[發(fā)明專利]鋼板的金屬涂覆方法及利用其制造的金屬涂覆鋼板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680073376.2
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108368617A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金演鎬;姜己哲;邊昌世;宋淵均
• 申請（專利權(quán)）人: POSCO公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C23C18/16;C23C4/06;C23C4/08;C23C4/12;C23C4/137;C25D3/00;C25D3/12;C25D3/22
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;趙赫

本發(fā)明涉及鋼板的金屬涂覆方法及利用其制造的金屬涂覆鋼板，并提供包括以下步驟的鋼板的金屬涂覆方法及通過這種方法制造的金屬涂覆鋼板，所述方法包括以下步驟：以低于軟化點(diǎn)的溫度加熱第一金屬粉末；以200～600℃的溫度加熱氣體；將經(jīng)過加熱的金屬粉末與經(jīng)過加熱的氣體一起進(jìn)行真空噴射，從而形成金屬涂層；以及在所述金屬涂層上形成第二金屬鍍層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼板的金屬涂覆方法及利用其制造的金屬涂覆鋼板，更詳細(xì)地，涉及通過真空噴射涂覆形成多孔性涂層之后形成鍍層以形成沒有空隙的涂層的方法及形成有這種涂層的鋼板。

背景技術(shù)

粒子涂覆方法使用為將各種粉末材料涂覆于各種材料表面的表面處理方法，主要通過以噴嘴為界限的涂覆部和粉末輸送氣體的氣體壓差來實現(xiàn)噴射速度。粒子涂覆是指涂覆的材料為粒子狀態(tài)，其特征在于，以數(shù)百納米至數(shù)十納米(nm)大小的粒子高速沖撞材料的方式進(jìn)行涂覆，因此與以原子或分子為單位涂覆的物理氣相沉積(Physical VaporDeposition，PVD)、化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)等相比，粒子涂覆的形成薄膜的速度非常快，并且原料粉末的化學(xué)組成不會發(fā)生變化。

作為粒子涂覆方法的一個例子有噴涂法(熱噴涂(Thermal spray)、冷噴涂(Coldspray)等)、真空噴射法等，這些方法主要是對金屬、合金、陶瓷、金屬陶瓷(Cermet)等固體粉末的涂覆有效的方法，此時，溫度和噴射速度是非常重要的因素。

所述真空噴射法為了實現(xiàn)壓差而采取通過真空(低壓)來維持涂覆部的壓力的方法。即，向真空體內(nèi)部提供被涂覆部件，并將伴隨輸送氣體的粉末噴射至所述被涂覆部件來進(jìn)行涂覆。如上所述的方法不需要高壓力的輸送氣體，因此與噴涂法相比，氣體的消耗量非常少，并且不需要為了形成高壓氣體而加熱氣體，因此具有在常溫下也可進(jìn)行涂覆的優(yōu)點(diǎn)。

為了在鋼板表面處理等鋼鐵產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用這種粒子涂覆方法，需要考慮大量生產(chǎn)(涂覆效率)及經(jīng)濟(jì)性(氣體消耗量)，在這種觀點(diǎn)上，就真空噴射法而言，由于氣體消耗量少而經(jīng)濟(jì)，但是涂覆溫度幾乎接近常溫，并且粉末粒子的噴射速度比噴涂法(熱涂鍍(Thermalspray)、冷涂鍍(Cold spray)等)慢，因此涂覆效率(層積量/總噴射量)會降低，并且涂覆材料具有局限性。

如韓國專利申請第2008-0076019號中所公開，通常真空噴射法主要用于如陶瓷等在涂覆過程中粉末粒子的破碎后通過破碎的粒子的再結(jié)合實現(xiàn)涂覆的脆性材料的涂覆，而不適于如金屬等為了塑性變形而需要高能量的柔性材料的涂覆。

另外，通過噴涂法(熱涂鍍(Thermal spray)、冷涂鍍(Cold spray)等)的粒子涂覆方法的金屬粉末的涂覆效率高，但是提供被涂覆部件的機(jī)體(body)處于常壓條件，而且為了加大與常壓的壓差，粉末輸送氣體使用數(shù)MPa級的高壓氣體，因此具有氣體消耗量非常多的缺點(diǎn)。此外，為了在被涂覆部件的常壓條件下實現(xiàn)用于高速沖撞的粒子速度，存在需要使用密度小的He、N₂等高價氣體的問題。即，所述噴涂法通常主要用于涂覆小面積，并且由于常壓條件下的空氣阻力問題，為了實現(xiàn)高速噴射需要數(shù)十微米(μm)水平的粒子大小，由于涂層缺陷及殘余應(yīng)力等問題而需要進(jìn)行數(shù)十微米至數(shù)百微米(μm)厚度的厚膜涂覆，并且數(shù)微米至數(shù)十微米(μm)級的致密的薄膜涂覆實際上存在難以實現(xiàn)的問題。一般來說，涂覆金屬粉末的這種粒子涂覆法會在涂層內(nèi)形成空隙，尤其涂覆成數(shù)微米至數(shù)十微米(μm)級的薄膜時，這種空隙會成為腐蝕因子的滲透路徑，從而成為降低鋼板材料的耐蝕性的原因。

因此，就在鋼板表面形成用于極大化耐蝕性等金屬涂層所具有的功能性的金屬薄膜而言，提供所述噴涂法和真空噴射法的問題已得到解決的涂覆方法時，期待其能夠廣泛應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為此，本發(fā)明的一個方面的目的在于提供鋼板的金屬涂覆方法，所述方法能夠形成沒有空隙的涂層。