FI124667B - Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product - Google Patents

Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product Download PDF

Info

Publication number
FI124667B
FI124667B FI20115719A FI20115719A FI124667B FI 124667 B FI124667 B FI 124667B FI 20115719 A FI20115719 A FI 20115719A FI 20115719 A FI20115719 A FI 20115719A FI 124667 B FI124667 B FI 124667B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
particles
metal
coating
dye
metal particles
Prior art date
Application number
FI20115719A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20115719A0 (en
FI20115719A (en
Inventor
Arimo Lankila
Original Assignee
Rautaruukki Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rautaruukki Oyj filed Critical Rautaruukki Oyj
Priority to FI20115719A priority Critical patent/FI124667B/en
Publication of FI20115719A0 publication Critical patent/FI20115719A0/en
Priority to EP12766454.8A priority patent/EP2729593A2/en
Priority to PCT/FI2012/050712 priority patent/WO2013004913A2/en
Publication of FI20115719A publication Critical patent/FI20115719A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI124667B publication Critical patent/FI124667B/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • B05C19/04—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces the particulate material being projected, poured or allowed to flow onto the surface of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/08—Flame spraying
    • B05D1/10—Applying particulate materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64—Aluminium
    • C09C1/642—Aluminium treated with inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/006—Combinations of treatments provided for in groups C09C3/04 - C09C3/12
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material

Description

Menetelmä ja raaka-aine metallipinnoitteen valmistamiseksi ja terästuote Keksinnön alaMETHOD AND RAW MATERIAL FOR THE METAL COATING AND STEEL PRODUCT Field of the Invention

Esillä oleva keksintö liittyy menetelmään terässubstraatin pinnoitta-5 miseksi ja erityisesti menetelmään kuten itsenäisen patenttivaatimuksen 1 johdannossa on määritetty. Esillä oleva keksintö liittyy lisäksi terästuotteeseen ja erityisemmin terästuotteeseen, joka on pinnoitettu metallipinnoitteella kuten itsenäisen patenttivaatimuksen 17 johdannossa määritetty. Lisäksi esillä oleva keksintö liittyy raaka-aineeseen, kuten patenttivaatimuksen 25 johdannossa on 10 määritetty.The present invention relates to a method for coating a steel substrate, and in particular to a method as defined in the preamble of independent claim 1. The present invention further relates to a steel product, and more particularly to a steel product coated with a metal coating as defined in the preamble of independent claim 17. Further, the present invention relates to a raw material as defined in the preamble of claim 25.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

On yleisesti tunnettua, että teräsubstraatteja ja -tuotteita pinnoitetaan metallipinnoitteilla, kuten sinkki- ja alumiinipohjaisilla pinnoitteilla esimer-15 kiksi ympäristönkestävyyden, kuten suojan korroosiota vastaan, parantamiseksi. On myös tunnettua valmistaa erilaisia metallipinnoitteita teräsubstraateille ja -tuotteille muita tarkoituksia varten. Tunnetut menetelmät metallipinnoitteiden valmistamiseksi terästuotteille käsittävät esimerkiksi kuumakastamisen, kuten galvanoinnin kastamalla, tai sähköpinnoittamisen, kuten sinkkipinnoittamisen. 20 Monissa sovelluksissa terässubstraatti on edelleen varustettu pintavärjäyksel-lä, joka on aikaansaatu metallipinnoitteen päälle. Pintavärjäys on tunnetussa tekniikassa muodostettu värjäyskerroksena terästuotteen metallipinnoitteen päälle. Tunnetun tekniikan menetelmät pintavärjäyksen aikaansaamiseksi käsittävät erilaisia maalausmenetelmiä ja joidenkin metallien patinointeja.It is generally known that steel substrates and products are coated with metal coatings such as zinc and aluminum based coatings, for example, to improve environmental resistance, such as corrosion protection. It is also known to manufacture various metal coatings for steel substrates and products for other purposes. Known methods for producing metal coatings on steel products include, for example, hot dipping, such as galvanizing by dipping, or electroplating, such as zinc coating. In many applications, the steel substrate is further provided with a surface paint applied over the metal coating. In the prior art, surface dyeing is formed as a dyeing layer on a metal coating of a steel product. Prior art methods of providing surface staining include various painting methods and patinating of some metals.

25 Tunnetun tekniikan värjäysmenetelmiin liittyvä ongelma on se, että ? värjäys on aikaansaatu vain erillisenä kerroksena terässubstraattiin aikaan-The problem with prior art dyeing methods is that? staining is only achieved as a separate layer on the steel substrate.

OO

^ saadun metallipinnoitteen päälle. Erillinen pintakerros voi irrota metallipinnoit- o teestä ympäristön olosuhteiden takia ja täten metallipinnoitteen väri tulee esil- c\j le. Lisäksi mekaaninen rasitus, kuten hankaus tai isku, voivat rikkoa värjäys- = 30 pintakerroksen tai jopa irrottaa osan sitä. Täten tunnettu tekniikka ei aikaansaa kestävää värjättyä pintapinnoitetta käytettäväksi terässubstraattien kanssa.^ on the resulting metal coating. A separate surface layer may peel off the metal coating due to environmental conditions and thus the color of the metal coating will be exposed. In addition, mechanical stress such as abrasion or impact can break or even remove a portion of the dye = 30 surface layers. Thus, the prior art does not provide a durable colored surface coating for use with steel substrates.

O) T- Keksinnön lyhyt selitys δ ™ Esillä olevan keksinnön tavoite on aikaansaada menetelmä, teräs- 35 tuote ja raaka-aine siten, että tunnetuntekniikan epäkohtien ratkaisemiseksi tai 2 ainakin helpottamiseksi. Esillä olevan keksinnön tavoitteet saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisella menetelmällä. Esillä olevan keksinnön tavoitteet saavutetaan lisäksi patenttivaatimuksen 17 tunnusmerkkiosan mukaisella terästuotteella. Esillä olevan keksinnön tavoitteet saavute-5 taan myös patenttivaatimuksen 25 tunnusmerkkiosan mukaisella raaka-aineella ja patenttivaatimuksen 30 mukaisella mainitun raaka-aineen käytöllä.O) T- Brief Description of the Invention δ ™ It is an object of the present invention to provide a method, a steel product and a raw material such as to overcome or at least alleviate the disadvantages of the prior art. The objects of the present invention are achieved by the method according to the characterizing part of claim 1. The objects of the present invention are further achieved by a steel product according to the characterizing part of claim 17. The objects of the present invention are also achieved by the raw material according to the characterizing part of claim 25 and the use of said raw material according to claim 30.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

Esillä oleva keksintö perustuu ajatukseen metallipinnoitteen aikaan-10 saamisesta terässubstraatille termisellä ruiskutuksella. Termisessä ruiskutuksessa metalli tai metallit, joista metallipinnoite aikaansaadaan kerrostamalla terässubstraatille hiukkasina. Esillä oleva keksintö aikaansaa menetelmän teräs-substraatin pinnoittamiseksi kerrostamalla metallihiukkasia yhdessä ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen kanssa terässubstraatin pinnalle termisellä 15 ruiskutuksella. Täten esillä oleva keksintö aikaansaa myös terästuotteen, jossa on metallipinnoite ainakin osalla terästuotteen pintaa, joka metallipinnoite koostuu ainakin osittain metallihiukkasista, jotka on kerrostettu terästuotteen pinnalle siten, että metallipinnoite käsittää lisäksi epäorgaanista väriainetta, joka on upotettu metallipinnoitteeseen. Esillä olevan keksinnön erään suoritus-20 muodon mukaisesti metallipinnoite voidaan valmistaa termisellä ruiskutuksella käyttäen raaka-ainetta, joka käsittää metallihiukkasia yhdessä ainakin yhden metallihiukkasiin kiinnittyneen epäorgaanisen väriaineen kanssa. Esillä oleva keksintö aikaansaa läpivärjätyn metallipinnoitteen muodostettavaksi terässubstraatille ja myös terästuotteen, jossa on läpivärjätty metallipinnoite. Esillä 25 olevan keksinnön mukainen pinnoite estää ympäristön olosuhteita kuorimasta tai irrottamasta väriä pinnoitteesta. Lisäksi esillä olevan keksinnön pinnoite ai-5 kaansaa hankausta kestävän värjäyksen kun naarmuttaminen tai vastaava eiThe present invention is based on the idea of providing a metal coating on a steel substrate by thermal spraying. In thermal spraying, the metal or metals from which the metal coating is obtained by depositing particles on a steel substrate. The present invention provides a method for coating a steel substrate by depositing metal particles together with at least one inorganic dye on a steel substrate by thermal spraying. Thus, the present invention also provides a steel product having a metal coating on at least a portion of the surface of the steel product, the metal coating comprising at least in part metal particles deposited on the surface of the steel product, the metal coating further comprising an inorganic dye immersed in the metal coating. According to an embodiment of the present invention, the metal coating may be prepared by thermal injection using a raw material comprising metal particles together with at least one inorganic dye adhered to the metal particles. The present invention provides a through-colored metal coating for forming on a steel substrate and also a steel product having a through-colored metal coating. The coating of the present invention prevents environmental conditions from peeling or removing paint from the coating. Further, the coating ai-5 of the present invention provides abrasion-resistant staining when scratching or the like does not

C\JC \ J

^ poista tai irrota värjäystä pinnoitteesta. Täten esillä oleva keksintö aikaansaa ° myös kestävän terässubstraatin tai -tuotteen värjäyksen.^ remove or remove staining from the coating. Thus, the present invention also provides a durable staining of a steel substrate or article.

00 30 Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä tekee erillisen värjä- | ys- tai maalausprosessivaiheen tarpeettomaksi, mikä on yleensä tehty sinkkien pinnoituksen lisäksi. Tämä vähentää ympäristön kuormitusta ja tuottaa talou- dellisia säästöjä terästuotteiden, joilla on värjätty metallipohjaisia pinnoitteita, ^ valmistuksessa, o c\i 35 3The process of the present invention makes a separate dye unnecessary for the coating or painting process, which is usually done in addition to zinc plating. This reduces the burden on the environment and generates financial savings in the manufacture of steel products with dyed metal-based coatings, o c \ i 35 3

Kuvioiden lyhyt selitysBrief Description of the Drawings

Seuraavassa keksintö selitetään tarkemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on kaavamainen kuva termisestä ruiskusta käytettäväksi 5 esillä olevassa keksinnössä; kuvio 2 on kaavamainen kuva eräästä toisesta termisestä ruiskusta käytettäväksi esillä olevassa keksinnössä; ja kuvio 3 esittää kaavamaisesti järjestelyn teräsnauhan pinnoittamiseksi.The invention will now be explained in more detail in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a schematic view of a thermal syringe for use in the present invention; Figure 2 is a schematic view of another thermal syringe for use in the present invention; and Figure 3 schematically shows an arrangement for coating a steel strip.

