，所述坯20在奥氏体化之间预成形。所述预成形在所述坯的冷情况下进行，即，没有加热。在所述预成形中，所述组件获得其轮廓，虽然不对应于最终形状，但已接近。然后，在 预成形后进行奥氏体化和热成形，和直接过程中类似，其中所述组件获得其最终形状且被硬化。
[0047]在可提供热成形(直接的或间接的)的范围内，所述钢材料的含碳比例应为至少0.1质量百分数、最高至0.35质量百分数。
[0048]除了热成形作为赋形过程的替代，所述坯还可冷成形。所述冷成形特别适于车身软钢或组件，因为它们对强度没有特别的要求。在所述冷成形中，所述坯在室温下成形。
[0049]根据本发明的所述方法的一具体特征为所述电解涂覆(V3)在所述柔性轧制(Vl)之后实施。沉积在所述带材2上的涂层沿其长度具有恒定的厚度，即，与所述带材2各自的厚度无关。此外，已被更加强烈的轧制至具有更小厚度的区域，具有能可靠的保护防腐蚀的足够厚的涂层。另一具体的特征是所述电解涂覆后的、在高于350°C且低于所述涂层材料固相线之间温度范围的热处理步骤。因为所述热处理，锌从所述涂层扩散进入基底材料以及铁从所述基底材料扩散进入所述涂层。随着涂层中铁比例的增加，热处理的中的温度可缓慢升高，因为所述固相线向更高的温度移动。制备锌铁合金作为涂层，该涂层还可耐受必要时后续热成形过程中更高的温度，并提供可靠的防腐蚀保护。
[0050]应理解，根据本发明的方法的顺序也可改变。例如，可在上述的步骤之间提供一中间步骤(这里没有单独显示)。例如，在所述电解涂覆之前，可为所述带材提供一中间层，特别是镍_，铝-或锰层。所述中间层成形对表面的额外保护，且提高后续沉积的且包含锌的涂层的粘附能力。还可在所述电解涂覆(V3)之后和所述热处理(V4)之前，为所述带材或由此制造的坯提供防垢保护。当后面热成形的奥氏体化不是在惰性气氛中进行时，这尤其可取。所述防垢保护的沉积可通过喷涂或压光机涂覆而实施。除了保护以防氧化外，所述防垢保护层的另一益处是，所述表面具有高质量。此外，所述热成形中摩擦系数和所述热吸附性能受所述防垢保护的积极影响。所述防垢保护层的另一益处是，提高了排布在下面的所述阴极防腐蚀保护层的粘附性。此外，例如通过所述防垢保护材料与排布在下面的层的成形合金，可拓宽在奥氏体化中的温度时间窗。这样的例子之一是在防垢保护漆中的铝箔。
[0051]还应理解，根据本发明的所述加工在涉及所述实施步骤的顺序时也可改变。例如，坯的加工也可在另一点实施，例如在所述电解涂覆之前或必要时在沉积防垢保护之前或之后。
[0052]图2显示了根据本发明的、根据第二加工实施方式的、用于从柔性轧制的带材2制备钢板坯的方法。这在很大部分对应于图1，因此基于相似性，可参考上面的描述。同时，相同的或修改的组件或步骤具有与图1相同的附图标记。下面，将具体描述本方法的不同之处。[0053]方法步骤Vl (轧制)、V2 (带钢矫直)、V5 (冲压)和V6 (成形)与图1中的方法步骤 V1、V2、V5 和 V6 一样。
[0054]本实施方式与图1的方法的第一个不同之处是所述电解涂覆的方法步骤V3。在图2所示的本加工方法中，用包含至少锌和铁的金属涂层材料涂覆所述带材。所述锌铁合金层是通过电解沉积锌铁层制备的。根据一优选的加工方法，锌铁比例在这种情况下是这样选择的，所述合金层包括至少5质量百分数和/或最多80质量百分数的铁，或所述合金层包括至少20质量百分数和/或最多95质量百分数的锌。
[0055]特别优选的是，处于沉积状态时的锌和铁比例这样选择:存在至少一部分的δ 1-相，尤其是δ 1-相和r-相，或只有中间金属r-相。因此，例如所述涂层的含铁比例可选自10和30质量百分数之间，或者含锌比例选自70至90质量百分数。在这些比例中，处于沉积状态时，至少形成部分的中间金属相。
[0056]当r-相含量相对高且δ 1-相含量尽可能小时，对于实施直接热成形是优选的。为了防止焊料开裂或断裂，用于热成形的所述涂层的熔融温度应相对高。随着含铁比例的增加且因此随着r-相比例的增加，在锌铁二元相图(见图4)的所述固相线向更高温度移动。
[0057]在所述电解涂覆(V3 )之后，在方法步骤V5中从所述带材2加工坯，其中显而易见的，所述坯也可在涂覆之前用改性的加工方法切割。
[0058]图2所示的本方法的顺序的另一特征是，在涂覆(V3)步骤和成形(V6)步骤之间，没有相互连接的在低于固相线温度下实施的热处理。因此，图2的方法的时间特别短。
