×
29.12.2017
217.015.fadc

СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002640111
Дата охранного документа
26.12.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к стальному листу с защитным противокоррозионным покрытием и способу его изготовления и может быть использовано для производства деталей для автомобиля. Стальной лист содержит по меньшей мере один слой цинка. Указанный слой нанесен посредством пароструйного осаждения со звуковой скоростью посредством эжекционной камеры . Отношение между давлением Р внутри камеры для нанесения покрытия и давлением Р внутри камеры для эжекции цинка составляет 2⋅10-5,5⋅10. По второму варианту внутри камеры для нанесения покрытий поддерживают давление Р, составляющее 6⋅10-2⋅10 миллибар. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к стальному листу с покрытием, состоящим из слоя цинка и при необходимости красочного покрытия, предназначенному, в частности, для производства автомобильных деталей, но не будучи этим ограниченным.

Гальванопокрытия с содержанием преимущественно цинка традиционно применяются для надежной защиты от коррозии, например, в автомобильном секторе или в строительстве.

Ниже по тексту под цинковым покрытием подразумевается покрытие из чистого цинка, при необходимости с содержанием неизбежных при выплавке примесей в виде следов.

Рулоны стали с таким покрытием могут иногда находиться на складах по несколько месяцев и их поверхность не должна ухудшаться из-за появления на ней коррозия до обработки с приданием формы конечным потребителем. В частности, никакого начала коррозии не должно появляться независимо от условий хранения, даже в условиях воздействия солнечного света и/или влажной или даже солевой среды. Также на поверхность стального рулона может быть нанесен защитный слой смазки для обеспечения временной защиты в случае складирования во влажной атмосфере.

Наиболее широко применяемыми способами нанесения покрытия из цинка на поверхность стального листа являются гальванизация и электроцинкование. Однако эти традиционные способы не позволяют покрывать марки стали с большим содержанием окисляющихся элементов, таких как Si, Mn, Al, P, Cr, B, что вызвало необходимость в разработке новых способов нанесения покрытий, в частности, технологии нанесения покрытий в вакууме, такой, как пароструйное осаждение (JVD).

Однако такие нанесенные в вакууме покрытия не имеют того же уровня защиты, что традиционные покрытия, даже после нанесения защитного слоя смазки.

Поэтому задачей настоящего изобретения является устранение недостатков, присущих сталям с покрытиями согласно уровню техники, и создание стального листа с цинковым покрытием, нанесенным в вакууме и обеспечивающим временную надежную защиту от коррозии.

Для этого первым предметом изобретения является стальной лист по пункту 1 формулы изобретения.

Лист может также содержать признаки пунктов 2-5 формулы, взятые раздельно или в комбинации.

Также предметом изобретения является способ по пункту 6 формулы изобретения. Способ может также содержать признаки пунктов 7 и 8 формулы, взятые раздельно или в комбинации.

Другие признаки и преимущества изобретения изложены ниже в описании.

Для пояснения изобретения были проведены испытания, описанные ниже в виде не ограничивающих примеров со ссылкой на фигуры, на которых изображено:

фиг. 1 - установка для нанесения пароструйным осаждение (JVD), позволяющая осуществить способ согласно изобретению;

фиг. 2 - фотография в масштабе 1, изображающая лист с покрытием согласно уровню техники;

фиг. 3 - фотография в масштабе 1, изображающая лист с покрытием согласно изобретению.

Лист с покрытием согласно изобретению содержит прежде всего стальную подложку, полученную предпочтительно сначала горячей, затем холодной прокаткой для обеспечения возможности его применения в производстве кузовных элементов для автомобилей. Однако изобретение не ограничивается этой областью и может найти применение при изготовлении любой стальной детали независимо от ее целевого назначения.

