RU2426815C2 - Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом - Google Patents

Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом Download PDF

Info

Publication number
RU2426815C2
RU2426815C2 RU2008142434/02A RU2008142434A RU2426815C2 RU 2426815 C2 RU2426815 C2 RU 2426815C2 RU 2008142434/02 A RU2008142434/02 A RU 2008142434/02A RU 2008142434 A RU2008142434 A RU 2008142434A RU 2426815 C2 RU2426815 C2 RU 2426815C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
section
strip
temperature
atmosphere
Prior art date
Application number
RU2008142434/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008142434A (ru
Inventor
Мишель БОРДИНЬОН (BE)
Мишель БОРДИНЬОН
ЭНДЕ Ксавье ВАНДЕН (BE)
Энде Ксавье Ванден
Original Assignee
Сентр Де Решерш Металлюржик Асбл-Сентрум Воор Ресёч Ин Де Металлюржи Взв
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 Сентр Де Решерш Металлюржик Асбл-Сентрум Воор Ресёч Ин Де Металлюржи Взв filed Critical Сентр Де Решерш Металлюржик Асбл-Сентрум Воор Ресёч Ин Де Металлюржи Взв
Publication of RU2008142434A publication Critical patent/RU2008142434A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2426815C2 publication Critical patent/RU2426815C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0222Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating in a reactive atmosphere, e.g. oxidising or reducing atmosphere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C23C2/022Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by heating
    • C23C2/0224Two or more thermal pretreatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36Elongated material
    • C23C2/40Plates; Strips

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение относится к непрерывному отжигу и подготовке полосы из высокопрочной стали для нанесения покрытия путем окунания с подогревом в ванну с расплавом. В способе полосу обрабатывают в, по меньшей мере, двух секциях, последовательно расположенных в направлении движения полосы, включающих секцию нагрева и температурной выдержки, в которой полосу нагревают, а затем выдерживают при заданной температуре отжига в окислительной атмосфере, и секцию охлаждения и перемещения, в которой отожженную полосу, по меньшей мере, охлаждают и подвергают полному восстановлению оксид железа, присутствующий в оксидном слое, до металлического железа в восстановительной атмосфере. Секции разделены обычным воздушным шлюзом, при этом окислительную атмосферу, по меньшей мере, частично отделяют от восстановительной атмосферы, поддерживают регулируемое содержание кислорода в секции нагрева и температурной выдержки на уровне от 50 до 1000 частей на миллион и поддерживают регулируемое содержание водорода в секции охлаждения и перемещения на уровне менее 4%, а предпочтительно менее 0,5%. Способ позволяет получить высокопрочную сталь, менее подверженную хрупкости, с хорошей адгезией и смачиваемостью полосы без отделения секции нагрева от секции выдержки и при снижении содержания водорода в зоне нагрева и выдержки. 11 з.п. ф-лы.

Description

Область техники
[0001] Изобретение относится к способу непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для нанесения на нее покрытия путем окунания с подогревом в ванну с расплавом, а предпочтительнее - путем цинкования или обработки, известной как «гальванилинг».
[0002] Согласно данной области техники цинкование полос из высоколегированной стали, в частности полос из высокопрочной стали, производят путем их непрерывного пропускания через ванну, предназначенную для нанесения покрытия из цинка или цинкового сплава. Дело в том, что некоторые виды стали с трудом поддаются цинкованию. К их числу относятся, например, сталь, в которой содержание легирующих элементов (алюминия, марганца, кремния, хрома и пр.) 2% и более, нержавеющая сталь, «двухфазная» сталь, TRIP-сталь, TWIP-сталь (с содержанием до 25% Mn и 3% Al) и т.п. Такие стальные полосы получают, как правило, путем вырезания с последующим формованием методом штамповки, гибки и т.п. Их используют, например, в автомобильной или строительной промышленности.