[0059]后续的成形步骤的实施对应于图1的，因此涉及该内容的可参考上面的描述。所述坯20可冷或热成形(直接的或间接的)。
[0060]应理解，在本发明的顺序中，也可进行修改，特别是实施额外的中间步骤或后续的方法步骤。因此，为了避免重复，涉及该内容的参考上面的描述。
[0061]图3显示了根据本发明的、根据第三加工方法实施方式的、用于从柔性轧制的带材2制备钢板坯的方法。这主要对应于图1和2的方法的组合，因此涉及相似的东西时参考上面的描述。同时，相同的或修改的组件或步骤具有相同的附图标记。
[0062]步骤Vl (轧制)、V2(带钢矫直)、V3 (电解涂覆)、V5 (冲压)和V6 (成形)与图2中相应的方法步骤一样。与图2的方法不同之处只在于，在所述电解涂覆(V3)之后，在方法步骤V4中实施热处理(如图1的方法)。
[0063]与图1的加工方法类似，图4的本加工方法的具体特征也是为了形成锌铁合金层的温度控制。在热处理(V4)中，所述各个合金温度这样选择，在形成所述合金的任何时间点，都不得达到或超过所述二元锌铁相图(见图4)的固相线或包含多于两种合金元素的层结构的固相线。
[0064]这种层结构的例子之一是例如来自锌、铁和锰的三元合金，其中所述锰来源于所述钢基底并通过上述加热中的扩散进入所述电解沉积的锌层或锌铁合金层，且不成形为电解沉积的部分。除了锰以外，例如铬或铝或硅或钥也可扩散进入所述电解沉积的层。应理解，也可为所述涂层提供钢合金元素，它截止目前尚未列出且适于通过上述加热过程扩散进入所述电解沉积的层。
[0065]此外，在本发明的顺序中，也可进行修改，特别是实施额外的中间步骤或后续的方法步骤。为了避免重复，涉及该内容的参考上面的描述。
[0066]图4显示了锌铁的相图。X轴分别显示了铁(Fe)和锌(Zn)的比例。在这种情况下，左边存在含100%铁和0%锌的材料，而右边存在含100%锌和0%铁的材料。在两边缘之间，可发现在X轴上标出的相应百分数组成物。S表征熔融物质，a和Y是铁锌混合晶体系统(富铁)，ζ和δ或δ?和gamma是中间金属相，且η是锌铁混合晶体系统(富锌)。
[0067]下面，将借助锌铁相图，示例性描述根据本发明的一方法的电解沉积的不同可能性。
[0068]在沉积纯锌层中，它可用如图1的加工方法制备，开始时选择高于350°C且低于419.5°C的熔融温度(固相线)的合金温度，如400°C。在该温度下，发生铁进入所述锌层的扩散，因此随着热处理(V4)保持时间的持续，形成扩散层如δ-相。进一步的温度加工是这样的，各个温度总是低于所述二元锌铁相图的固相线。
[0069]在已于锌层中包含铁的涂层的电解沉积中，它可用如图3的加工方法制备，起始温度可选择高于纯锌的熔融温度。例如，当所述电解沉积的层组成为85%锌和15%铁时，起始温度可选择600°C。该温度事实上高于锌的熔融温度，但在两相范围gamma + δΙ的固相线以下。
[0070]对于电解沉积由60%锌和40%铁组成的锌铁层，起始温度可小于782°C。只有在所述层在后续热处理中富集了铁，且只存在奥氏体铁混合晶体时(例如70质量百分数的铁和850°C)，才可升高至高于该温度。
[0071]如上所述，热处理的类型没有预先规定。例如，可以是感应加热或在退火炉中加热或通过与热体接触的加热，例如与厚的钢板接触，可将热量递送给所述坯或轮廓切割件。
[0072]在本发明的一【具体实施方式】中，提供了含铁比例为8至12%的电解锌铁合金。在这种情况下，如为钢所使用，它是具有所谓“热镀锌”(galvannealed)涂层的组合物。该组合物的益处在于，元素锌和铁的距离在纳米范围，因此可省去抽出扩散处理。只通过方法步骤V4的短的热处理，就可从电解沉积的含铁比例为8至12%的锌铁合金制备中间金属S 1-相。这样的组合物可用于冷成形和热成形。
[0073]在本发明的另一【具体实施方式】中，沉积了电解的锌铁合金，其化学剂量组成对应于gamma-相。或者，也可通过沉积具有低含铁比例的锌铁层以及后续的、结束时存在gamma-相的热处理来达到该组成。该层只有在782°C时才开始熔融，因此该层特别适于热成形，因为在这种情况下，可通过来自钢基底的元素如锰(三元系统铁锌锰)稳定所述层，以限制或防止形成熔融相。
