[發明專利]具有Zn鍍層和施加在其上的摩擦作用層的鋼產品的生產方法以及相應所得的鋼產品

有效

• 申請號: 201680079356.6
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN108474118B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 托馬斯·洛斯塔克;克里斯蒂安·蒂馬
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: C23C22/53
• 分類號: C23C22/53;C23C2/26
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張凱;張杰

本發明涉及一種方法，該方法利用簡單的、在環境污染方面無需擔憂的產品實現了在鋼產品設置有鋅基保護覆蓋層的表面上制造在摩擦方面有最優效果的鍍層。為此，提供相應鍍層的扁鋼產品并且在該鋼產品的保護覆蓋層上施加由硫酸銨和完全脫鹽的水組成的水溶液。在此，水溶液中硫酸銨基于SO₄^2?離子的濃度為0.01?5.7mol/l并且該水溶液的pH值為4?6。同時，該水溶液和保護覆蓋層之間的近表面反應時間為大于0秒并且最高為5秒，由此在不經設置在前的沖洗而進行的干燥之后，在保護覆蓋層上出現了由硫酸鋅銨構成的摩擦作用層。

技術領域

本發明涉及一種用于生產鋼產品的方法，該鋼產品具有鋅基保護鍍層和施加在保護鍍層上的摩擦作用層。

本發明同樣涉及一種設置有這種層結構的鋼產品，其中該鋼產品尤其為扁鋼產品。

如果在本文中談及“扁鋼產品”，尤其所指的是以帶材、板材或者由此獲得的裁切段和板坯形式存在的輥軋產品。“薄鋼板”這一概念在此意思是具有通常最大3mm板厚的扁鋼產品。

背景技術

為了優化表面特性，鍍鋅扁鋼產品通常在鍍鋅之后進行平整軋制，在該平整軋制中，將其以低改形度變形。通過這種平整軋制在各個相應的扁鋼產品上壓印紋理，該紋理提高了基板的粗糙度并由此改善了之后所施加的有機涂層的附著力和外觀表現。此外，已經知道，平整工藝對于扁鋼產品的機械特性有著正面影響。有關平整工藝和其對于現代薄鋼板影響的深入信息可參考題為《Skin-pass rolling I-Studies on roughness transferand elongation under pure normal loading》和《Skin-pass rolling II-Studies onroughness transfer and under combined normal and tangential loading》的公開文獻,作者為Hideo Kijima和Niels Bay，其公開在《International Journal of MachineToolsManufacture》，第一部分，48(2008)1313-1317和第二部分，48(2008)1308-1312。

火焰鍍鋅扁鋼產品越來越多地在汽車車身制造領域代替了電解鍍鋅扁鋼產品。

無論Zn鍍層如何施加，將相應待改形的扁鋼產品或者已經預成型的鋼制構件放入改形機器中以改形為構件，然后由該機器成型為相應的構件。這種改形可以以冷改形的方式，也就是以在扁鋼產品相應鋼的重結晶溫度以下的改形的方式進行，或者以熱改形的方式，也就是以在高于重結晶溫度的工作溫度下進行的改形的方式進行。

這種改形過程的典型實例是深沖，在深沖中，借助于沖頭將待改形的扁鋼產品擠壓入底模中。底模和沖頭的形狀決定了該扁鋼產品通過改形過程所獲得的形狀。

在每個改形過程中，都會出現分別為成型所使用的改形工具和待改形的產品之間的相對運動。同時，產品表面和其所對應的改形工具的表面之間存在接觸。在此在工具和待改形的產品之間所產生的摩擦系統通過待改形的產品和工具的材料特性以及通過在待改形的產品和工具之間存在的介質所決定。由于改形工具和與該改形工具相接觸的待改形的產品之間的相對運動而產生摩擦。

在對扁鋼產品進行改形時，這種摩擦尤其可以在局部非常不同，因為扁鋼產品的材料在改形過程中進行區段性不同的變形，并且由此在變形中，扁鋼產品的材料在局部同樣如此以不同程度流動。因此，正是在通過深沖或者類似的、其中通常達到大改形度并且體現復雜形狀的冷改形過程來生產復雜成型的構件時，存在動態變化的摩擦狀態，在這些狀態中可能交替出現靜摩擦和滑動摩擦。

尤其在冷改形中出現的摩擦力可以如此之高，使得其可能會干擾成型過程的連續進行并且引起相應待成型的構件不正確的造型。同時，不可避免地出現的摩擦導致了顯著的工具磨損。

在這個方面，證明為尤其緊要的是在真正的扁鋼產品上施加有防腐蝕或者其他環境影響的鋅基保護鍍層的扁鋼產品。