[發明專利]帶鍍層金屬板的制造方法

有效

• 申請號: 200610026316.3
• 申請日: 2006-04-30
• 公開（公告）號: CN101063203A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 張俊寶;崔健;方園;宋洪偉;梁永立
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C24/00
• 分類號: C23C24/00;C23C24/08;C23C24/02;C22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及帶鍍層金屬板的制造方法，特別涉及采用冷氣動力噴涂和軋制處理的帶鍍層金屬板的制造方法。

背景技術

防腐、導電、提高硬度、增強耐磨性、增加美觀性等特殊要求常常要求在金屬板表面再鍍一層特殊的金屬薄膜。適用于大規模板材鍍膜的工藝目前主要有電鍍法、化學鍍法和熱浸鍍法。而這三種方法均具有一定程度的局限性，例如電鍍法和化學鍍法都產生環境污染問題；并且每種基板必須開發一種全新的鍍液和工藝，工藝復雜，生產效率低。熱浸鍍法容易形成板型變形，同時易于形成金屬蒸氣，對環境的污染較大。

另一種在金屬板表面制備涂層的工藝為熱噴涂技術，包括高速氧燃料噴涂、火焰噴涂、爆炸噴涂以及等離子噴涂等。熱噴涂技術的原理是利用熱能使被噴涂的金屬顆粒表面發生熔化，或者金屬顆粒全部熔化，再后粘接在金屬基板的表面上形成涂層。這種工藝最大的缺點是工藝過程中采用的大量的熱能，致使還原性、易氧化的金屬不能噴涂；同時由于噴涂過程中大量熱能的輸入導致基體升溫，許多情況下相當于對基體材料進行熱處理，易于導致基體材料的變形，最終產品的尺寸難以滿足要求。另外，由于工藝過程氧的引入，最終產品的化學成分比較難以控制，熱量的輸入也使涂層以及基體表面層的微觀組織發生改變，影響最終產品的性能穩定性。

真空蒸鍍和磁控濺射等工藝技術由于受到技術本身特點的限制，不適合于大平板材料，只能生產一些表面精度要求極高的小件產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效、短流程、適應面廣的帶有鍍層金屬板的制造方法，該方法制造的帶有鍍層金屬板的表面為鍍層，表面層與中心層結合牢固。

為了達到以上的目的，本發明方法通過如下步驟實現：對金屬基板進行清潔處理，得到新鮮干燥的表面，金屬基板可以進行加熱處理，然后采用冷氣動力噴涂技術在金屬基板的表面上制備一層金屬鍍層，再經過平整、冷軋或熱軋處理得到帶有鍍層金屬板。

優選的，該方法還包括如下步驟：再經退火、合金化處理或軟熔處理形成最終帶鍍層金屬板。

較佳的，在噴涂之前對金屬板進行加熱處理。

最佳的，所述冷氣動力噴涂金屬鍍層使用金屬或合金粉末，顆粒粒徑為1μm～400μm，最佳顆粒粒徑為10μm～50μm；采用高壓壓縮氣體為工作氣體，工作氣體壓力范圍為：1.0MPa～4.5MPa；工作氣體溫度范圍為：室溫～650℃；工作氣體為氦氣、氮氣、氫氣、氬氣中一種或幾種氣體的混合氣體。

另，所述金屬或合金粉末包括鋁及其合金、銅及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、鐵及其合金、銀及其合金、錫及其合金、鎳及其合金、鉻及其合金。

進一步，所述鍍層可以為單一成分，也可以是多種成分多層的復合金屬鍍層，鍍層還可以為多種合金成分逐漸過渡的梯度復合鍍層。

還有，所述金屬板包括鋁及其合金、銅及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、鐵及其合金。

本發明的要點如下：

1)對金屬板表面進行清潔干燥處理。處理方法包括噴砂、酸洗、拋光等，使金屬板表面暴露新鮮表面。

對金屬板可以進行加熱處理，也可以不進行加熱處理。

本發明技術所用的金屬板包括鋁及其合金、銅及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、鐵及其合金等。

2)采用冷氣動力噴涂技術制備金屬鍍層。冷氣動力噴涂技術在金屬板表面噴鍍金屬鍍層的原理在于：高壓壓縮氣體攜帶被噴鍍金屬粉末顆粒，在低于材料熔點以下，以高速撞擊金屬板基體，被噴鍍金屬顆粒發生強烈塑性變形而粘接于金屬板表面形成金屬鍍層。在噴涂過程中，氣體可以進行加熱，降低高速氣流對金屬板表面的降溫作用，同時提高金屬顆粒的變形能力，提高粘接強度。高速氣流在金屬板表面形成一個隔離區，防止空氣中的氧進入噴涂區。高壓壓縮氣體完全由惰性氣體和還原性氣體構成，不含氧，形成保護氣層，防止了噴涂金屬粉體與金屬基板表面的氧化，同時還原性氣體還可以還原部分金屬基板上的氧化膜。提高粘接效果。

冷氣動力噴涂使用金屬粉末，包括鋁及其合金、銅及其合金、鋅及其合金、鈦及其合金、鐵及其合金、銀及其合金、錫及其合金、鎳及其合金、鉻及其合金等。金屬粉末的顆粒粒徑為1μm～400μm。最佳顆粒粒徑為10μm～50μm。

根據本發明的冷氣動力噴涂采用高壓壓縮氣體為工作氣體，工作氣體壓力范圍為：1.0MPa～4.5MPa；工作氣體溫度范圍為：室溫～650℃。工作氣體為氦氣、氮氣、氫氣、氬氣中一種或幾種氣體的混合氣體；最佳氣體為含有少量氫氣的混合氣體。

本發明的冷氣動力噴涂可以在金屬板的兩面制備鍍層，也可以只在金屬板的一面制備鍍層，還可以實現在金屬板的局部制備鍍層。