Уровень техники
[0003] Широко известно, что некоторые виды стали не слишком пригодны к цинкованию или обработке методом «гальванилинга» вследствие их удельной реакционной способности поверхности. На качество цинкования, главным образом, влияет эффективность удаления остатков эмульсии, используемой при смазке прокатных валков, и эффективность предотвращения чрезмерного поверхностного окисления перед погружением в ванну с расплавом. Так, в процессе непрерывного цинкования может обнаружиться недостаточная смачивающая способность расплавленного цинка на высоколегированной стали. Такое снижение смачивающей способности цинка можно объяснить наличием слоя селективных оксидов на наружном слое поверхности полосы («крайняя поверхность»). Эти селективные оксиды образуются в результате сегрегации легирующих элементов и их окисления водяным паром в процессе непрерывного отжига, предшествующего погружению в ванну с цинком. Водяной пар генерируется в этой зоне вследствие восстановления оксида железа (всегда имеющегося на холоднокатаном листе) водородом, содержащимся в атмосфере отжиговых печей.
[0004] В данной области техники были предприняты различные попытки предотвращения селективного окисления на наружном слое или обеспечения его миграции внутрь стали на 1-2 мкм под наружный слой поверхности, что позволило бы создать для жидкого цинка практически чистый слой металлического железа вне зависимости от состава сплава с обеспечением надлежащих условий закрепления покрытия из цинка или цинкового сплава. Этого результата можно достичь разными способами:
- повышением точки росы во время выдержки при высокой температуре (см., напр., JP-A-2005/068493), в результате которого селективное окисление легирующих элементов переводится с наружного слоя на внутренний;
- полным окислением железа на этапе нагрева путем увеличения, например, соотношения между воздухом и горючим газом в горелках печи с открытым пламенем и путем последующего восстановления водородом до металлического железа во время выдержки при высокой температуре (см., напр., JP-A-2005/023348, JP-A-07 034210 и др.) или восстановления свободным углеродом стали, которая диффундирует в ряде случаев через слой оксида и обменивается кислородом на своей поверхности (см., напр., ВЕ-А-1014997);
- предварительным нанесением железа или никеля (см., напр., JP-A-04280925, JP-A-2005/105399).
[0005] Как правило, указанные способы предполагают проводить этап выдержки при высокой температуре, используя восстановительную атмосферу для стали, что требует низкой точки росы и высокого содержания водорода (до 75% от газа атмосферы), который является сравнительно дорогостоящим газом. Все они позволяют значительно улучшить способность высокопрочных сталей к цинкованию. Значительно, но все же недостаточно эффективно, особенно в случае стали с высоким содержанием кремния (порядка 1,5 вес.%). Кроме того, в этих способах требуется проводить этап предварительного нанесения, который тоже связан с очень большими затратами.
[0006] Согласно одному из известных технических решений, для отжига и подготовки стальной полосы для цинкования используют установку, содержащую (если смотреть в направлении движения полосы) следующие блоки:
- первую секцию нагрева (предварительного нагрева), которая в целях последующего окисления полосы осуществляет ее нагрев до температуры, обеспечивающей образование оксидной пленки требуемой толщины (около 50 нанометров); эта секция находится в атмосфере, ставшей окислительной в результате введения воздуха или кислорода, например, в виде смеси воздуха с горючим газом в случае работы с печью с открытым пламенем или одного только воздуха в случае с радиационной печью;
- вторую секцию отжига, отделенную от секции нагрева обычным воздушным шлюзом, в которой полоса выдерживается при высокой температуре отжига и которая находится в инертной атмосфере под избыточным давлением, что сделано с целью предотвращения проникновения в нее газов из секции нагрева;
- третью секцию восстановления, отделенную от второй секции также обычным воздушным шлюзом, которая находится в среде с пониженным давлением по сравнению с предыдущей секцией, но в то же время с некоторым избыточным давлением по сравнению с окружающей средой; эта секция предназначена для завершения цикла отжига (конец периода температурной выдержки), охлаждения полосы и, при необходимости, для проведения перестаривания перед перемещением полосы в ванну с расплавом посредством погружного насоса; в этой зоне оксидный слой, образованный в первой секции, подвергается полному идеальному восстановлению атмосферой водорода - инертного газа с очень низкой точкой росы.
[0007] Разумеется, также известны как более простые, так и более сложные отжигательные печи, имеющие, как правило, от одной до четырех отдельных секций, обеспечивающих выполнение соответствующих функций нагрева (предварительного нагрева), температурной выдержки, охлаждения, перестаривания и т.д.