[0074]在也用于热成形(V6)的另一实施方式中，电解沉积一层，甚至在为了热成形而加热至最大奥氏体化温度(例如900°C)时，它本身也不以熔融状态存在。这样的涂层例如可具有20质量百分数的锌和80质量百分数的铁的组成。在这种情况下，它是二元铁锌系统的铁基合金。
[0075]总而言之，利用根据本发明的方法，可制造具有可靠的阴极防腐蚀保护的制品，特别适于用于热成形过程。通过在该过程中的涂覆中至少到可能防止成形液相的程度，以优选的方式最小化了所述制品的焊料断裂的敏感性。
[0076]附图标记列表
[0077]2 带材
[0078]3 线圈
[0079]4 轧辊
[0080]5 轧辊
[0081]6 厚度控制
[0082]7 平整装 置
[0083]8 涂覆装置
[0084]9 浸没槽
[0085]10 电解质
[0086]11轧辊组
[0087]12轧辊组
[0088]13 炉子
[0089]14模塑工具
[0090]20 坯(blank)
[0091]V1-V6方法步骤。
【权利要求】
1.从柔性轧制的带材制造制品的方法，所述方法包括以下步骤: 提供由钢板制成的带材(2)， 柔性轧制(Vl)所述带材(2)，其中沿所述带材(2)长度形成可变的厚度， 用包含至少93%的锌的金属涂层材料电解涂覆(V3)，其中所述电解涂覆在所述柔性轧制(Vl)后实施， 在高于350°C且低于所述涂层材料固相线的温度进行热处理(V4)，其中所述热处理在所述电解涂覆(V3)后实施， 加工(V5)来自柔性轧制的带材(2)的坯(20)，以及 所述坯(20)的冷或热成形(V6)。
2.从柔性轧制的带材(2)制造制品的方法，所述方法包括以下步骤: 提供来自钢板的带材(2)， 柔性轧制(Vl)所述带材(2)，其中沿所述带材(2)长度形成可变的厚度， 用至少包含锌和铁的金属涂层材料电解涂覆(V3)， 加工(V5)来自柔性轧制的带材(2)的坯(20)， 所述坯(20)的冷或热成形(V6)。
3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于 作为其他方法步骤，在所述电解涂覆(V3)后实施热处理(V4)，所述热处理(V4)在高于350°C且低于所述涂层材料固相线的温度实施。
4.如权利要求2或3任一项所述的方法， 其特征在于 以下述至少之一包含铁: 至少5%铁， 至多80%铁。
5.如权利要求2至4任一项所述的方法， 其特征在于 选择锌和铁的比例，使沉积状态中存在至少一部分的S 1-相，尤其是δ?-相和r-相。
6.如权利要求1或3任一项所述的方法， 其特征在于 在热处理(V4)中升高温度。
7.如权利要求1或3任一项所述的方法， 其特征在于 所述热处理(V4)通过感应或在钟式退火炉中退火来实施，特别的，其中实施所述退火时保持时间为10至80小时。
8.如权利要求1至7任一项所述的方法， 其特征在于 提供下述作为电解涂覆(V3)之前的其他方法步骤: 用中间层、尤其是包含镍或铝或锰的层涂覆所述带材(2 )。
9.如权利要求1至8任一项所述的方法， 其特征在于 提供下述作为电解涂覆(V3)之后的其他方法步骤: 沉积防垢保护。
10.如权利要求1至9任一项所述的方法， 其特征在于 所述热成形(V6)包括下面的分步骤: 冷预成形所述坯(20)，成为冷预成形的组件， 将所述冷预成形的组件的至少一部分区域加热至奥氏体化温度， 热成形所述冷预成形的组件以制备最终轮廓。(间接过程)
11.如权利要求1至9任一项所述的方法， 其特征在于 所述热成形包括下面的分步骤: 将所述坯(20)的至少一部分区域加热至奥氏体化温度， 热成形所述坯(20)以制备 最终轮廓。(直接过程)
12.如权利要求1至11任一项所述的方法， 其特征在于 在开始热成形(V6)的时间点，所述涂层材料为固体状态。
13.从柔性轧制的钢板制备的制品，所述制品在所述柔性轧制后用金属涂层涂覆且在所述涂覆后热成形，以及所述制品是特别的根据如权利要求1至12任一项所述的方法制造的。
【文档编号】C25D3/22GK103806029SQ201310566367
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2012年11月14日
【发明者】W·爱博莱恩, J·D·布莱赫特 申请人:穆尔和本德公司