1010

Keksinnön yksityiskohtainen selitysDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuvioi esittää erään suoritusmuodon termisestä ruiskusta 2 käytettäväksi aikaansaamaan metallipinnoite 6 terässubstraatille 4. Kuvio 1 esittää liekkiruiskun 2 ja erityisesti suurnopeusliekkiruiskun (high velocity oxy-fuel, 15 HVOF). Ruisku 2 käsittää polttoainesisääntulon 12 polttoainekaasun tai -nesteen F syöttämiseksi ruiskuun 2 ja happisisääntulon 14 hapen tai happea käsittävän kaasun O syöttämiseksi ruiskuun 2. Polttoaine F ja happi sekoitetaan ruiskun 2 palokammiossa 16. Muodostetut kuumat palokaasut ja/tai liekki vir-taavat supistuvan ja laajenevan suuttimen 18 läpi palokaasujen virtauksen 20 kiihdyttämiseksi. Ruisku 2 on varustettu lisäksi yhdellä tai useammalla raaka-ainesisääntulolla 20 raaka-aineen syöttämiseksi ruiskuun 2 metallipinnoitetta 6 varten. Ruisku 2 käsittää myös piipun 22, jossa ruiskuun 2 syötetty raaka-aine virtaa yhdessä kuumien palokaasujen kanssa ja/tai reagoi kuumien palokaasujen ja/tai liekin kanssa. Raaka-aine ja palokaasut ja/tai liekki virtaavat sitten 25 ulos ruiskusta 2 ruiskun 2 ulostulon 23 läpi muodostaen raaka-ainesuihkun te- ^ rässubstraatin pintaa. Kuten kuviossa 1 on esitetty, raaka-ainetta syötetään o ™ ruiskuun 2 metallijauheena P tai metallihiukkasina 8. Piipussa 22 kuumat palo- o kaasut ja/tai liekki kuumentavat raaka-ainehiukkasia 8. Raaka-ainehiukkaset 8 cv, voivat pehmentyä tai jopa sulaa ainakin osittain piipussa 23. Edellä esitetyn g 30 mukaisesti ruisku 2 on järjestetty kerrostamaan metallihiukkasia 10, jotka vir-The figure shows an embodiment of the thermal syringe 2 for use in providing a metal coating 6 on the steel substrate 4. Figure 1 shows a flame gun 2 and in particular a high velocity oxy-fuel (HVOF). Syringe 2 comprises fuel inlet 12 for supplying fuel gas or liquid F to syringe 2 and oxygen inlet 14 for supplying oxygen or oxygen-containing gas O to syringe 2. Fuel F and oxygen are mixed in combustion chamber 16 of hot syringe 2. The formed hot combustion gases and / or 18 to accelerate the flue gas flow 20. The syringe 2 is further provided with one or more feedstock inlets 20 for feeding the feedstock 2 to the metal coating 6. The syringe 2 also comprises a barrel 22 in which the raw material fed to the syringe 2 flows with the hot combustion gases and / or reacts with the hot combustion gases and / or flame. The raw material and the combustion gases and / or flame then flow out of the syringe 2 through the outlet 23 of the syringe 2 to form a jet of raw material on the surface of the steel substrate. As shown in Figure 1, the raw material is fed to the o ™ syringe 2 as metal powder P or metal particles 8. In the barrel 22, the hot combustion gases and / or flame heat up the raw material particles 8. The raw material particles 8 cv may soften or even melt barrel 23. In accordance with g 30 above, syringe 2 is arranged to deposit metal particles 10 which

CLCL

taavat ruiskusta 2 terässubstraatin 4 pinnalle 6, kuten kuviossa 1 on esitetty, O) metallipinnoitteen 6 muodostamiseksi substraatille. Kerrostettavien metalliin ^ hiukkasten 10 korkea nopeus ja metallihiukkasten 10 kohotettu lämpötila edis- ° tävät metallipinnoitteen 6 muodostumista kun metallihiukkaset 10 törmäävät 35 substraatin 4 pinnalle. Täten metallihiukkaset 10 kiinnittyvät toisiinsa ja terässubstraatin 4 pintaan metallipinnoitteen 6 muodostamiseksi.O) to form a metal coating 6 on the substrate. The high velocity of the metal particles 10 to be deposited and the elevated temperature of the metal particles 10 promote the formation of a metal coating 6 when the metal particles 10 collide with the surface of the substrate 4. Thus, the metal particles 10 adhere to each other and to the surface of the steel substrate 4 to form a metal coating 6.

44

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti suurnopeusruiskun. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan rajoitu mihinkään tiettyyn termisen ruiskutuksen menetelmään tai ruiskuun, vaan minkälaista tahansa termisen ruiskutuksen menetelmää ja ruiskua voidaan hyödyntää metallipinnoitteen 6 aikaansaamiseksi esillä 5 olevan keksinnön mukaisesti. Esillä olevan keksinnön mukainen metallipinnoi-te 6 voidaan valmistaa esimerkiksi suorittamalla terminen ruiskutus plasma-ruiskutuksella, liekkiruiskutuksella, sähkökaariruiskutuksella tai detonaatiolla. HVOF-ruiskutus on eräs liekkiruiskutuksen sovellus. Lisäksi kuten kuvioissa 1 ja 2, vaikka raaka-aine on hiukkasmuodossa, voi olla myös mahdollista käyttää 10 raaka-aineena metallilankaa tai -tankoa, joka syötetään ruiskuun 2. Ruiskussa metallilanka tai -tanko muodostavat metallihiukkasia 10 palamiskaasujen ja/tai liekin ja/tai plasman korkean virtausnopeuden ja kohotetun lämpötilan takia. On mainittava, että joissakin termisen ruiskutuksen menetelmissä, kuten säh-kökaariruiskutuksessa ja plasmaruiskutuksessa metallihiukkaset kuumenne-15 taan korkeisiin lämpötiloihin ja näissä menetelmissä metallihiukkasten virtausnopeus pinnoitteen muodostamiseksi on yleensä alhaisempi. Vaihtoehtoisesti joissakin termisen ruiskutuksen menetelmissä, kuten detonaatiossa ja kylmä-ruiskutuksessa, metallihiukkaset kiihdytetään erittäin korkeisiin nopeuksiin ja täten metallihiukkasia ei tarvitse kuumentaa hyvin korkeisiin lämpötiloihin. Eri-20 laisten termisen ruiskutusten menetelmien ja ruiskujen yksityiskohtainen selitys jätetään tässä yhteydessä pois, koska esillä oleva keksintö ei koske termistä ruiskutusta sellaisenaan. Täten esillä oleva keksintö voidaan suorittaa millä tahansa termisen ruiskutuksen menetelmällä ja laitteella.Figure 1 schematically shows a high speed syringe. However, the present invention is not limited to any particular method or spray of thermal injection, but any method and injection of thermal injection may be utilized to provide a metal coating 6 according to the present invention. The metal coating 6 of the present invention can be manufactured, for example, by thermal spraying, plasma spraying, flame spraying, electric arc spraying or detonation. HVOF spraying is an application for flame spraying. Further, as in Figures 1 and 2, although the raw material is in particulate form, it may also be possible to use as a raw material 10 a metal wire or rod fed to syringe 2. In the syringe, the metal wire or rod forms metal particles 10 high flow rate and elevated temperature. It should be noted that in some thermal spraying methods, such as electric spraying and plasma spraying, the metal particles are heated to high temperatures and in these methods, the metal particles flow rate is generally lower. Alternatively, in some thermal injection methods, such as detonation and cold injection, the metal particles are accelerated to very high speeds and thus the metal particles need not be heated to very high temperatures. A detailed description of the various types of thermal spraying methods and syringes is omitted herein, since the present invention does not pertain to thermal spraying as such. Thus, the present invention can be accomplished by any method and apparatus of thermal injection.

Kuvio 1 esittää erään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon värjä-25 tyn metallipinnoitteen 6 valmistamiseksi ainakin osalle terässubstraattia 4. Vär-jätty metallipinnoite aikaansaadaan kerrostamalla metallihiukkasia 8 teräs-5 substraatille 4 termisellä ruiskutuksella käyttäen termistä ruiskua 2. Esillä ole-Figure 1 illustrates an embodiment of the present invention for producing a dyed metal coating 6 on at least a portion of a steel substrate 4. The dyed metal coating is obtained by depositing metal particles 8 on a steel 5 substrate 4 by thermal spraying using the present invention.

C\JC \ J

^ van keksinnön mukaisesti pinnoitus suoritetaan kerrostamalla metallihiukkasia ° 8 yhdessä ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen kanssa terässubstraatin 4 00 30 pinnalle termisellä ruiskutuksella. Suoritusmuodossa ainakin yhtä epäorgaanisia ta väriainetta lisätään ja/tai ainakin yhtä epäorgaanista väriainetta on kiinnitetty o) metallihiukkasiin 8 ennen termistä ruiskutusta ja ennen metallihiukkasten 8 syöttämistä termiseen ruiskuun 2. Tämä tarkoittaa, että epäorgaanista vä-^ riainetta syötetään termiseen ruiskuun 2 yhdessä metallihiukkasten 8 kanssa 00 35 ja edelleen kerrostetaan terässubstraatin 4 pinnalle metallihiukkasten 8, 10 kanssa siten, että väriaine upotetaan muodostettuun metallipinnoitteeseen 6.According to the present invention, the coating is carried out by depositing metal particles ° 8 together with at least one inorganic dye on the surface of the steel substrate 4 00 30 by thermal spraying. In the embodiment, at least one inorganic dye is added and / or at least one inorganic dye is attached o) to the metal particles 8 before thermal injection and before the metal particles 8 are fed to the thermal syringe 2. This means that the inorganic dye is fed to the thermal syringe 2 35 and further deposited on the surface of the steel substrate 4 with metal particles 8, 10 such that the dye is immersed in the formed metal coating 6.