Задачи изобретения
[0008] Задача данного изобретения заключается в устранении недостатков предшествующего уровня техники.
[0009] В частности, одна из задач изобретения состоит в создании способа отжига и подготовки высокопрочных сталей для их цинкования, который был бы более экономичным и при этом позволял осуществлять цинкование как с сопроводительной термообработкой типа «гальванилинга», так и без такой обработки.
[0010] Другая задача изобретения заключается в обеспечении возможности подготовки к цинкованию высокопрочных сталей, которые не имели бы дефектов по хрупкости.
[0011] В частности, одна из задач изобретения состоит в создании способа отжига в закрытой атмосфере без присутствия водорода.
[0012] Дополнительная задача изобретения заключается в предотвращении селективного окисления легирующих элементов в крайнем наружном слое полосы на этапе полного окисления в процессе непрерывного отжига, предшествующего охлаждению и погружению в ванну с цинком.
Сущность изобретения
[0013] Предметом изобретения является способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее покрытия путем окунания с подогревом в ванну с расплавом, в соответствии с которым указанную стальную полосу обрабатывают в по меньшей мере двух секциях, последовательно содержащих, если смотреть в направлении движения полосы:
- секцию нагрева и температурной выдержки, в которой полосу нагревают, а затем выдерживают при заданной температуре отжига в окислительной атмосфере, содержащей смесь воздуха (или кислорода) с неокисляющим или инертным газом, для формирования на поверхности полосы тонкой оксидной пленки, толщину которой регулируют, предпочтительно в пределах от 0,02 до 0,2 мкм, причем указанный нагрев полосы осуществляют либо прямым пламенем, либо радиацией;
- секцию охлаждения и перемещения, в которой, по меньшей мере, отожженную полосу перед ее перемещением в ванну для нанесения покрытия охлаждают и подвергают полному восстановлению оксид железа, присутствующий в оксидном слое, образовавшемся в секции нагрева и температурной выдержки, до металлического железа в восстановительной атмосфере, включающей в себя смесь с низким содержанием водорода и инертного газа, причем указанные две секции разделены между собой обычным воздушным шлюзом,
при этом согласно данному способу окислительную атмосферу по меньшей мере частично отделяют от восстановительной атмосферы, поддерживают регулируемое содержание кислорода в секции нагрева и температурной выдержки на уровне от 50 до 1000 частей на миллион и поддерживают регулируемое содержание водорода в секции охлаждения и перемещения на уровне менее 4%, а предпочтительно менее 0,5%.
[0014] Под полным восстановлением оксида железа следует понимать его восстановление по меньшей мере до 98%.
[0015] В предпочтительном случае регулируемое содержание кислорода поддерживают в секции нагрева и температурной выдержки на уровне от 50 до 400 частей на миллион.
[0016] В соответствии с первым предпочтительным вариантом изобретения, окислительную атмосферу отделяют от восстановительной атмосферы путем создания избыточного давления окислительной атмосферы, вследствие чего кислород, увлекаемый полосой в зону охлаждения и перемещения через воздушный шлюз, по причине указанного избыточного давления полностью вступает в реакцию с водородом, содержащимся в охлаждающей атмосфере, с образованием водяного пара.
[0017] В соответствии со вторым предпочтительным вариантом изобретения, водород, имеющийся в секции охлаждения и перемещения и вводимый в горячий газовый поток в обратном направлении, вступает в реакцию с кислородом, поступающим из секции нагрева и температурной выдержки, образуя водяной пар. В этом случае в секции охлаждения и перемещения поддерживается избыточное давление по сравнению с секцией нагрева и температурной выдержки. Поскольку газ с высоким давлением не может течь к ванне с расплавом, он поднимается в зону нагрева и температурной выдержки.
[0018] В соответствии с изобретением, содержание кислорода в оксидном слое, сформировавшемся в секции нагрева и температурной выдержки, регулируют либо путем модифицирования газовой смеси, содержащей топочный воздух, подводимый к средствам нагрева прямым пламенем, либо путем регулируемого впрыска смеси воздуха (или кислорода) с инертным газом в случае радиационного или индукционного нагрева.