В частности, стальной подложкой может служить, например, одна из марок стали THR (сталь с очень высоким пределом прочности, как правило, от 450 до 900 МПа) или UHR (сталь со сверхвысоким пределом прочности, как правило, свыше 900 МПа) с высоким содержанием окисляющихся элементов:

- стали без содержания междоузельных элементов, но которые могут содержать титан в количестве до 0,1 вес. %;

- двухфазные стали, такие как стали DP 500 вплоть до сталей DP 1200, которые могут содержать марганец в количестве до 3 вес. % в сочетании с кремнием, хромом и/или алюминием в количестве до 1 вес. %;

- стали TRIP (сталь с пластичностью, наведенной превращением), такие как сталь TRIP 780, содержащая, например, марганец в количестве ок. 1,6 вес. % и кремний в количестве 1,5 вес. %;

- стали TRIP или двухфазные стали с содержанием фосфора;

- стали TWIP (Twining Induced Plasticity) - стали с высоким содержанием марганца (как правило, от 17 до 25 вес. %);

- стали с низкой плотностью, такие как железоалюминиевые стали, в которых содержание алюминия может составлять, например, до 10 вес. %;

- нержавеющие стали с высоким содержанием хрома (как правило, от 13 до 35 вес. %) в сочетании с другими легирующими элементами (Si, Mn, Al …).

Стальной лист может быть покрыт при необходимости одним или несколькими слоями в дополнение к слою цинка в зависимости от требуемых свойств целевого изделия. Цинковый слой является предпочтительно верхним слоем покрытия.

Способ производства стального листа согласно изобретению показан, в частности, на фиг. 1, на которой можно видеть установку 1, содержащую камеру 2 для нанесения покрытия в вакууме. Эта камера содержит входной и выходной шлюзы (не показаны), между которыми перемещается подлежащий покрытию стальной лист 3. Передвижение листа 3 может осуществляться посредством любого подходящего средства, например, опорным вращающимся валком, на котором располагается лента.

Напротив поверхности покрываемой ленты находится эжекционная камера 7 с щелью 8, при этом верхняя часть щели 8 располагается на расстоянии d от поверхности покрываемой ленты, составляющем, например, от 20 до 60 мм. Камера 7 установлена на испарительном тигле 4 с жидким цинком 9 для нанесения на поверхность стальной ленты 3. Испарительный тигель 4 предпочтительно снабжен индукционным нагревательным устройством 5 для образования паров. Пары выходят из тигля по трубе 10, которой они подаются в эжекционную камеру 7 и к предпочтительно калиброванной щели 8, и образуют струю, направленную на поверхность покрываемой подложки. Наличие щели 8 позволяет регулировать массовый расход паров при постоянной звуковой скорости вдоль щели (звуковое сужение), в результате чего обеспечивается преимущество, состоящее в получении равномерного покрытия. Ниже речь еще пойдет об этом приеме, обозначаемом JVD (пароструйное покрытие). Дополнительная информация об этом приеме содержится в описании изобретения к патенту EP 07447056.

Согласно другому варианту выполнения (не показан) тигель и эжекционная камера выполнены за одно целое и содержат щель, ориентированную в сторону подлежащей покрытию подложки. Согласно этому варианту выполнения пары, образующиеся вследствие нагрева ванны с цинком, поднимаются прямо к щели и образует струю, направленную к поверхности покрываемой подложки.

Давление Рк в камере 2 для нанесения покрытий и давление Рэ в эжекционной камере поддерживаются так, чтобы отношение между этими давлениями составляло от 2⋅10-3 до 5,5⋅10-2.

Давление в камере 2 для нанесения покрытий поддерживается при необходимости на уровне от 6⋅10-2 до 2⋅10-1 миллибар для улучшения внешнего вида поверхности покрытия.

Затем наносят слой смазки на поверхность листа с таким покрытием для обеспечения временной защиты в случае хранения во влажной и/или солевой среде перед поставкой или переработкой в конечное изделие.