55

On huomattava, että toisin kuin maalausprosessissa, termisen ruiskutuksen prosessi ei välttämättä vaadi minkään sideaineen lisäämistä kerrostettavaan materiaaliin, koska termisen ruiskutuksen prosessilla luotu kiinnittyminen luodaan pääasiassa kerrostettavan materiaalin korkealla nopeudella ja/tai korke-5 alla lämpötilalla. Tällä tavalla, tekemällä sideaineiden käytön tarpeettomaksi, menetelmä aikaansaa terästuotteen, jossa on metallipinnoite, jossa metalli on lähempänä teräspintaa. Tämä voi aikaansaada paremman galvaanisen suojan verrattuna ratkaisuihin, jotka sisältävät sideaineen. Lisäksi menetelmä voi aikaansaada mekaanisen lukituksen ja/tai diffuusiosidoksen metallipinnoitteen ja 10 terässubstraatin välille, metallipinnoitteen ja terässubstraatin rajapinnassa voi olla myös metallienvälinen kerros.It should be noted that, unlike the painting process, the thermal spraying process does not necessarily require the addition of any binder to the material to be deposited since the adhesion created by the thermal spraying process is mainly created at high speed and / or below 5 ° C. In this way, by making the use of binders unnecessary, the method provides a steel product having a metal coating where the metal is closer to the steel surface. This can provide better galvanic protection compared to solutions containing binder. In addition, the method can provide mechanical locking and / or diffusion bonding between the metal coating and the steel substrate, the metal coating and the steel substrate interface may also have an intermetallic layer.

Kuvion 1 suoritusmuodossa raaka-aine syötetään termiseen ruiskuun 2 metallijauheena, joka käsittää metallihiukkasia 8. Epäorgaaninen väriaine voidaan lisätä ja/tai kiinnittää metallihiukkasiin 8 sintraamalla tai agglome-15 roimalla epäorgaaninen väriaine metallihiukkasiin 8. Sintraaminen tai agglome-roiminen voidaan suorittaa sintrausuunissa tai vastaavassa siten, että epäorgaanisen väriaineen hiukkaset ja metallihiukkaset kiinnittyvät toisiinsa kohotetun lämpötilan takia, vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa metallihiukkaset 8 hierretään yhdessä epäorgaanisen väriaineen hiukkasten kanssa väriaineen 20 sekoittamiseksi ja kiinnittämiseksi metallihiukkasiin 8. Metallihiukkasten 8 hiertäminen yhdessä ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen kanssa suoritetaan kuulamyllyssä, tankomyllyssä tai muussa jauhamiskoneessa, joka on sopiva epäorgaanisen väriaineen hiukkasten kiinnittämiseksi metallihiukkasin 8 ja niiden sekoittamiseksi yhteen. Myös muita tunnettuja menetelmiä voidaan käyt-25 tää kiinteän epäorgaanisen väriaineen kiinnittämiseksi mekaanisesti tai kemiallisesti metallihiukkasiin 8.In the embodiment of Figure 1, the raw material is fed to the thermal syringe 2 as a metal powder comprising metal particles 8. The inorganic dye may be added and / or adhered to the metal particles 8 by sintering or agglomerating the inorganic dye into the metal particles 8. Sintering or agglomerating in an alternative embodiment, the metal particles 8 are rubbed together with the inorganic dye particles to mix and adhere the dye 20 to the metal particles 8. The metal particles 8 for fixing the inorganic dye particles to the metal particles 8 and mixing them together. Other known methods of mechanically or chemically attaching a solid inorganic dye to metal particles 8 may also be used.

't 5 Edellä mainitun mukaisesti raaka-aine aikaansaadaan metallipin- c\i noitteen 6 valmistamiseksi ainakin osalle terässubstraatti 4 termisellä ruisku- σ> ° tuksella, joka raaka-aine käsittää terässubstraatin 4 pinnalle kerrostettavia me- co ^ 30 tallihiukkasia 8. Raaka-aine käsittää lisäksi ainakin yhden epäorgaanisen väri- | aineen, joka on kiinnittynyt metallihiukkasiin 8. Eräässä suoritusmuodossa me- cj) tallihiukkaset 8 käsittävät sinkkihiukkasia tai alumiinihiukkasia tai sekä alumiiniin että sinkkihiukkasia tai hiukkasia, jotka käsittävät sinkkiä tai alumiinia tai mo- ^ lempiä korroosiota kestävän metallipinnoitteen 6 aikaansaamiseksi terässubst- 00 35 raatin 4 pinnalle. Esillä olevan keksinnön metallipinnoite voi olla sinkkipohjai- nen pinnoite, alumiinipohjainen pinnoite tai sinkki-alumiinipohjainen pinnoite tai 6 muunlainen metallipinnoite. Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti metal-lipinnoite on sinkkipohjainen pinnoite, joka sisältää enemmän kuin 50% sinkkiä, edullisesti metallista sinkkiä. Tämä aikaansaa paremman suojan kestävyyden korroosiota vastaan. Yleisesti raaka-aine käsittää ainakin 50 paino-% 5 metallia, josta pinnoite tehdään, edullisesti enemmän kuin 60 paino-% tai edullisemmin enemmän kuin 75 paino-%.According to the above, the raw material is provided to produce a metal coating 6 on at least a portion of the steel substrate 4 by thermal injection, comprising the raw material deposited on the surface of the steel substrate 4. further comprising at least one inorganic dye material adhered to metal particles 8. In one embodiment, the metal particles 8c) comprise zinc particles or aluminum particles or both aluminum and zinc particles or particles comprising a zinc or aluminum or both corrosion-resistant metal surface 35 . The metal coating of the present invention may be a zinc-based coating, an aluminum-based coating or a zinc-aluminum based coating or 6 other types of metal coating. According to a preferred embodiment, the metal lip coating is a Zinc based coating containing more than 50% zinc, preferably metal zinc. This provides better protection against corrosion resistance. Generally, the raw material comprises at least 50% by weight of the metal to be coated, preferably more than 60% by weight or more preferably more than 75% by weight.

Eräässä suoritusmuodossa epäorgaaninen väriaine voi käsittää koboltti-, rauta-, kromi- tai titaaniyhdisteitä tai niiden oksideja. On ymmärrettävä, että myös muita epäorgaanisia väriaineita voidaan käyttää. Käytettyjen metal-10 lihiukkasten 8 keskimääräinen hiukkashalkaisija voi olla välillä 0,5 - 150 mikrometriä, edullisesti välillä 0,5 - 50 mikrometriä ja edullisimmin 0,5-10 mikro-metriä. Vastaavasti epäorgaanisen väriaineen keskimääräinen hiukkashalkaisija voi olla välillä 0,1 - 100 mikrometriä, edullisesti välillä 0,1 - 5 mikrometriä ja edullisimmin välillä 0,1-1 mikrometriä. Täten raaka-aine voi käsittää epäor-15 gaanista väriainetta, joka on kiinnittynyt metallihiukkasiin 8 hiukkasina, joiden keskimääräinen halkaisija on välillä 0,1 - 100 mikrometriä, edullisesti 0,1-5 mikrometriä ja edullisimmin 0,1-1 mikrometriä. Epäorgaanisen väriaineen hiertämisen yhdessä metallihiukkasten 8 kanssa aikana metallihiukkasten 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkasten, ja raaka-aineen, keskimääräinen hal-20 kaisija voi pienentyä. Hiertäminen voi aikaansaada raaka-aineen, jossa epäorgaaninen väriaine on mekaanisesti kiinnittynyt metallihiukkasiin 8. Kun epäorgaanista väriainetta kiinnitetään metallihiukkasin 8 metallihiukkaset 8 ja raaka-aine, hiukkasina, sintraantuvat tai sulavat yhteen. On mainittava, että myös kemiallisia menetelmiä epäorgaanisen väriaineen kiinnittämiseksi metallihiuk-25 kasiin 8 voidaan käyttää. Täten epäorgaaniset metallihiukkaset 8 voivat olla myös kaasumaisessa tai nestemäisessä faasissa metallihiukkasiin kiinnittämis-5 tä varten. Eräässä suoritusmuodossa metallihiukkaset 8 pinnoitetaan ainakinIn one embodiment, the inorganic dye may comprise cobalt, iron, chromium or titanium compounds or oxides thereof. It will be appreciated that other inorganic dyes may also be used. The metal particle particles 8 used may have an average particle diameter of 0.5 to 150 micrometers, preferably 0.5 to 50 micrometers, and most preferably 0.5 to 10 micrometers. Similarly, the average particle diameter of the inorganic dye may be from 0.1 to 100 micrometers, preferably from 0.1 to 5 micrometers, and most preferably from 0.1 to 1 micrometers. Thus, the raw material may comprise an inorganic dye adhered to the metal particles 8 in the form of particles having an average diameter of between 0.1 and 100 micrometers, preferably between 0.1 and 5 micrometers, and most preferably between 0.1 and 1 micrometers. During abrasion of the inorganic dye together with the metal particles 8, the mean hal-20 of the metal particles 8 and the inorganic dye particles and the raw material may be reduced. Rubbing can provide a raw material in which the inorganic dye is mechanically attached to the metal particles 8. When the inorganic dye is attached to the metal particles 8 by the metal particles 8 and the raw material, as particles, sinter or melt together. It should be noted that chemical methods for attaching an inorganic dye to metal particle cassette 8 may also be used. Thus, the inorganic metal particles 8 may also be in a gaseous or liquid phase for attachment to the metal particles. In one embodiment, the metal particles 8 are coated at least

C\JC \ J

^ osittain epäorgaanisella väriaineella käyttäen kaasukasvatusmenetelmää.partially with an inorganic dye using the gas cultivation method.

° Edellä mainitun mukaisesti esillä oleva keksintö aikaansaa raaka-aineen, jokaAs mentioned above, the present invention provides a raw material which

CDCD

00 30 käsittää metallihiukkasia 8 ja epäorgaanisen väriaineen, joka on kiinnittynyt ai- | nakin osaan metallihiukkasia, käytön termisessä ruiskutuksessa läpivärjätyn o) metallipinnoitteen valmistamiseksi terässubstraatille 4.00 30 comprises metal particles 8 and an inorganic dye adhered to the substrate to a part of the metal particles, for use in the thermal spraying of (o) coated metal substrate on a steel substrate 4.

Metallihiukkasten keskimääräinen koko tai halkaisija voi yleisesti ^ vaihdella välillä 0,5 - 150 mikrometriä. Edullisesti, mutta ei välttämättä, keski- o 00 35 määräinen metallihiukkaskoko on 0,5 - 50 mikrometriä ja edullisimmin keski määräinen metallihiukkaskoko on pieni, esimerkiksi 0,5-10 mikrometriä, kos- 7 ka pienempi hiukkaskoko voi johtaa parempaan pinnanlaatuun ja/tai väristabili-teettiin ja se tekee lisäksi mahdolliseksi ohuiden pinnoitteiden saavuttamisen.The average size or diameter of the metal particles may generally range from 0.5 to 150 micrometers. Preferably, but not necessarily, the average metal particle size is from 0.5 to 50 micrometers and most preferably the average metal particle size is small, for example from 0.5 to 10 micrometers, since a smaller particle size can result in better surface quality and / or color stability. and also makes it possible to achieve thin coatings.