[0019] В предпочтительном случае в качестве неокисляющего или инертного газа используют азот или аргон.
[0020] Целесообразно, чтобы в качестве жидкого металла использовался цинк или один или его сплавов.
[0021] Целесообразно также, чтобы в зоне нагрева и температурной выдержки не было восстановительной атмосферы.
[0022] В предпочтительном случае способ нанесения покрытия путем окунания с подогревом представляет собой цинкование или обработку методом гальванилинга.
[0023] В соответствии с изобретением, атмосфера как в секции нагрева и температурной выдержки, так и в секции охлаждения и перемещения имеет точку росы, которая ниже или равна -10°C, а в предпочтительном случае ниже или равна -20°C.
[0024] В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, полосу нагревают до температуры в пределах от 650°C до 1200°C, в эти пределы входит температура температурной выдержки.
[0025] В соответствии с другим предпочтительным вариантом изобретения, полосу затем охлаждают до температуры выше 450°C со скоростью охлаждения в пределах от 10 до 100°C/с.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
[0026] В рамках изобретения предложен экономичный способ, направленный на выполнение этапа отжига при цинковании без добавления водорода, то есть газа, который в десять раз дороже более распространенных газов типа азота и который к тому же значительно увеличивает хрупкость высокопрочных сталей.
[0027] Задача изобретения состоит в обеспечении идеального цинкования в отношении всех марок высокопрочных сталей. Во избежание окисления легирующих элементов на наружной поверхности предложено впрыскивать в печь смесь воздуха с азотом на протяжении всего цикла нагрева (предварительного нагрева) и выдержки листа при высокой температуре.
[0028] Таким образом, для реализации данного способа не требуется разделения атмосферы во всей зоне нагрева/температурной выдержки, как это происходит в других способах (см., напр., JP-A-2003/342645), согласно которым в этой части печи присутствуют реакционные зоны пониженного давления.
[0029] Кислород, содержащийся в смеси воздуха с азотом, вызывает в секции отжига две одновременные и конкурирующие реакции:
- окисление железа кислородом на крайней поверхности с увеличением оксида железа вследствие диффузии железа по поверхности. В результате, в течение всего времени, пока на поверхности листа сохраняется тонкий слой оксида железа, легирующие элементы, за исключением марганца, остаются блокированными на границе раздела между сталью и оксидом железа;
- последующее восстановление оксида железа вследствие диффузии свободного углерода в направлении границы раздела между сталью и оксидом железа.
[0030] Легирующие элементы участвуют также в восстановлении оксида железа, когда они мигрируют на границе раздела между сталью и оксидом железа.
[0031] Тем не менее, воздушно-азотная атмосфера в зоне нагрева/температурной выдержки должна быть отделена и частично изолирована от неокисляющей атмосферы стадий охлаждения и перемещения полосы в ванну с цинком. Для этого предпочтительно поддерживать окислительную атмосферу в режиме высокого давления по сравнению с неокисляющей атмосферой, в результате чего увлекаемый листом кислород полностью вступает в реакцию с водородом, имеющимся в атмосфере секции охлаждения.
[0032] При такой схеме сталь, включающая в себя помимо прочих элементов 1,2% алюминия, будет, например, нагрета и отожжена до температуры 800°C в атмосфере, содержащей 100 частей на миллион кислорода в азоте. По окончании температурной выдержки, которая длится одну минуту, лист охлаждается до 500°C со скоростью 50°C/с в атмосфере, содержащей 4% водорода и 0,1% водяного пара, что соответствует точке росы -20°C. Затем этот лист при температуре 470°C погружают в ванну с цинком, содержащую 0,2% алюминия, где его выдерживают при 460°C. После трехсекундного окунания покрытие высушивают, в результате чего сохраняется цинковый слой толщиной 8 мкм. При этом подобное цинковое покрытие оказывается идеально смачивающим и обладает свойствами адгезии, сопоставимыми с аналогичными свойствами, достигаемыми в случае обычной низкоуглеродистой стали.