Лист 1, пройдя этап прокатки с малым обжатием или не пройдя, может быть затем вырезан и обработан с приданием формы, например, штамповкой или профилированием для получения детали, которую после этого можно окрасить по покрытию для образования красочной пленки.

Ниже изобретение поясняется с помощью пояснительных, но не ограничивающих примеров.

Поверхностная коррозия

Тест, называемый также «тестом во влажно-тепловой среде», проводился в камере с искусственным климатом в соответствии со стандартом DIN EN ISO 6270-2.

Временная защита от коррозии может оцениваться на примере плоских панелей, имитирующих лист при хранении или транспортировке, или деформированных панелей, изображающих металлическую деталь (например, автомобильную дверь), отштампованную в одном месте и доставленную в другое место.

Каждая тестируемая панель была обезжирена и затем покрыта с обеих сторон подходящей смазкой с помощью смазочного устройства путем опрыскивания согласно стандарту ISO 6270-2. Панели покрыли смазкой из Fuchs Anticorit RP 4107s, Fuchs 3802/395 или Zeller PL61 при 1,2 г/м2 в том случае, когда испытание проводилось для немецкого конструктора, и из Quaker Ferrocoat N 6130 при 1,2 г/м2±0,3 г/м2 в том случае, когда испытание проводилось для французского конструктора. Эти панели не были ни собранны, ни окрашены.

Затем панели подвергли серии циклов старения в течение 24 часов, при этом каждый цикл включал в себя:

- 8 часов при 40°C±3°C, относительная влажность около 100% (закрытая камера с искусственным климатом, в т.ч. и во время нагрева), и

- 16 часов при температуре от 18 до 28°C в условиях влажной среды (открытая или вентилируемая камера с искусственным климатом, в т.ч. и во врем охлаждения).

В конце серии циклов изменение внешнего вида поверхности панелей оценивалось в процентах ухудшения поверхности.

Величина изменения внешнего вида поверхности должна составлять менее 10% после 10 циклов для образцов, обработанных смазкой Quaker, или после 15 циклов для образцов, обработанных одной из смазок Fuchs или смазкой Zeller.

Было проведено четыре серии с четырьмя образцами, отобранными от прокатанного в холодном виде листа из стали IF, типа DC06, продаваемой фирмой ArcelorMittal, имевшей цинковое покрытие толщиной 7,5 мкм. Это покрытие было нанесено способом осаждения в вакууме с помощью струи паров со звуковой скоростью.

На каждый образец покрытие наносилось при разном отношении между давлением Рк в камере для нанесения покрытий и давлением Рэ в эжекционной камере. Расстояние d между верхней частью щели 8 в эжекционной камере и поверхностью покрываемой ленты было одинаковым и составляло около 35 мм, давление в эжекционной камере 7 составляло около 3,4 миллибара. Затем на покрытые таким образом образцы нанесли защитную смазку и подвергали определенному количеству циклов.

Испытания проводились в виде 10 или 15 циклов в зависимости от типа примененной смазки, но прерывались до окончания этих 10 или 15 циклов, если отмечалось полное повреждение поверхности.

Затем образцы подвергли испытаниям на поверхностную коррозию, результаты которых представлены в таблице 2, при этом указанное отношение - это отношение между давлением Рк в камере для нанесения покрытий и давлением Рэ в эжекционной камере.

Было установлено, что листы с покрытием согласно изобретению обладают хорошей стойкостью к поверхностной коррозии по сравнению с листом без покрытия согласно изобретению.

Фиг. 2 представляет собой фотографию в масштабе образца №1 с покрытием, нанесенным при отношении давления 2,9⋅10-5 после шести циклов старения, как описано выше. На фигуре можно видеть, что вся поверхность листа имеет повреждение 11 после шести циклов.

На фиг. 3 представлена фотография в масштабе образца №1, аналогичного приведенному выше, но с покрытием, нанесенным при отношении давления 3,23⋅10-2, после десяти циклов старения, таких, как описанные выше. На фигуре можно видеть, что поверхность листа почти не изменилась.


СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ
СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ
СТАЛЬНОЙ ЛИСТ С ЦИНКОВЫМ ПОКРЫТИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
27.06.2015
№216.013.58c3

Горяче-или холоднокатаный стальной лист, способ его изготовления и его применение в автомобильной промышленности

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высоких механических свойств, хорошей способности к пластической деформации и высокой стойкости к коррозии осуществляют выплавку листа из стали, содержащей, мас.%: 0,6≤С≤0,9, 17≤Mn≤22, 0,2≤Al≤0,9%, 0,2≤Si≤1,1, при условии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554264
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.10.2015
№216.013.86d0

Способ нанесения покрытия на стальную полосу методом погружения и установка для его осуществления

Изобретение относится к способу покрытия погружением движущейся стальной полосы (16) путем ее перемещения в жидкой ванне (9) металла, такого как цинк или металлический сплав, а также установку для его осуществления. Способ включает перемещение стальной полосы (16) в жидкой ванне (9) металла или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566115
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.05.2016
№216.015.3dba

Способ изготовления металлического листа, имеющего смазанное маслом zn-al-mg покрытие, и соответствующий металлический лист

Изобретение относится к изготовлению металлического листа, имеющего две поверхности, на каждую из которых нанесено металлическое покрытие, содержащее цинк, 0,1-20 мас.% алюминия и 0,1-10 мас.% магния. Способ включает, по меньшей мере, следующие стадии: создания стальной подложки (3), имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583193
Дата охранного документа: 10.05.2016
13.01.2017
№217.015.7c5f

Способ изготовления металлического листа с zn-al-mg покрытием, включающий нанесение раствора кислоты и клея, и соответствующий металлический лист и сборка

Изобретение относится к металлическим листам, предназначенным для изготовления деталей, в частности деталей транспортных средств. Способ изготовления сборки, содержащей соединенные с помощью клея металлические листы, включает по меньшей мере следующие стадии: создания стальной подложки, имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600459
Дата охранного документа: 20.10.2016
25.08.2017
№217.015.b6af

Горячекатаная или холоднокатаная сталь низкой плотности, способ её получения и применение

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения механической прочности более или равной 600 МПа и удлинения при разрыве более или равного 20% изготавливают катаный стальной лист, химический состав которого содержит, мас.%: 0,10≤C≤0,30, 6,0≤Mn≤15,0, 6,0≤Al≤15,0, и, необязательно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614491
Дата охранного документа: 28.03.2017
26.08.2017
№217.015.e248

Способы изготовления предварительно лакированного металлического листа с zn-al-mg покрытием и соответствующий металлический лист

Изобретение относится к металлическому листу, включающему стальную подложку, имеющему две поверхности, на каждую из которых нанесено металлическое покрытие, включающее цинк, магний и алюминий и пленка краски. Предложены варианты способа изготовления металлического листа, включающего стадии: -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625927
Дата охранного документа: 19.07.2017
29.12.2017
№217.015.f2f4

Окрашенный оцинкованный стальной лист

Изобретение относится к окрашенному оцинкованному стальному листу и способу его изготовления и может быть использовано для производства автомобильных и других деталей. Указанный стальной лист содержит по меньшей мере один слой из чистого цинка с неизбежными примесями в следовых количествах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637191
Дата охранного документа: 30.11.2017
Показаны записи 1-10 из 14.
27.06.2015
№216.013.58c3

Горяче-или холоднокатаный стальной лист, способ его изготовления и его применение в автомобильной промышленности

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения высоких механических свойств, хорошей способности к пластической деформации и высокой стойкости к коррозии осуществляют выплавку листа из стали, содержащей, мас.%: 0,6≤С≤0,9, 17≤Mn≤22, 0,2≤Al≤0,9%, 0,2≤Si≤1,1, при условии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554264
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.10.2015
№216.013.86d0

Способ нанесения покрытия на стальную полосу методом погружения и установка для его осуществления