Epäorgaanisen värihiukkasen koko tai halkaisija voi yleisesti vaihdella välillä 0,1 -100 mikrometriä. Edullisesti, mutta ei välttämättä, metallihiuk-5 kaskoko on pieni esimerkiksi 0,1-5 mikrometriä, edullisimmin 0,1-1 mikro-metriä, koska pienempi epäorgaaninen värihiukkaskoko voi johtaa parempaan pinnanlaatuun ja/tai väristabiliteettiin ja edelleen mahdollistaa edullisen väri-pigmentin ja metallipigmentin sulautuman. Valitsemalla pigmenttien koot vastaavasti voidaan tuottaa metallipigmentti, joka on ympäröity välipigmentillä.The size or diameter of the inorganic dye particle may generally range from 0.1 to 100 micrometers. Preferably, but not necessarily, the particle size of the metal particle is small, for example, 0.1 to 5 micrometers, most preferably 0.1 to 1 micrometers, because a smaller inorganic dye particle size can lead to better surface quality and / or color stability and metal pigment merger. By selecting the pigment sizes accordingly, a metal pigment surrounded by an intermediate pigment can be produced.

10 Eräässä esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa epäorgaanisen väriaineen hiukkaset ja metallihiukkaset 8 eivät ole kiinnittyneet yhteen ennen termistä ruiskutusta, vaan ne on ainoastaan mekaanisesti sekoitettu yhteen ennen termiseen ruiskuun 2 syöttämistä tai sen aikana termisessä ruiskutuksessa käytettävän jauheen muodostamiseksi, jauhe käsittää täten sekä metal-15 lihiukkasia 8 että ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen hiukkasia. Jauhe edelleen kerrostetaan terässubstraatin 4 pinnalle termisellä ruiskutuksella. Edullisessa suoritusmuodossa metallihiukkasten 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkasten keskimääräinen halkaisija on olennaisesti sama siten, että ne kerrostetaan tasaisesti terässubstraatille 4 metallipinnoitteen 6 aikaansaami-20 seksi, jossa on homogeeninen väri läpi koko pinnoitteen 6. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi metallihiukkasten 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkasten massa voi olla järjestetty olennaisesti samaksi siten, että ne kerrostetaan tasaisesti terässubstraatille 4 metallipinnoitteen 6 aikaansaamiseksi, jossa on homogeeninen väri läpi koko pinnoitteen 6.In one embodiment of the present invention, the particles of the inorganic dye and the metal particles 8 are not bonded together prior to thermal spraying, but are merely mechanically mixed together prior to or during feeding to the thermal spray 2 to form a powder for thermal spraying. that at least one inorganic dye particles. The powder is further deposited on the surface of the steel substrate 4 by thermal spraying. In a preferred embodiment, the metal particles 8 and the inorganic dye particles have an average diameter substantially uniformly deposited on the steel substrate 4 to provide a metal coating 6 having a homogeneous color throughout the coating 6. Alternatively or additionally, the metal particles 8 and the inorganic dye may be substantially uniform in that they are deposited uniformly on the steel substrate 4 to provide a metal coating 6 having a homogeneous color throughout the coating 6.

25 Eräässä toisessa suoritusmuodossa raaka-aine voidaan valmistaa aikaansaamalla suspensio tai kolloidinen liuos, joka käsittää metallihiukkasia 8 5 ja ainakin yhtä epäorgaanista väriainetta, metallihiukkaset 8 ja jossa ainakinIn another embodiment, the raw material may be prepared by providing a suspension or colloidal solution comprising metal particles 8 and at least one inorganic dye, metal particles 8, and wherein at least

C\JC \ J

^ yksi väriaine on erillisinä hiukkasina 26 suspensiossa tai kolloidisessa liuok- ° sessa, tai väliaine on kiinnittynyt metallihiukkasiin 8. Suspensio tai kolloidinen 00 30 liuos syötetään sitten termiseen ruiskuun 2. Vielä vaihtoehtoisessa suoritus- | muodossa metalli ja väriaine, joita käytetään värjätyn metallipinnoitteen 6 ai- o) kaansaamiseen ovat nestemäisessä muodossa ja ne syötetään termiseen ruiskuun nesteenä siten, että ne muodostavat hiukkasia nukleaation kautta ^ kerrostamisen aikana kun ne höyrystyvät termisen ruiskutuksen aikana.one dye is present as discrete particles in suspension or colloidal solution 26, or the medium is adhered to metal particles 8. The suspension or colloidal solution is then fed to a thermal syringe 2. In yet another alternative embodiment, the | in the form of metal and the dye used to obtain the dyed metal coating 6-o) are in liquid form and are fed to the thermal syringe as a liquid so that they form particles during nucleation as they evaporate during thermal spraying.

00 35 Kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisen suoritusmuo don, jossa ainakin yksi epäorgaaninen väriaine sekoitetaan tai kiinnitetään me- 8 tallihiukkasiin 8 termisen ruiskutuksen aikana. Metallihiukkaset 8 syötetään termiseen ruiskuun 2 raaka-ainesisääntulon 20 kautta ja epäorgaanisen väriaineen hiukkaset 26 väriainesisääntulon 24 kautta. Kuviossa 2 metallihiukkaset 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkaset 26 syötetään erikseen termiseen 5 ruiskuun 2 ja sekoitetaan keskenään termisen ruiskun 2 sisällä niiden kerrostamiseksi yhdessä terässubstraatin 4 pinnalle. Kuviossa 2 termisellä ruiskulla muodostettu hiukkassuihku käsittää sekä metallihiukkasia 10 että ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen hiukkasia 28. Eräässä toisessa suoritusmuodossa ainakin yksi metallihiukkassuihku 10 aikaansaadaan yhdellä tai useam-10 maila termisellä ruiskulla 2 ja ainakin yksi väriainesuihku 28 aikaansaadaan yhdellä tai useammalla väriaineruiskulla (ei esitetty). Terminen ruisku 2 ja vä-riaineruisku on järjestetty ja suunnattu siten, että metallihiukkassuihku 10 ja väriainesuihku 28 sekoittuvat ennen metallihiukkassuihkun 10 metallihiukkasten ja väriainesuihkun 28 väriainehiukkasten törmäämistä terässubstraatin 4 15 pintaan. Väriaineruisku voi olla terminen ruisku tai jokin muunlainen ruisku. Sekoitetut suihkut 10, 28 aikaansaavat esillä olevan keksinnön mukaisen värjätyn metallipinnoitteen 6. Edellisissä suoritusmuodoissa on edullista, että metallihiukkasten 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkasten keskimääräiset halkaisijat ovat olennaisesti samoja siten, että ne kerrostetaan tasaisesti teräs-20 substraatille 4 metallipinnoitteen 6 aikaansaamiseksi, jolla on homogeeninen väri läpi koko pinnoitteen 6. Vaihtoehtoisesti tai lisäksi metallihiukkasten 8 ja epäorgaanisen väriaineen hiukkasten massa voi olla järjestetty olennaisesti samaksi siten, että ne kerrostetaan tasaisesti terässubstraatille 4 metallipinnoitteen 6 aikaansaamiseksi, jolla on homogeeninen väri läpi koko pinnoitteen 25 6.Figure 2 shows an alternative embodiment of the present invention wherein at least one inorganic dye is mixed or adhered to metal particles 8 during thermal injection. The metal particles 8 are fed to the thermal syringe 2 via the raw material inlet 20 and the inorganic dye particles 26 through the dye inlet 24. In Figure 2, the metal particles 8 and the inorganic dye particles 26 are separately fed to the thermal syringe 2 and mixed together within the thermal syringe 2 to deposit them together on the surface of the steel substrate 4. In Fig. 2, the particle beam formed by the thermal syringe comprises both metal particles 10 and at least one inorganic dye particles 28. In another embodiment, the at least one metal particle jet 10 is provided by one or more clubs with the thermal syringe 2 and at least one dye jet 28 is provided. The thermal syringe 2 and the dye syringe are arranged and oriented such that the metal particle jet 10 and the dye jet 28 are mixed before the metal particles of the metal particle jet 10 and the dye particles of the dye jet 28 collide with the surface of the steel substrate 4. The toner syringe may be a thermal syringe or other type of syringe. Mixed jets 10, 28 provide a dyed metal coating 6 according to the present invention. In the foregoing embodiments, it is preferred that the average diameter of the metal particles 8 and the inorganic dye particles are substantially the same to be uniformly deposited on the steel 20 substrate to provide a alternatively or additionally, the mass of the metal particles 8 and the inorganic dye particles may be arranged substantially uniformly deposited on the steel substrate 4 to provide a metal coating 6 having a homogeneous color throughout the coating 25 6.

Terässubstraatti voidaan myös esikäsitellä ennen metallipinnoitteen 5 6 valmistamista. Esikäsittely voi käsittää terässubstraatin 4 tai ainakin teräs-The steel substrate may also be pretreated prior to the preparation of the metal coating 5 6. The pretreatment may comprise a steel substrate 4 or at least a steel substrate.

C\JC \ J

^ substraatin tai -tuotteen pinnan tai pintakerroksen esilämmityksen ainakin 100 ° °C:een, edullisesti ainakin 200 °C:een tai jopa korkeampaan lämpötilaan, kutenpreheating the surface or surface layer of the substrate or article to at least 100 ° C, preferably at least 200 ° C or even higher, such as

CDCD

00 30 öin 250 °C:een. Esilämmitys voidaan suorittaa erillisillä lämmitysvälineillä, ku- | ten lämmitysuunilla tai liekillä. Eräässä suoritusmuodossa termistä ruiskua 2 o) käytetään termisenä ruiskuna ja sen liekkiä tai kuumia palamiskaasuja käytetä tään terässubstraatin 4 pinnan lämmittämiseen kohotettuun lämpötilaan pinnoi- ^ tuksen aikana. Terässubstraatin 4 tai -tuotteen pinnoitettava pinta voidaan li- 00 35 säksi esikäsitellä kaventamalla. Karhennus, kuten mekaaninen karhennus, voidaan suorittaa esimerkiksi hiekkapuhalluksella, hiomalla, etsaamalla tai joi- 9 lakin muulla tunnetulla karhennusmenetelmällä. Terässubstraatin pinnan esi-lämmitys ja karhentaminen parantavat pinnoitteen 6 ja terässubstraatin 4 välistä tartuntaa.00 30 overnight at 250 ° C. Preheating can be performed by separate heating means, such as there with a heating stove or a flame. In one embodiment, the thermal syringe 2 o) is used as a thermal syringe and its flame or hot combustion gases are used to heat the surface of the steel substrate 4 to an elevated temperature during coating. In addition, the surface to be coated on the steel substrate 4 or article may be pre-treated by narrowing. Roughing, such as mechanical roughening, can be carried out, for example, by sandblasting, grinding, etching or any other known roughening method. Pre-heating and roughening the surface of the steel substrate improves the adhesion between the coating 6 and the steel substrate 4.