[0033] Можно привести и другой пример, когда этот же способ применяется для стали, включающей в себя помимо прочих элементов 1,5% кремния. В данном случае для обеспечения сравнимых результатов необходимо увеличить содержание кислорода на этапе нагрева-температурной выдержки до 300 частей на миллион. Такое повышение содержания кислорода совершенно необходимо, поскольку кремний замедляет диффузию железа, создавая барьер из оксида кремния на границе раздела между сталью и оксидом железа.
[0034] Согласно иному порядку действий, формируют обычный поток от ванны с цинком к секции нагрева с обеспечением реакции между очень незначительным количеством водорода (<0,5%), имеющимся в секции охлаждения и перемещения, и кислородом, имеющимся в секции нагрева и температурной выдержки, в результате чего образуется водяной пар. Можно предусмотреть подачу дополнительного количества кислорода на выходе из секции температурной выдержки для нейтрализации поступления водорода, причем задействованные значения концентрации этих элементов будут по-прежнему находиться далеко за пределами опасной (взрывоопасной) области, т.е. 4% H2 в воздухе.
[0035] В секции охлаждения, по существу, не требуется поддерживать значительное содержание водорода, так как имеющегося в стали углерода достаточно для уменьшения тонкого слоя оксида железа в секции нагрева и температурной выдержки, причем полученное таким образом металлическое железо обеспечивает хорошую смачиваемость цинком во время окунания листа в ванну.
[0036] Для того чтобы повысить эффективность этого способа, следует предусмотреть средства, регулирующие содержание кислорода в печи в интервале значений от 50 до 1000 частей на миллион. Дело в том, что при слишком малом содержании кислорода не удается получить слой оксида железа, достаточно непроницаемый для диффузии легирующих элементов к крайней поверхности, тогда как чрезмерно высокое содержание кислорода обусловит формирование чрезмерно толстого слоя оксида железа, который невозможно уменьшить на этапах охлаждения и перемещения в ванну с цинком. Предпочтительные пределы величин содержания кислорода - от 50 до 400 частей на миллион.
[0037] Благодаря изобретению достигается ряд преимуществ:
- количество водорода, добавляемого в зону нагрева и температурной выдержки, намного меньше, чем в известных системах, и может даже быть нулевым, что дает существенную экономию и гарантирует получение высокопрочной стали, менее подверженной хрупкости;
- нет необходимости отделять секцию нагрева от секции выдержки при температуре отжига, что позволяет сэкономить на воздушном шлюзе, а также избежать удвоения аппаратуры, используемой для регулирования газовой среды;
- данный способ, в отличие от известных технологий, обеспечивает гораздо лучшую адгезию покрытия или смачиваемость полосы;
- используемая газовая среда меньше повреждает узлы оборудования (например, радиационные трубы), в частности, благодаря снижению в ней содержания водорода.

Claims (12)

1. Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для нанесения на нее покрытия путем окунания с подогревом в ванну с расплавом, включающий обработку стальной полосы в по меньшей мере двух секциях, последовательно содержащих в направлении движения полосы секцию нагрева и температурной выдержки, в которой полосу нагревают, а затем выдерживают при заданной температуре отжига в окислительной атмосфере, содержащей смесь воздуха или кислорода с неокисляющим или инертным газом, для формирования на поверхности полосы тонкой оксидной пленки, толщину которой регулируют предпочтительно в пределах от 0,02 до 0,2 мкм, причем указанный нагрев полосы осуществляют прямым пламенем или радиацией, и секцию охлаждения и перемещения, в которой отожженную полосу перед ее перемещением в ванну для нанесения покрытия по меньшей мере охлаждают и подвергают полному восстановлению оксид железа, присутствующий в оксидном слое, образовавшемся в секции нагрева и температурной выдержки, до металлического железа в восстановительной атмосфере, включающей в себя смесь с низким содержанием водорода и инертного газа, причем указанные две секции разделены обычным воздушным шлюзом, при этом окислительную атмосферу по меньшей мере частично отделяют от восстановительной атмосферы, поддерживают регулируемое содержание кислорода в секции нагрева и температурной выдержки на уровне от 50 до 1000 млн-1 и поддерживают регулируемое содержание водорода в секции охлаждения и перемещения на уровне менее 4%, а предпочтительно менее 0,5%.
