[发明专利]具有由铝合金组成的防腐蚀保护层的钢产品及其制造方法

说明书

本发明涉及具有铝合金组成的金属防腐蚀保护层的钢产品、特别是扁钢产品及制造这类钢产品的方法。为使这类钢产品具有高介质稳定性、特别是高耐酸性和耐腐蚀性，钢产品浸入熔融液体的含铝合金的涂层浴，铝合金除Al和不可避免的杂质外还包含以下元素：Mn 0.2‑2重量％和/或Mg 0.2‑7重量％，Fe 0.5‑5重量％作为必须元素，Ti 0.05‑0.4重量％和/或Zr 0.05‑0.4重量％。本发明方法特征在于以下步骤：提供处于热轧或冷轧状态下的钢产品、特别是扁钢产品，活化钢产品表面，以便从钢产品表面上除去被动氧化物，和通过浸入熔融液体的涂层浴为表面活化的钢产品涂层，该涂层浴含有具有上述组成的铝合金。

技术领域

本发明涉及一种钢产品，特别是扁钢产品，其具有由铝合金组成的金属的防腐蚀保护层以及涉及用于制造这类钢产品的方法。

背景技术

在本文中，钢产品理解为扁钢产品，其宽和长分别为厚度的多倍。扁钢产品例如是一种钢带材或钢扁坯。

铝的耐腐蚀性基本上由基于铝形成的Al₂O₃的覆盖层和覆盖层的稳定性影响。铝的腐蚀仅在强酸介质中或碱性溶液中发生。因此，铝合金的使用范围通常局限于5-8的pH范围。只有在浓缩的含氧酸中存在例外，比如硝酸、醋酸和磷酸。另外，铝在NH₃溶液中具有良好至非常好的稳定性。

用于钢产品的铝涂层主要以AlSi合金的形式用于作为高温应用下防止氧化皮的保护。例如，AlSi涂层的目的是防止在热成型过程中钢板的氧化皮生成。通过热成型(加压淬火)使该涂层变得较脆并于是不再提供令人满意的防腐蚀保护。

但是AlSi合金的涂层即使在其没有热成型的情况下也仅具有一般的防腐蚀保护。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于提供一种钢产品，特别是开头所述类型的扁钢产品，其具有较高的介质稳定性，特别是较高的耐酸性和耐腐蚀性。

该目的通过一种钢产品以及通过一种方法得以实现。根据本发明的钢产品或根据本发明的方法的优选和有利的设计方案在下文中给出。

按照本发明的钢产品、特别是扁钢产品设置有铝合金组成的金属的防腐蚀保护层，其中，该铝合金除了Al和不可避免的杂质之外还包含以下元素：

与之相应地，按照本发明的方法特征在于以下步骤：

-提供处于热轧或冷轧状态下的钢产品、特别是扁钢产品，

-活化钢产品的表面，以便于除去钢产品的表面上的被动氧化物，和

-通过浸入熔融液体的涂层浴为已表面活化的钢产品涂层，该涂层浴含有铝合金，该铝合金除了Al和不可避免的杂质之外还由以下元素组成：

锰(Mn)促使含铁的相或针连接或者转变成危害较小的形态，从而使耐腐蚀性相较于其他基于铝的涂层而言显著地提高。在熔融液体的涂层浴的Mn含量小于0.2重量％的情况下，在发明人方面不能确定该积极的效果。超过7.0重量％的Mn含量不再进一步改善该效果，而是导致涂层浴(熔融浴)中增加的熔渣形成，这可能对涂层的质量产生负面的影响。由0.2重量％的Mn含量开始，在Mn含量升高的情况下可以确定热强度的提高。后者可能是由于锰的再结晶抑制的作用。

作为合金元素的镁(Mg)既可以起到固溶体硬化的效果也可以与其他合金元素(例如硅)结合起到沉淀硬化的效果。发明人已确定，具有最大至7重量％的Mg含量的铝合金具有较高的耐腐蚀性。但是，由5重量％和更高的Mg含量开始可以观察到晶间腐蚀，但为了使涂层均匀化通过涂层的钢产品的退火可以避免晶间腐蚀。

另外，发明人还发现，在涂层浴中合金元素Mn和Mg的组合促使涂层的机械特性的提高，其中，在冷成型过程中导致进一步的强度提高。