Terässubstraatin 4 tai -tuotteen pinnoitettava pinta voidaan edelleen 5 esikäsitellä peittaamalla tai muulla kemiallisella käsittelyllä kontaktipinnan tartuntaan liittyvien ominaisuuksien parantamiseksi ennen termistä ruiskutusta. Pinnoitettu terässubstraatti 4 tai -tuote voidaan lisäksi jälkikäsitellä yhdellä tai useammalla jälkikäsittelymenetelmällä. Eräässä suoritusmuodossa jälkilämmi-tys suoritetaan lämpökäsittelemällä pinnoitettua terässubstraattia 4 lämpötilas-10 sa vähintään 400 °C. Tämä lämpökäsittely voidaan suorittaa galvanneal-uunissa. Lämpökäsittely parantaa edelleen värjätyn pinnoitteen 6 ja terässubstraatin tai -tuotteen välistä tartuntaa. Pinnoitettu terässubstraatti 4 tai -tuote voidaan edelleen pinnoittaa olennaisesti läpinäkyvällä päällyspinnoitteella. Päällyspinnoite voidaan aikaansaada esimerkiksi aikaansaamalla lakkapinnoi-15 te värjätyn metallipinnoitteen 6 päälle tai aikaansaamalla päällyspinnoite me-tallipinnoitteen 6 päälle sol-gel -prosessilla tai jollakin kaasufaasipinnoitusme-netelmällä, kuten kemiallisella kaasukasvatuksella.The surface to be coated on the steel substrate 4 or article may be further pre-treated by pickling or other chemical treatment to improve the adhesion properties of the contact surface prior to thermal spraying. Furthermore, the coated steel substrate 4 or article may be post-treated by one or more post-treatment methods. In one embodiment, the post-heating is performed by heat treating the coated steel substrate 4 at a temperature of at least 400 ° C. This heat treatment may be carried out in a galvanneal furnace. The heat treatment further improves adhesion between the dyed coating 6 and the steel substrate or article. The coated steel substrate 4 or product may be further coated with a substantially transparent coating. The coating may be obtained, for example, by providing a lacquer coating on the dyed metal coating 6, or by providing a coating on the metal coating 6 by a sol-gel process or by a gas phase coating process such as chemical gas cultivation.

Esillä olevassa keksinnössä syntyy termisessä ruiskutuksessa ylimääräistä lämpöä, joka voidaan käyttää terässubstraatin 4 lämmityksessä. 20 Ylimääräinen lämpö voidaan käyttää esilämmityksen tai jälkilämmityksen lämpökäsittelyssä. Lisäksi esillä olevan keksinnön menetelmää voidaan käyttää erillisten terästuotteiden pinnoituksessa tai sitä voidaan myös käyttää jatkuvana prosessina teräsnauhan pinnoittamiseksi.The present invention generates additional heat during thermal injection which can be used to heat the steel substrate 4. 20 Excess heat can be used for pre-heating or post-heating heat treatment. In addition, the process of the present invention can be used for coating individual steel products or it can also be used as a continuous process for coating steel strip.

Edellä esitetyn mukaisesti on mahdollista myös aikaansaada järjes-25 tely metallipinnoitteen 4 valmistamiseksi teräsnauhalle 4. Järjestely ei kuiten-kaan ole osa esillä olevaa keksintöä. Järjestely käsittää esilämmitysyksikön 30 o teräsnauhan 30 lämmittämiseksi kohotettuun lämpötilaan ja pinnoitusyksikönAs stated above, it is also possible to provide an arrangement for manufacturing a metal coating 4 on a steel strip 4. However, the arrangement is not part of the present invention. The arrangement comprises a preheating unit 30 o for heating the steel strip 30 to elevated temperature and a coating unit

CvJCVJ

^ 34 metallipinnoitteen 6 valmistamiseksi ainakin osalle teräsnauhaa 4, kuten ° kuviossa 3 on esitetty. On mainittava, että kuvio 3 on ainoastaan kaavamainen34 for producing a metal coating 6 for at least a portion of the steel strip 4 as shown in Figure 3. It should be noted that Figure 3 is only schematic

COC/O

00 30 ja jatkuva pinnoitusprosessi teräsnauhaa varten voidaan suorittaa monilla vaih- | toehtoisilla järjestelyillä ja menetelmillä ja erilaisilla metallipinnoitteilla. Järjeste- o) ly voidaan toteuttaa esimerkiksi jatkuvassa kuumasinkityslinjassa.00 30 and the continuous coating process for the steel strip can be carried out in many different ways optional arrangements and methods and various metal coatings. The arrangement may be implemented, for example, in a continuous hot dip galvanizing line.

Kuvio 3 esittää kaavamaisesti järjestelyn sinkkipohjaisen pinnoitteen ^ aikaansaamiseksi terässubstraatille 4. Pinnoitusyksikkö 34 käsittää yhden tai 00 35 useamman termisen ruiskun metallihiukkasten 8, 10 kerrostamiseksi teräsnau han 4 pinnalle. Terminen ruiskutus pinnoitusyksikössä voidaan suorittaa edellä 10 selitetysti. Teräsnauha 4 kuljetetaan pitkin prosessilinjaan teloilla 40. Ainakin yksi pinnoitusyksikön 34 termisistä ruiskuista 2 on järjestetty kerrostamaan ainakin yhtä epäorgaanista väriainetta terässubstraatin 4 pinnalle aikaansaamaan metallipinnoite 6, jossa on epäorgaanista väriainetta upotettuna metalli-5 pinnoitteeseen 6. Täten ainakin yksi termisistä ruiskuista 2 voi olla järjestetty: kerrostamaan ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen hiukkasia 26, 28, jotka on sekoitettu metallihiukkasten 8, 10 kanssa; tai kerrostamaan metallihiukkasia 8, 10, jotka käsittävät ainakin yhtä epäorgaanista väriainetta; tai sekoittamaan ainakin yhden epäorgaanisen väriaineen hiukkasia metallihiukkasten 8 kanssa 10 termisen ruiskun 2 sisällä ja kerrostamaan ne yhdessä; tai aikaansaamaan vä-riainesuihku 28 ja sekoittamaan väriainesuihku 28 ainakin yhden metallihiuk-kassuihkun 10 kanssa, joka on aikaansaatu toisella termisellä ruiskulla.Figure 3 schematically illustrates an arrangement for providing a zinc-based coating on a steel substrate 4. The coating unit 34 comprises one or more of a plurality of thermal syringes for depositing metal particles 8, 10 on the surface of the steel strip 4. Thermal spraying in the coating unit can be performed as explained above. At least one of the thermal syringes 2 of the coating unit 34 is arranged to deposit at least one inorganic dye on the surface of the steel substrate 4 to provide a metal coating 6 having an inorganic dye embedded in the metal 5 coating 6. Thus, at least one of the thermal syringes may be: depositing particles of at least one inorganic dye 26, 28 mixed with metal particles 8, 10; or to lay metal particles 8, 10 comprising at least one inorganic dye; or to mix the particles of at least one inorganic dye with the metal particles 8 within the thermal syringe 2 and deposit them together; or providing a dye jet 28 and mixing the dye jet 28 with at least one metal particle jet 10 provided by the second thermal syringe.

Esilämmitysyksikkö 30 voidaan järjestää lämmittämään teräsnauha ainakin 100 °C:een ja edullisesti ainakin 200 °C:een. Järjestely voi käsittää li-15 säksi pinnankarhennusyksikön 32 teräsnauhan 4 pinnan karhentamiseksi ennen pinnoitusta. Pinnankarhennusyksikkö 32 voidaan järjestää ennen tai jälkeen esilämmitysyksikön 30 ja se voi käsittää esimerkiksi teräsnauhan 4 pinnan hiekkapuhalluksen, hionnan tai etsauksen. Järjestely voi käsittää lisäksi jälkilämmitysyksikön 36 pinnoitetun terässubstraatin 4 lämpökäsittelemiseksi. 20 Jälkilämmitysyksikkö 36 voi olla järjestetty lämpökäsittelemään pinnoitettua substraattia 4 ainakin 400 °C:n lämpötilassa. Eräässä suoritusmuodossa jälkilämmitysyksikkö on 36 on galvanneal-uuni. Ruiskutuksen jälkeen teräsnauha voidaan jäähdyttää nesteellä tai jollakin muulla sopivalla väliaineella, joka voi sisältää passivointikemikaaleja tai suojaöljyä.The preheating unit 30 may be arranged to heat the steel strip to at least 100 ° C and preferably to at least 200 ° C. The arrangement may further comprise a surface roughening unit 32 for roughening the surface of the steel strip 4 prior to coating. The surface roughening unit 32 may be provided before or after the preheating unit 30 and may comprise, for example, sandblasting, grinding or etching the surface of the steel strip 4. The arrangement may further comprise a reheating unit 36 for heat treatment of the coated steel substrate 4. The post-heating unit 36 may be arranged to heat treat the coated substrate 4 at a temperature of at least 400 ° C. In one embodiment, the post-heating unit 36 is a galvanneal oven. After injection, the steel strip may be cooled with a liquid or other suitable medium which may contain passivation chemicals or protective oil.

25 Ruiskutettu pinnoite voidaan edelleen tasoittaa kevyellä valssauk sella.The sprayed coating can be further smoothed by light rolling.

't 5 Järjestely voi lisäksi käsittää kelaus- ja/tai leikkausyksikön 38 sovel-The arrangement may further comprise a winding and / or cutting unit 38 adapted to

C\JC \ J

^ luksesta riippuen.^ Depending on your choice.

° Edullisesti teräsnauha kuljetetaan ja/tai jäähdytetään suojakaasussa 00 30 esilämmityksen jälkeen ja ennen ruiskutusta haluttuun lämpötilaan.Preferably, the steel strip is transported and / or cooled in the shielding gas 00 30 after preheating and prior to injection to the desired temperature.

| Erään suoritusmuodon mukaisesti terästuotteen lämpötila esilämmi- o) tyksen jälkeen ja ennen ruiskutusta on vähemmän kuin sinkin sulamispiste.| According to one embodiment, the temperature of the steel product after pre-heating and before injection is less than the melting point of zinc.

Vaihtoehtoisesti toisen suoritusmuodon mukaisesti terästuotteen ^ lämpötila esilämmityksen jälkeen ja ennen ruiskutusta on enemmän kuin sinkin 00 35 sulamispiste. Tällä tavalla voidaan tehdä lämpökäsittely, kuten jälkikäsittely, 11 tarpeettomaksi mahdollisten raudan ja sinkin välisten reaktioiden takia tässä vaiheessa.Alternatively, according to another embodiment, the temperature of the steel product after preheating and before injection is more than the melting point of zinc 00 35. In this way, heat treatment such as post-treatment 11 can be made unnecessary due to possible reactions between iron and zinc at this stage.