2. Способ по п.1, в котором регулируемое содержание кислорода поддерживают в секции нагрева и температурной выдержки на уровне от 50 до 400 млн-1.
3. Способ по п.1 или 2, в котором окислительную атмосферу отделяют от восстановительной атмосферы путем создания избыточного давления окислительной атмосферы, вследствие чего кислород, увлекаемый полосой через воздушный шлюз, полностью вступает в реакцию с водородом охлаждающей атмосферы с образованием водяного пара.
4. Способ по п.1 или 2, в котором водород, находящийся в секции охлаждения и перемещения при более высоком давлении по сравнению с давлением секции нагрева и температурной выдержки и вводимый в газовый поток в обратном направлении, вступает в реакцию с кислородом, поступающим из секции нагрева и температурной выдержки с образованием водяного пара.
5. Способ по п.1, в котором содержание кислорода в оксидном слое, сформировавшемся в секции нагрева и температурной выдержки, регулируют либо путем модифицирования газовой смеси, содержащей топочный воздух, подводимый к средствам нагрева прямым пламенем, либо путем регулируемого впрыска смеси воздуха или кислорода с инертным газом в случае радиационного или индукционного нагрева.
6. Способ по п.1, в котором в качестве неокисляющего или инертного газа используют азот или аргон.
7. Способ по п.1, в котором в качестве жидкого металла используют цинк или один из его сплавов.
8. Способ по п.1, в котором в зоне нагрева и выдержки отсутствует восстановительная атмосфера.
9. Способ по п.1, в котором нанесение покрытия путем окунания с подогревом представляет собой цинкование или обработку методом гальванилинга.
10. Способ по п.1, в котором атмосфера как в секции нагрева и температурной выдержки, так и в секции охлаждения и перемещения имеет точку росы, которая ниже или равна -10°С, а в предпочтительном случае ниже или равна -20°С.
11. Способ по п.1, в котором полосу нагревают до температуры в пределах 650 - 1200°С, включающей температуру температурной выдержки.
12. Способ по п.11, в котором полосу затем охлаждают до температуры выше 450°С со скоростью охлаждения в пределах 10 - 100°С/с.
RU2008142434/02A 2006-03-29 2007-03-13 Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом RU2426815C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2006/0201 2006-03-29
BE2006/0201A BE1017086A3 (fr) 2006-03-29 2006-03-29 Procede de recuit et preparation en continu d'une bande en acier a haute resistance en vue de sa galvanisation au trempe.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008142434A RU2008142434A (ru) 2010-05-10
RU2426815C2 true RU2426815C2 (ru) 2011-08-20

Family

ID=37012151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008142434/02A RU2426815C2 (ru) 2006-03-29 2007-03-13 Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8409667B2 (ru)
EP (1) EP1999287B1 (ru)
JP (1) JP5140660B2 (ru)
KR (1) KR101406789B1 (ru)
CN (1) CN101466860B (ru)
AT (1) ATE440156T1 (ru)
AU (1) AU2007231473B2 (ru)
BE (1) BE1017086A3 (ru)
BR (1) BRPI0709419A2 (ru)
CA (1) CA2644459C (ru)
DE (1) DE602007002064D1 (ru)
ES (1) ES2331634T3 (ru)
MX (1) MX2008012494A (ru)
PL (1) PL1999287T3 (ru)
RU (1) RU2426815C2 (ru)
UA (1) UA92079C2 (ru)
WO (1) WO2007109865A1 (ru)
ZA (1) ZA200808424B (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8465806B2 (en) 2007-05-02 2013-06-18 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method for hot dip galvanizing of AHSS or UHSS strip material, and such material