Изобретение относится к способу покрытия погружением движущейся стальной полосы (16) путем ее перемещения в жидкой ванне (9) металла, такого как цинк или металлический сплав, а также установку для его осуществления. Способ включает перемещение стальной полосы (16) в жидкой ванне (9) металла или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566115
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.05.2016
№216.015.3dba

Способ изготовления металлического листа, имеющего смазанное маслом zn-al-mg покрытие, и соответствующий металлический лист

Изобретение относится к изготовлению металлического листа, имеющего две поверхности, на каждую из которых нанесено металлическое покрытие, содержащее цинк, 0,1-20 мас.% алюминия и 0,1-10 мас.% магния. Способ включает, по меньшей мере, следующие стадии: создания стальной подложки (3), имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583193
Дата охранного документа: 10.05.2016
13.01.2017
№217.015.7c5f

Способ изготовления металлического листа с zn-al-mg покрытием, включающий нанесение раствора кислоты и клея, и соответствующий металлический лист и сборка

Изобретение относится к металлическим листам, предназначенным для изготовления деталей, в частности деталей транспортных средств. Способ изготовления сборки, содержащей соединенные с помощью клея металлические листы, включает по меньшей мере следующие стадии: создания стальной подложки, имеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002600459
Дата охранного документа: 20.10.2016
25.08.2017
№217.015.b6af

Горячекатаная или холоднокатаная сталь низкой плотности, способ её получения и применение

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения механической прочности более или равной 600 МПа и удлинения при разрыве более или равного 20% изготавливают катаный стальной лист, химический состав которого содержит, мас.%: 0,10≤C≤0,30, 6,0≤Mn≤15,0, 6,0≤Al≤15,0, и, необязательно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614491
Дата охранного документа: 28.03.2017
26.08.2017
№217.015.e248

Способы изготовления предварительно лакированного металлического листа с zn-al-mg покрытием и соответствующий металлический лист

Изобретение относится к металлическому листу, включающему стальную подложку, имеющему две поверхности, на каждую из которых нанесено металлическое покрытие, включающее цинк, магний и алюминий и пленка краски. Предложены варианты способа изготовления металлического листа, включающего стадии: -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625927
Дата охранного документа: 19.07.2017
29.12.2017
№217.015.f2f4

Окрашенный оцинкованный стальной лист

Изобретение относится к окрашенному оцинкованному стальному листу и способу его изготовления и может быть использовано для производства автомобильных и других деталей. Указанный стальной лист содержит по меньшей мере один слой из чистого цинка с неизбежными примесями в следовых количествах и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637191
Дата охранного документа: 30.11.2017
24.11.2019
№219.017.e614

Устройство и способ для вакуумного нанесения покрытия

Изобретение относится к устройству для непрерывного вакуумного нанесения покрытий на движущуюся подложку, причем покрытия образованы из металлических сплавов, содержащих основной элемент и по меньшей мере один дополнительный элемент, и к способам нанесения этого покрытия. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706830
Дата охранного документа: 21.11.2019
16.05.2023
№223.018.5e30

Установка для вакуумного осаждения покрытий и способ нанесения покрытий на подложку

Изобретение относится к технологии непрерывного осаждения покрытий, сформированных из одного металла или металлического сплава. Способ непрерывного осаждения на перемещающуюся подложку S покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла внутри установки 1 для вакуумного осаждения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755323
Дата охранного документа: 15.09.2021
16.05.2023
№223.018.5e31

Установка для вакуумного осаждения покрытий и способ нанесения покрытий на подложку

Изобретение относится к технологии непрерывного осаждения покрытий, сформированных из одного металла или металлического сплава. Способ непрерывного осаждения на перемещающуюся подложку S покрытий, сформированных по меньшей мере из одного металла внутри установки 1 для вакуумного осаждения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755323
Дата охранного документа: 15.09.2021
+ добавить свой РИД