Järjestely voi käsittää lisäksi lämmönsiirtovälineet 41, 42 pinnoi-tusyksikössä 34 termisillä ruiskuilla 2 syntyneen ylimääräisen lämmön siirtämi-5 seksi esilämmitysyksikköön 30 ja/tai jälkilämmitysyksikköön 36. Lämmönsiirto-välineet 41, 42 voivat täten parantaa merkittävästi prosessin kokonaisener-giatehokkuutta. Esimerkiksi jatkuvassa kuumasinkityslinjassa tarvitaan lämmi-tysosiossa, eli rekristallisaatiouunissa, paljon lämpöä. Ainakin osa lämmöstä voidaan siirtää prosessin ylävirran puolelta, eli termisen ruiskutuksen pinnoi-10 tusyksiköstä 34 lämmitysosioon. Vaihtoehtoisesti lämpöenergiaa voidaan siirtää prosessin alavirran puolelta, termisen ruiskutuksen pinnoitusyksiköstä 34 galvanneal-uuniin.The arrangement may further comprise heat transfer means 41, 42 for transferring excess heat generated by the thermal syringes 2 in the coating unit 34 to the preheating unit 30 and / or the post-heating unit 36. The heat transfer means 41, 42 can thus significantly improve the overall energy efficiency of the process. For example, a continuous hot-dip galvanizing line requires a large amount of heat in the heating section, i.e. the recrystallization furnace. At least some of the heat can be transferred from the upstream side of the process, i.e. from the thermal injection coating unit 34 to the heating section. Alternatively, thermal energy may be transferred downstream of the process from the thermal spray coating unit 34 to the galvanneal furnace.

Pinnoitusyksikkö 34 voi olla termisesti eristetty ympäröivästä ilmasta sopivalla suojalla tai vastaavalla lämpöenergian kontrolloidun talteenoton var-15 mistamiseksi.The coating unit 34 may be thermally insulated from the ambient air by suitable shielding or the like to ensure a controlled recovery of thermal energy.

Lämmönsiirtovälineet voi olla järjestetty kuljettamaan ylimääräistä lämpöä kaasumaisessa tai nestemäisessä olomuodossa.The heat transfer means may be arranged to transport excess heat in gaseous or liquid form.

Esillä olevan keksinnön menetelmä ja raaka-aine, kuten edellä on selitetty, mahdollistavat terästuotteen 4 muodostamisen, jolla on metallipinnoi-20 te 6 ainakin osalla terästuotteen 4 pintaa. Esillä olevan keksinnön metallipin-noite 6 koostuu ainakin osittain metallihiukkasista 8, 10, jotka on kerrostettu terästuotteen pinnalle. Metallipinnoite käsittää lisäksi epäorgaanista väriainetta, joka on upotettu metallipinnoitteeseen 6. Kuten yllä on selitetty väriaine kerrostetaan terästuotteen 4 pinnalle yhdessä metallihiukkasten 8, 10 kanssa termi-25 sellä ruiskutuksella. Epäorgaaninen väriaine on kiinnitetty metallihiukkasiin 8, 10 metallipinnoitteessa 6 ennen termistä ruiskutusta tai sen aikana ja täten 5 valmistetussa pinnoitteessa 6. Vaihtoehtoisesti epäorgaaninen väriaine upote-The method and raw material of the present invention, as described above, allow the formation of a steel product 4 having a metal coating 6 on at least a portion of the surface of the steel product 4. The metal coating 6 of the present invention consists at least in part of metal particles 8, 10 deposited on the surface of a steel product. The metal coating further comprises an inorganic dye immersed in the metal coating 6. As described above, the dye is deposited on the surface of the steel product 4 together with the metal particles 8, 10 by term spraying. The inorganic dye is adhered to the metal particles 8, 10 in the metal coating 6 before or during the thermal spraying and thus in the prepared coating 6. Alternatively, the inorganic dye

C\JC \ J

^ taan metallihiukkasten 8, 10 väliin metallipinnoitteessa.is sandwiched between the metal particles 8, 10 in the metal coating.

° Värjätty metallipinnoite 6 voidaan aikaansaada siten, että metalli- 00 30 pinnoitteen 6 paksuus on ainakin 10 mikrometriä, tai 50 g/m2 Värjätty metalli- | pinnoite 6 voidaan aikaansaada aikaansaamalla useita kerroksia toistensa o) päälle ja yhden kerroksen paksuus voi olla 20 - 100 mikrometriä paksu. Pin- noitteen kokonaispaksuus voi olla esimerkiksi 150 mikrometriä tai 137 g/m2. ^ Metallipinnoite 6 voi olla sinkkipohjainen pinnoite, alumiinipohjainen pinnoite, 00 35 tai sinkki-alumiini -pohjainen metallipinnoite 6 tai metallihiukkaset 8, 10 käsittä vät sinkkihiukkasia tai alumiinihiukkasia tai sekä alumiini- että sinkkihiukkasia 12 tai hiukkasia, jotka käsittävät sinkkiä tai alumiini tai molempia. Sinkin ja alumiinin määrä voi vaihdella sinkki-alumiini -pinnoitteessa välillä 0-100 %. Epäorgaaninen väriaine voi käsittää halutusta väristä riippuen yhtä tai useampaa koboltti-, rauta-, kromi- tai titaaniyhdisteistä tai niiden oksideista, kuten Co204, 5 CoAI204, Co(AI,Cr)204, Co(AI,Cr)204, (Co,Ni,Zn)2(Ti,AI)04, (Fe,Cr)03,° The dyed metal coating 6 may be obtained so that the metal coating 30 has a thickness of at least 10 micrometres, or 50 g / m2 Dyed metal | the coating 6 may be provided by depositing several layers on top of each other and the thickness of one layer may be 20 to 100 micrometers thick. The total thickness of the coating may be, for example, 150 micrometers or 137 g / m2. The metal coating 6 may be a Zinc-based coating, an aluminum-based coating, 00 35 or a zinc-aluminum-based metal coating 6 or metal particles 8, 10 comprising zinc particles or aluminum particles or both aluminum and zinc particles 12 or particles comprising. The amount of zinc and aluminum in the zinc-aluminum coating can range from 0-100%. Depending on the color desired, the inorganic dye may comprise one or more cobalt, iron, chromium or titanium compounds or their oxides, such as Co2O4, CoA2O4, Co (Al, Cr) 204, Co (Al, Cr) 204, (Co, Ni) , Zn) 2 (Ti, Al) 04, (Fe, Cr) 03,

Fe(Fe,Cr)204, Cu(Cr,Fe)204, CuCr204, Cu(Cr,Fe)204, Co(Cr,Fe)204, Cr203, (Ni,Sb,Ti)02, (Ni,Cr,Sb,Ti)02, (Cr,Sb,Ti)02. Pitää kuitenkin ymmärtää, että periaatteessa esillä oleva keksintö ei rajoitu mihinkään tietyn tyyppiseen epäorgaaniseen väriaineeseen. Epäorgaanisena väriaineena käytetään edullisesti 10 metallioksideja tai -yhdisteitä niiden korkean lämpötilan kestävyyden takia. Epäorgaanisen väriaineen määrä valmistetussa pinnoitteessa voi vaihdella 5 -40 paino-%:iin pinnoitteen tilavuudessa, ja edullisesti se on noin 20 paino-% riippuen halutusta pinnoitteen 6 väristä. Edellä esitetyn mukaisesti esillä oleva keksintö mahdollistaa ohuen läpivärjätyn metallipinnoitteen 6 aikaansaamisen, 15 jolla on hyvä korroosiokestävyys. Värjätty metallipinnoite 6 voi lisäksi käsittää läpinäkyvän päällyspinnoitteen värjätyn metallipinnoitteen 6 päällä, kuten lak-kapinnoitteen.Fe (Fe, Cr) 204, Cu (Cr, Fe) 204, CuCr 2 O 4, Cu (Cr, Fe) 204, Co (Cr, Fe) 204, Cr 2 O 3, (Ni, Sb, Ti) O 2, (Ni, Cr, Sb, Ti) 02, (Cr, Sb, Ti) 02. However, it should be understood that in principle the present invention is not limited to any particular type of inorganic dye. Preferably, metal oxides or compounds are used as the inorganic dye because of their high temperature resistance. The amount of inorganic dye in the prepared coating may range from 5 to 40% by weight in the coating volume, and is preferably about 20% by weight, depending on the color of the coating desired. As stated above, the present invention enables a thin, opaque metal coating 6 to be provided which has good corrosion resistance. The colored metal coating 6 may further comprise a transparent coating over a colored metal coating 6, such as a lacquer coating.

Esillä olevan keksinnön terästuote voi olla esimerkiksi kuuma- tai kylmävalssattu nauhateräs tai teräslevy, tai edelleen niiden prosessoitu kom-20 ponentti, kuten rakennuksen ulkoelementti tai sen osa, kattoelementti, rakenne-elementti, rakennuksen tai rakenteen osa, kulkuvälineen osa tai teollisuusprosessissa tai -laitoksessa käytettävän laitteen komponentti.The steel product of the present invention may be, for example, hot or cold rolled strip steel or steel sheet, or further processed component thereof, such as an exterior or part of a building, roof element, structural element, part of a building or structure, vehicle or industrial process or plant. device component.