FR2920439B1 (fr) * 2007-09-03 2009-11-13 Siemens Vai Metals Tech Sas Procede et dispositif d'oxydation/reduction controlee de la surface d'une bande d'acier en defilement continu dans un four a tubes radiants en vue de sa galvanisation
JP2010018874A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Kobe Steel Ltd 合金化溶融亜鉛めっき鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
CN101812578B (zh) * 2009-02-25 2012-05-23 宝山钢铁股份有限公司 一种柔性的适合生产各种高强钢的带钢处理线
DE102009018577B3 (de) 2009-04-23 2010-07-29 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zum Schmelztauchbeschichten eines 2-35 Gew.-% Mn enthaltenden Stahlflachprodukts und Stahlflachprodukt
CN102121089A (zh) * 2011-01-28 2011-07-13 浙江永丰钢业有限公司 带钢连续热镀稀土锌铝合金的还原退火与热镀工艺
DE102011102659A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 ThermProTEC Asia UG (haftungsbeschränkt) Verfahren und Vorrichtung zum Voroxidieren von Metallbändern
DE102011051731B4 (de) 2011-07-11 2013-01-24 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts
KR101360734B1 (ko) * 2011-12-28 2014-02-10 주식회사 포스코 도금성 및 도금 밀착성이 우수한 용융아연도금강판 및 그 제조방법
CN104245996B (zh) * 2012-04-17 2017-06-13 杰富意钢铁株式会社 镀层密合性和滑动特性优良的合金化热镀锌钢板的制造方法
KR101642632B1 (ko) * 2012-06-13 2016-07-25 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 강대의 연속 어닐링 방법, 강대의 연속 어닐링 장치, 용융 아연 도금 강대의 제조 방법 및 용융 아연 도금 강대의 제조 장치
DE102013105378B3 (de) * 2013-05-24 2014-08-28 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines durch Schmelztauchbeschichten mit einer metallischen Schutzschicht versehenen Stahlflachprodukts und Durchlaufofen für eine Schmelztauchbeschichtungsanlage
WO2015001367A1 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Cold rolled steel sheet, method of manufacturing and vehicle
CN103726003B (zh) * 2013-12-20 2015-10-28 东北大学 一种基于氧化铁皮还原的热轧带钢免酸洗热镀锌方法
US10801086B2 (en) * 2015-04-02 2020-10-13 Cockerill Maintenance & Ingenierie S.A. Method and device for reaction control
WO2017182833A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-26 Arcelormittal Method for producing a metallic coated steel sheet
CN106119477B (zh) * 2016-08-25 2018-07-10 华冠新型材料股份有限公司 用于连续退火工艺的还原性气氛建立方法及连续退火工艺
CN106435105B (zh) * 2016-12-01 2017-12-26 浙江东南金属薄板有限公司 一种热镀锌钢卷的制备方法
CN107164624B (zh) * 2017-04-10 2020-02-21 首钢集团有限公司 一种控制含磷冷轧高强钢表面麻点缺陷的方法
CN107254572B (zh) * 2017-06-01 2019-07-02 首钢集团有限公司 一种冷轧硅锰双相钢表面麻点缺陷的控制方法
WO2019171157A1 (en) * 2018-03-09 2019-09-12 Arcelormittal A manufacturing process of press hardened parts with high productivity
FR3095452A1 (fr) * 2019-04-29 2020-10-30 Fives Stein Ligne de traitement en continu de bandes métalliques à double usage
CN111850263B (zh) * 2020-06-22 2022-07-26 鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司 一种连续热镀锌烘烤硬化钢板提升耐时效性能的生产方法
CN111850262B (zh) * 2020-06-22 2022-07-26 鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司 一种超低碳烘烤硬化连续热镀锌钢板的生产方法
CN112143992A (zh) * 2020-10-23 2020-12-29 杭州创力科技服务有限公司 变温式氧化还原一体化前处理工艺及其处理装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3966351A (en) * 1974-05-15 1976-06-29 Robert Stanley Sproule Drag reduction system in shrouded turbo machine
US3925579A (en) * 1974-05-24 1975-12-09 Armco Steel Corp Method of coating low alloy steels
JP3255765B2 (ja) * 1993-07-14 2002-02-12 川崎製鉄株式会社 高張力溶融または合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
CA2330010C (en) * 1999-02-25 2008-11-18 Kawasaki Steel Corporation Steel sheets, hot-dipped steel sheets and alloyed hot-dipped steel sheets as well as method of producing the same
BE1014997A3 (fr) * 2001-03-28 2004-08-03 Ct Rech Metallurgiques Asbl Procede de recuit en continu de bandes en acier en vue de leur galvanisation au trempe et four pour sa mise en oeuvre.
