[发明专利]用于制备具有铝合金涂覆层的钢带材的方法

说明书

本发明涉及用于以连续涂覆工艺制备具有铝合金涂覆层的钢带材的方法。本发明还涉及可按照该方法制备的涂覆有铝合金涂覆层的钢带材，这样的涂覆的钢带材的用途和通过使用涂覆的钢带材制造的产物。

本发明涉及用于以连续涂覆工艺制备具有铝合金涂覆层的钢带材的方法。本发明还涉及可按照该方法制备的涂覆有铝合金涂覆层的钢带材，这样的涂覆的钢带材的用途和通过使用涂覆的钢带材制造的产物。

本领域已知使用铝-硅合金来涂覆钢带材用于制备热成形制品。在这个方面提交的早先专利申请之一是EP0971044。发现了在实践中通过热成形从这种铝-硅涂覆的钢带材切割的坯件制备的产物由于存在铝-硅涂层而抑制了在热成形工艺过程中的氧化皮形成。现有技术铝-硅涂层含有约9-10重量％硅。注意到当提到铝-硅涂层(亦称作Al-Si涂层)时，Al和Si被视为特征元素，但是其它元素也可并且通常存在于涂层中。通过非限制性实例的方式：由于涂覆工艺和热成形工艺的高温，铁将从钢基材溶解至涂层中。

然而，尽管在热成形工艺中使用，还发现了在热成形工艺过程中铝-硅涂层在约575℃下熔融，当将涂覆的坯件加热至大于钢的Ac1温度的温度时，引起熔融的铝-硅粘在加热坯件的辐射炉中的传送辊上。因为这些涂层对于热辐射的高反射率，坯件仅缓慢地加热升温，并因此对于涂层而言需要长时间通过从钢基材扩散来用铁浸透。这由于涂层的熔融而加剧，其进一步提高反射率。

已经进行了若干尝试来解决这些问题。例如，EP2240622公开了可在罩式退火炉中在某一温度下加热铝-硅涂覆的钢卷材若干小时来实现涂层与铁的合金化。EP2818571公开了在开卷机上放置铝-硅涂覆的钢卷材，并且将带材传输通过某一温度下的炉和持续一定时间段来实现涂层与铁的合金化。在这之后，可从预扩散的带材制备预扩散坯件。然而，这两种方法需要额外的工艺步骤，额外使用设备，额外的时间和额外的能量。出于这些原因，在实践中不使用在热成形炉中加热之前带材或坯件的合金化。

本发明的目的是提供用于制备铝合金涂覆的钢带材的方法，其使用简单并且成本有效，并且提供在热成形炉中使用过程中不粘在传送辊的铝合金涂层。

本发明的另一个目的是提供用于制备铝合金涂覆的钢带材的方法，其中可快速加热由此制备的坯件。

本发明的另一个目的是提供可在现有生产线中执行的用于制备铝合金涂覆的钢带材的方法。

本发明的另一个目的是提供可在生产线中执行的用于制备铝合金涂覆的钢带材的方法，所述生产线包括利用感应或传导加热装置的加热设备。

本发明的另一个目的是提供用于热成形工艺的改进的铝合金涂覆的钢带材。

此外，本发明的目的是在热成形工艺中提供以上提到的钢带材的用途。

此外，本发明的目的是提供由根据本发明钢带材的用途产生的产物。

可使用以连续的热浸涂覆和随后的预扩散退火工艺用于制备在一侧或两侧上涂覆有铝合金涂覆层的钢带材的方法来实现这些目的中的一个或多个，所述工艺包括热浸涂覆阶段和预扩散退火阶段，在该热浸涂覆阶段中使钢带材以速度v通过熔融铝合金浴从而将铝合金涂覆层施加至钢带材的一侧或两侧上，其中

·在钢带材的一侧或两侧上施加的铝合金涂覆层的厚度在5和40μm之间并且其中该铝合金涂覆层包含0.4至4.0重量％硅，和其中

·在一个或多个铝合金涂覆层的至少外层大于其液相线温度时该铝合金涂覆的钢带材进入预扩散退火阶段，并且在至少600℃和至多800℃的退火温度下退火该带材至多40秒来促进铁从钢带材扩散至一个或多个铝合金涂覆层中以形成一个或多个基本上完全合金化的铝-铁-硅涂覆层；

然后将预扩散退火的涂覆钢带材冷却至室温。