Alan ammattilaiselle on selvää, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatusta voidaan soveltaa monilla tavoilla. Keksintö ja sen suoritusmuo-25 dot eivät täten rajoitu edellisiin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella patent-tivaatimusten suojapiirin sisällä, δIt will be clear to one skilled in the art that as technology advances, the basic idea of the invention can be applied in many ways. The invention and its embodiments are thus not limited to the foregoing examples, but may vary within the scope of the claims, δ

CvJCVJ

σ> cp coσ> cp co

CvJCVJ

XX

XX

Q.Q.

o m δo m δ

C\JC \ J

Claims (30)

1. En metod för tillverkning av pigmenterad metallbeläggning (6) pä atminstone delar av ett stälsubstrat (4), varvid metoden omfattar: - avlagring av metallpartiklar (8, 10) och ätminstone ett oorganiskt 5 färgämne pä stälsusbtratet (4) genom termisk sprutning för bildandet av pigmenterad metallbeläggning (6), kännetecknat av avlagring av metallpartiklar (6) tillsammans med ätminstone ett oorganiskt färgämne med partiklarna (26) pä stälsubstratets (4) yta genom termisk sprutning för tillhandahällande av genomfärgad metallbeläggning.A method of manufacturing pigmented metal coating (6) on at least parts of a site substrate (4), the method comprising: - depositing metal particles (8, 10) and at least one inorganic dye on the site substrate (4) by thermal spraying for the formation of pigmented metal coating (6), characterized by the deposition of metal particles (6) together with at least one inorganic dye with the particles (26) on the surface of the base substrate (4) by thermal spraying to provide colored metal coating. 2. En metod i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att metoden omfattar tillsättning eller vidhäftning av ätminstone ett oorganiskt färgämne tili metallpartiklarna (8) innan termisk sprutning: - sintring eller agglomerering av partiklar (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne tili metallpartiklarna (8); eller 15. mekanisk blandning av partiklar (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne med metallpartiklar (8) för tillhandahällande av ett pulver för den termiska sprutningen; eller - malning av metallpartiklar (8) tillsammans med partiklar (26) frän ätminstone ett färgämne för blandning och vidhäftning av färgämnet med/till 20 metallpartiklarna (8); eller - för tillhandahällande av suspension eller kolloidal lösning, vilken omfattar metallpartiklar (8) och partiklar (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne, varvid metallpartiklarna (8) och partiklarna (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne är separata partiklar i suspensionen eller den kolloidala 25 lösningen, eller varvid partiklarna (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne är vidhäftade tili metallpartiklarna (8).A method according to claim 1, characterized in that the method comprises adding or adhering at least one inorganic dye to the metal particles (8) before thermal spraying: - sintering or agglomerating particles (26) from at least one inorganic dye to the metal particles (8). ); or 15. mechanical mixing of particles (26) from at least one inorganic dye with metal particles (8) to provide a powder for the thermal spraying; or - grinding metal particles (8) together with particles (26) from at least one dye for mixing and adhering the dye with / to the metal particles (8); or - for the provision of suspension or colloidal solution comprising metal particles (8) and particles (26) from at least one inorganic dye, wherein the metal particles (8) and particles (26) from at least one inorganic dye are separate particles in the suspension or colloidal Or the particles (26) from at least one inorganic dye are adhered to the metal particles (8). ^ 3. En metod i enlighet med patentkrav 2, kännetecknat av att g malning av metallpartiklarna (8) tillsammans med partiklarna (26) frän ci ätminstone ett oorganiskt färgämne utförs i en kulkvarn, stängkvarn eller CVJ x 30 annan malningsmaskin.3. A method according to claim 2, characterized in that grinding of the metal particles (8) together with the particles (26) from at least one inorganic dye is carried out in a ball mill, closing mill or CVJ x 30 other grinding machine. * 4. En metod i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att °2 metoden omfattar tillsättning eller vidhäftning av partiklarna (26) frän ^ ätminstone ett oorganiskt färgämne tili metallpartiklarna (8) under den termiska o sprutningen: 35. för tillhandahällande av en metallpartikeldusch (10) med en eller flera termiska sprutare (2) och tillhandahällande av en färgämnesdusch (28) med en eller flera färgämnessprutare och blandning av metallpartikelduschen (10) och färgämnesduschen (28) innan metallpartikelduschens (10) metallpartiklar (8) och färgämnesduschens (28) färgpartiklar (26) kolliderar med stälsubstratets (4) yta; eller 5. genom blandning av metallpartiklarna (8) och partiklarna (26) frän ätminstone ett oorganiskt färgämne i en termisk sprutare för dess gemen-samma avlagring pä stälsubstratets (4) yta.A method according to claim 1, characterized in that the ° 2 method comprises adding or adhering the particles (26) from at least one inorganic dye to the metal particles (8) during the thermal spraying: 35. to provide a metal particle shower (10) having one or more thermal sprayers (2) and providing a dye shower (28) with one or more dye sprayers and mixing of the metal particle shower (10) and the dye shower (28) before the metal particles (8) and dye shower (28) of the metal particle shower (10). paint particles (26) collide with the surface of the frame substrate (4); or 5. by mixing the metal particles (8) and particles (26) from at least one inorganic dye in a thermal sprayer for its common deposition on the surface of the site substrate (4). 5. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 4, kännetecknat av utförande av termisk sprutning med plasmasprutning, 10 flamsprutning, kallsprutning eller ljusbägssprutning.5. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized by the design of thermal spraying with plasma spraying, flame spraying, cold spraying or beaker spraying. 6. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 4, kännetecknat av att en mekanisk lasning och/eller diffusionsbindning mellan metallbeläggningen och stalsubstratet (4) tillhandahalls.A method according to any of claims 1 to 4, characterized in that a mechanical welding and / or diffusion bond is provided between the metal coating and the housing substrate (4). 7. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 6, 15 kännetecknat av tillhandahällande av zinkbaserad, aluminiumbaserad eller zink-aluminiumbaserad beläggning.A method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the provision of zinc-based, aluminum-based or zinc-aluminum-based coating. 8. En metod i enlighet med patentkrav 7, kännetecknat av att metallpartiklarna (8, 10) omfattar zinkpartiklar, eller aluminiumpartiklar, eller bäde aluminium- och zinkpartiklar, vilka omfattar zink eller aluminium eller 20 bäde och.8. A method according to claim 7, characterized in that the metal particles (8, 10) comprise zinc particles, or aluminum particles, or bed aluminum and zinc particles, which comprise zinc or aluminum or bed and. 9. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 8, kännetecknat av användning av en eller flera av följande som oorganiskt färgämne: kobolt-, järn-, krom- eller titanföreningar och dess oxider.A method according to any one of claims 1 to 8, characterized by the use of one or more of the following as inorganic dye: cobalt, iron, chromium or titanium compounds and its oxides. 10. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 9, 25 kännetecknat av att den genomsnittliga partikeldiametern hos de i den termiska sptrutningen använda metallpartiklarna (8,10) är mellan 0,5 -5 150 mikrometer, lämpligen mellan 0,5 - 50 mikrometer och ännu mer lämpligen C\J mellan 0,5-10 mikrometer.A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the average particle diameter of the metal particles used in the thermal spray routing (8,10) is between 0.5 -5 150 microns, preferably between 0, 5 - 50 microns and even more preferably C \ J between 0.5-10 microns. ° 11. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 00 30 10, kännetecknat avatt den genomsnittliga partikeldiametern hos de i 1 den termiska sprutningen använda partiklarna (26, 28) frän ett oorganiskt cd färgämne är mellan 0,1 - 100 mikrometer, lämpligen mellan 0,1-5 mikrometer och ännu mer lämpligen mellan 0,1-1 mikrometer.° 11. A method according to any one of claims 1 - 00 30 10, characterized by the average particle diameter of the particles (26, 28) used in the thermal spraying from an inorganic cd dye is between 0.1 - 100 micrometer, preferably between 0.1-5 microns and even more preferably between 0.1-1 microns. ^ 12. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 00 35 11, kännetecknat av tillverkning av beläggning (6) vars tjocklek är minst 10 mikrometer, eller minst 50 g/m2, eller tillhandahällande av beläggning, vars totala tjocklek är minst 150 mikrometer eller 137 g/m2.12. A method according to any one of claims 1 - 00 35 11, characterized by the manufacture of coating (6) whose thickness is at least 10 microns, or at least 50 g / m2, or the provision of coating, whose total thickness is at least 150 microns or 137 g / m2. 13. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 -12, kännetecknat av förbehandling av stälsubstratet (4) med en ellerflera 5 av följande: - föruppvärmning av stälsubstratet (4) tili minst 100°C, lämpligen tili 200°C; och - mekanisk grovslipning av stälsubstratets (4) yta som ska beläggas.A method according to any one of claims 1 to 12, characterized by pre-treating the site substrate (4) with one or more of the following: - preheating the site substrate (4) to at least 100 ° C, preferably to 200 ° C; and - mechanical rough grinding of the surface of the frame substrate (4) to be coated. 14. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 - 10 13, kännetecknat av efterbehandling av det belagda stälsubstratet (4) med en eller flera av följande: - värmebehandling av det belagda stälsubstratet (4) vid en tempe-raturnivä pä minst 400°C; - värmebehandling av det belagda stälsubstratet (4) i en galvanise- 15 ringsugn; - tillhandahällande av en lackbeläggning ovanpä metallbelägg- ningen (6); - tillhandahällande av ytbeläggning ovanpä metallbeläggningen (6) med en sol-gel -process.A method according to any one of claims 1 - 10, characterized by finishing the coated substrate (4) with one or more of the following: - heat treatment of the coated substrate (4) at a temperature level of at least 400 ° C; heat treating the coated site substrate (4) in a galvanizing furnace; - providing a lacquer coating on top of the metal coating (6); - providing surface coating on top of the metal coating (6) with a sol-gel process. 15. En metod i enlighet med antingen patentkrav 13 eller 14, kän netecknat av utnyttjande av den under den term iskä sprutningen genere-rade överskottsvärmen vid värmning av stälsubstratet (4).15. A method according to either claim 13 or 14, characterized by utilizing the excess heat generated during the term icy spraying when heating the substrate substrate (4). 16. En metod i enlighet med vilken som heist av patentkraven 1 -15, kännetecknat av att metoden utförs som en oavbruten process för 25 beläggning av ett stälband.A method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the method is carried out as an uninterrupted process for coating an adjusting belt. 17. En stälprodukt (4) med en pigmenterad metallbeläggning (6) pä 5 ätminstone en del av stälproduktens (4) yta, vilken metallbeläggning (6) C\J ^ ätminstone delvis omfattas av metallpartiklar (8, 10), vilka har avlagrats pa Z stälproduktens (4) yta, k ä n n e t e c k n a t a v att metallbeläggningen (6) vidare 00 30 behandlar partiklar (26) frän oorganiska färgämnen, vilka för tillhandahällandet | av en genomfärgad metallbeläggning har bäddats in i metallbeläggningen (6). o)A ground product (4) having a pigmented metal coating (6) on at least a portion of the surface of the frame product (4), said metal coating (6) at least partially covered by metal particles (8, 10) deposited on Z surface of the ground product (4), characterized in that the metal coating (6) further processes particles (26) from inorganic dyes which for the supply | of a translucent metal coating has been embedded in the metal coating (6). O) 18. En stälprodukt i enlighet med patentkrav 17, kännetecknat av att partiklarna (26) frän ett oorganiskt färgämne har vidhäftats tili ^ metallpartiklarna (8, 10) i metallbeläggningen (6), eller av att partiklarna (26) 00 35 frän ett oorganiskt färgämne har bäddats in mellan metallpartiklarna (8, 10) i metallbeläggningen.An earthenware product according to claim 17, characterized in that the particles (26) from an inorganic dye have been adhered to the metal particles (8, 10) in the metal coating (6), or from the particles (26) 00 from an inorganic dye. has been embedded between the metal particles (8, 10) in the metal coating. 19. En stälprodukt i enlighet med patentkrav 16 eller 17, kän-netecknat av att metallbeläggningens (6) tjocklek är minst 50 mikrometer eller minst 100 g/m219. An earthenware product according to claim 16 or 17, characterized in that the thickness of the metal coating (6) is at least 50 microns or at least 100 g / m2. 20. En stälprodukt (4) i enlighet med vilken som heist av patent-5 kraven 17 - 19, kännetecknat av att metallbeläggningen (6) är en zink- eller aluminiumbaserad beläggning eller zink- och aluminiumbaserad metall-beläggning (6), eller att metallpartiklarna (8, 10) omfattar zinkpartiklar, alumi-niumpartiklar eller bäde aluminium- och zinkpartiklar, eller partiklar, vilka omfattar zink och aluminium eller bäde och.A ground product (4) according to any one of claims 17 to 19, characterized in that the metal coating (6) is a zinc or aluminum based or zinc and aluminum based metal coating (6), or that the metal particles (8, 10) comprise zinc particles, aluminum particles or bed aluminum and zinc particles, or particles comprising zinc and aluminum or bed and. 21. En stälprodukt (4) i enlighet med vilken som heist av patent- kraven 17-20, kännetecknat av att partiklarfrän ett oorganiskt färgämne omfattar en eller flera av följande: kobolt-, järn-, krom- eller titanföreningar, eller dess oxider.An earthenware product (4) according to any one of claims 17-20, characterized in that particles from an inorganic dye comprise one or more of the following: cobalt, iron, chromium or titanium compounds, or their oxides. 22. En stälprodukt (4) i enlighet med vilken som heist av patent- 15 kraven 17-21, kännetecknat av att metallbeläggningen (6) dessutom är belagd med transparent ytbeläggning.22. A frame product (4) according to which as claimed in claims 17-21, characterized in that the metal coating (6) is additionally coated with transparent surface coating. 23. En stälprodukt (4) i enlighet med vilken som heist av patent-kraven 17-22, kännetecknat av att stälprodukten är varm- och kallvalsat bandstäl eller stälskiva, eller en av dess processade komponenter, säsom ett 20 externt byggnadselement eller dess komponent, takelement, konstruktions-element, en byggnads eller konstruktions komponent, ett fordons komponent eller en komponent, vilken används i en industriell process eller anläggning.An earthenware product (4) according to any one of claims 17-22, characterized in that the earthenware product is a hot and cold rolled strip or frame, or one of its processed components, such as an external building element or its component, roofing elements, structural elements, a building or structural component, a vehicle component or a component used in an industrial process or plant. 24. En stälprodukt (4) i enlighet med vilken som heist av patent-kraven 17-23, kännetecknat av att stälprodukten (4) omfattar mekanisk 25 läsning och/eller diffusionsbindning mellan metallbeläggningen (6) och stäl-substratet (4). =* v ' 524. A grounding product (4) according to one of claims 17-23, characterized in that the grounding product (4) comprises mechanical reading and / or diffusion bonding between the metal coating (6) and the grounding substrate (4). = * v '5 25. Rämaterial för tillverkning av beläggning pä ätminstone delar av C\J ^ ett stalsubstrat (4) genom termisk sprutning, varvid ramaterialet omfattar ° metallpartiklar (8) som ska avlagras pä stälsubstratet (4), kännetecknat CO 00 30 av att rämaterialet vidare omfattar partiklar (26) frän ätminstone ett oorganiskt | färgämne, vilka är mekaniskt vidhäftade tili metallpartiklarna (8), eller sintrade o) eller fastsmälta pä metallpartiklarna (8).25. Raw material for the manufacture of coating on at least parts of C \ J a housing substrate (4) by thermal spraying, wherein the frame material comprises ° metal particles (8) to be deposited on the base substrate (4), characterized in that the raw material further comprises particles (26) from at least one inorganic | dyes which are mechanically adhered to the metal particles (8), or sintered o) or fused to the metal particles (8). 26. Rämaterial i enlighet med patentkrav 25, kännetecknat av ^ att metallpartiklarna (8) omfattar zinkpartiklar, eller aluminiumpartiklar, eller 00 35 bäde aluminium- eller zinkpartiklar, eller partiklar som omfattar zink eller aluminium eller bäde och.Raw material according to claim 25, characterized in that the metal particles (8) comprise zinc particles, or aluminum particles, or bed aluminum or zinc particles, or particles comprising zinc or aluminum or bed and. 27. Rämaterial i enlighet med patentkrav 25 eller 26, känne-tecknat av att det oorganiska färgämnet omfattar kobolt-, järn-, krom-, eller titanföreningar, eller dess oxider.Raw material according to claim 25 or 26, characterized in that the inorganic dye comprises cobalt, iron, chromium, or titanium compounds, or its oxides. 28. Rämaterial i enlighet med vilken som heist av patentkraven 25 - 5 27, kännetecknat av att metallpartiklarnas (8) genomsnittliga partikeldia- meter är mellan 0,5 - 150 mikrometer, lämpligen mellan 0,5 - 50 mikrometer och ännu mer lämpligen mellan 0,5-10 mikrometer.Raw material according to one of Claims 25 to 27, characterized in that the average particle diameter of the metal particles (8) is between 0.5 - 150 microns, preferably between 0.5 - 50 microns and even more preferably between 0 , 5-10 microns. 29. Rämaterial i enlighet med vilken som heist av patentkraven 25 -28, kännetecknat av att det oorganiska färgämnet har vidhäftats tili 10 metallpartiklarna (8) som partiklar, vars genomsnittliga partikeldiameter är mellan 0,1 - 100 mikrometer, lämpligen mellan 0,1 - 5 mikrometer och ännu mer lämpligen mellan 0,1-1 mikrometer.Raw material according to one of Claims 25 to 28, characterized in that the inorganic dye has been adhered to the metal particles (8) as particles whose average particle diameter is between 0.1-100 microns, preferably between 0.1-100 microns. 5 microns and even more preferably between 0.1-1 microns. 30. Användning av rämaterial, som omfattar metallpartiklar (8) och oorganiskt färgämne vidhäftat tili ätminstone en del av metallpartiklarna (8), i 15 termisk sprutning för tillverkning av pigmenterad metallbeläggning pä stälsubstrat (4). 't δ c\j O) o CD C\l X cc CL CD m δ CMUse of raw materials comprising metal particles (8) and inorganic dye adhered to at least a portion of the metal particles (8), in thermal spraying to produce pigmented metal coating on base substrate (4). 't δ c \ j O) o CD C \ l X cc CL CD m δ CM
FI20115719A 2011-07-06 2011-07-06 Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product FI124667B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115719A FI124667B (en) 2011-07-06 2011-07-06 Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product
EP12766454.8A EP2729593A2 (en) 2011-07-06 2012-07-06 Method, arrangement and raw material for producing metal coating on a steel product
PCT/FI2012/050712 WO2013004913A2 (en) 2011-07-06 2012-07-06 Method, arrangement and raw material for producing metal coating, and steel product