JP4168667B2 (ja) 2002-05-30 2008-10-22 Jfeスチール株式会社 連続溶融亜鉛めっき用インライン焼鈍炉
JP2004280925A (ja) 2003-03-14 2004-10-07 Shinano Kenshi Co Ltd 光ディスク装置
JP4415579B2 (ja) * 2003-06-30 2010-02-17 Jfeスチール株式会社 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP4321181B2 (ja) 2003-08-25 2009-08-26 Jfeスチール株式会社 クロムを含まない上塗絶縁被膜の形成方法
JP4140962B2 (ja) 2003-10-02 2008-08-27 日新製鋼株式会社 低降伏比型高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP4254823B2 (ja) * 2006-08-30 2009-04-15 カシオ計算機株式会社 反応装置及び電子機器
WO2008136870A2 (en) * 2006-12-18 2008-11-13 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Fiber optic gas sensor

Also Published As

Publication number Publication date
BE1017086A3 (fr) 2008-02-05
ZA200808424B (en) 2009-12-30
DE602007002064D1 (de) 2009-10-01
BRPI0709419A2 (pt) 2011-07-12
UA92079C2 (ru) 2010-09-27
JP5140660B2 (ja) 2013-02-06
MX2008012494A (es) 2008-12-12
US20100062163A1 (en) 2010-03-11
CA2644459C (en) 2013-11-12
EP1999287B1 (fr) 2009-08-19
ES2331634T3 (es) 2010-01-11
RU2008142434A (ru) 2010-05-10
CN101466860B (zh) 2013-05-22
PL1999287T3 (pl) 2010-01-29
US8409667B2 (en) 2013-04-02
EP1999287A1 (fr) 2008-12-10
JP2009531538A (ja) 2009-09-03
KR101406789B1 (ko) 2014-06-12
ATE440156T1 (de) 2009-09-15
AU2007231473A1 (en) 2007-10-04
WO2007109865A1 (fr) 2007-10-04
CA2644459A1 (en) 2007-10-04
AU2007231473B2 (en) 2010-12-02
CN101466860A (zh) 2009-06-24
KR20080111507A (ko) 2008-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2426815C2 (ru) Способ непрерывного отжига и подготовки полосы из высокопрочной стали для ее цинкования путем окунания с подогревом
KR101303337B1 (ko) 고강도 강 스트립의 용융 도금 방법
KR101275839B1 (ko) 고강도 강제 강판 제품용 용융 도금 방법
JP2516259B2 (ja) 鋼製のストリップをアルミニウムを用いて連続的に溶融被覆する方法
RU2647419C2 (ru) Способ отжига листовой стали
JP2008523243A5 (ru)
US4675214A (en) Hot dip aluminum coated chromium alloy steel
US20030047255A1 (en) Process for the hot-dip galvanizing of metal strip made of high-strength steel
RU2766611C1 (ru) Способ изготовления стальной полосы c улучшенной адгезией наносимых методом горячего погружения металлических покрытий
JP4168667B2 (ja) 連続溶融亜鉛めっき用インライン焼鈍炉
US5066549A (en) Hot dip aluminum coated chromium alloy steel
US4123292A (en) Method of treating steel strip and sheet surfaces for metallic coating
JP2007277627A (ja) 高強度鋼板及び高強度メッキ鋼板の製造方法とその製造に用いる焼鈍炉及び製造設備
JP2007291445A (ja) 濡れ性、ふくれ性に優れた高張力溶融亜鉛めっき熱延鋼板の製造方法
US4123291A (en) Method of treating steel strip and sheet surfaces, in sulfur-bearing atmosphere, for metallic coating
JPH0748662A (ja) めっき密着性、外観性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造法
US4800135A (en) Hot dip aluminum coated chromium alloy steel
JP2005200711A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH05195084A (ja) 連続溶融亜鉛めっき鋼帯の熱処理方法
CN114032457A (zh) 一种连续热浸镀锌高强钢板及其制造方法
RU2403315C2 (ru) Способ покрытия стального плоского проката из высокопрочной стали
JPH0364440A (ja) Zn―5%Al系合金の溶融めっき方法
JPH04276056A (ja) めっき密着性の良好な高Si含有高張力合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170314