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115719 2011-07-06
FI20115719A FI124667B (en) 2011-07-06 2011-07-06 Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20115719A0 FI20115719A0 (en) 2011-07-06
FI20115719A FI20115719A (en) 2013-01-07
FI124667B true FI124667B (en) 2014-11-28

Family

ID=44318392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20115719A FI124667B (en) 2011-07-06 2011-07-06 Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2729593A2 (en)
FI (1) FI124667B (en)
WO (1) WO2013004913A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103352198B (en) * 2013-06-26 2015-07-22 中国人民解放军装甲兵工程学院 Cored wire of Al-Ni-Mm-Co amorphous nanocrystalline composite coating prepared through high-speed electric arc spraying
CN104946930B (en) * 2014-03-28 2017-10-31 宝山钢铁股份有限公司 A kind of uniform composite structure zinc-aluminium protective coating and its manufacture method
WO2019008405A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Arcelormittal A metallic substrate bearing a cold sprayed coating

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1083003A (en) * 1964-10-23 1967-09-13 Glacier Co Ltd Hot metal spraying of bearing materials
US5198026A (en) * 1989-04-27 1993-03-30 Nippon Mining Co., Ltd. Colored zinc powder, its method of production and method for producing colored article

Also Published As

Publication number Publication date
EP2729593A2 (en) 2014-05-14
WO2013004913A2 (en) 2013-01-10
FI20115719A0 (en) 2011-07-06
WO2013004913A3 (en) 2013-04-25
FI20115719A (en) 2013-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bach et al. Modern Surface Technology
US6231969B1 (en) Corrosion, oxidation and/or wear-resistant coatings
CN105431624B (en) Method for producing an oxidation protection layer for a piston used in an internal combustion engine and piston having an oxidation protection layer
US6416870B1 (en) Corrosion-resistant multilayer coatings
Buytoz et al. Microstructural and wear characteristics of high velocity oxygen fuel (HVOF) sprayed NiCrBSi–SiC composite coating on SAE 1030 steel
US8053072B2 (en) Method of reducing porosity in thermal spray coated and sintered articles
Picas et al. Tribological evaluation of HVOF thermal‐spray coatings as a hard chrome replacement
Quintino Overview of coating technologies
JP4137793B2 (en) Method for coating a metal surface
FI124667B (en) Method and raw material for the manufacture of metal coating and steel product
US7419704B2 (en) Coatings on fiber reinforced composites
Somasundaram et al. Hot Corrosion Behaviour of HVOF Sprayed (Cr 3 C 2–35% NiCr)+ 5% Si Coatings in the Presence of Na 2 SO 4–60% V 2 O 5 at 700 C
US20060159858A1 (en) Coating process
Hauer et al. Process selection for the fabrication of cavitation erosion-resistant bronze coatings by thermal and kinetic spraying in maritime applications
JP2016500756A5 (en)
Jegadeeswaran et al. Combating Corrosion Degradation of Turbine Materials Using HVOF Sprayed 25%(Cr 3 C 2-25 (Ni20Cr))+ NiCrAlY Coating
Sidhu et al. Performance of high-velocity oxyfuel-sprayed coatings on an fe-based superalloy in Na 2 SO 4-60% V 2 O 5 environment at 900° C Part I: Characterization of the coatings
Pokorny et al. Bond strength of plasma sprayed ceramic coatings on the phosphated steels
Sidhu et al. Comparative characteristic and erosion behavior of NiCr coatings deposited by various high-velocity oxyfuel spray processes
Zhang et al. Corrosion resistance of TiAl–Nb coating on 316L stainless steel in liquid zinc
Pascu et al. A comparison of flame coating and laser cladding using Ni based powders
Bag et al. Surface engineering for coating: A smart technique
Mishra et al. Erosion performance of coatings produced by shrouded plasma spray process on a Co-based superalloy
CN104372283A (en) Plasma sprayed TiN coating layer having relatively good hardness and toughness
WO2013004916A2 (en) Raw material, method and steel product

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124667

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed