[發明專利]用于使用鍍覆層電鍍未涂覆的鋼帶材的方法

有效

• 申請號: 201780076997.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN110062819B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: J·H·O·J·溫伯格;A·J·懷特布魯德
• 申請（專利權）人: 塔塔鋼鐵艾默伊登有限責任公司
• 主分類號: C25D3/06
• 分類號: C25D3/06;C25D5/36;C25D7/06;C25D17/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 譚冀

本發明涉及用于使用來自三價Cr?電解質的鍍覆層電鍍未涂覆的鋼帶材的方法，其中使未涂覆的帶材在鍍覆過程之前經受清潔和酸洗步驟然后在包含一系列連續鍍覆槽的鍍覆區段中經受鍍覆過程，其中在鍍覆過程的第一階段中將電流施加至進入第一鍍覆槽的帶材，該電流不足以從三價Cr?電解質沉積鍍覆層，但是足以提供帶材在電解質中的陰極保護，并且其中在鍍覆過程的第二階段中將更高的電流施加至帶材以從三價Cr?電解質沉積包含鉻金屬、鉻碳化物和鉻氧化物的鍍覆層。

這一發明涉及用于使用鍍覆層電鍍未涂覆的鋼帶材的方法及其改進。

在連續鋼帶材鍍覆中，提供冷軋鋼帶材，通常在冷軋之后將其退火從而通過再結晶退火或回復退火使鋼軟化。在退火之后和鍍覆之前首先清潔鋼帶材用于去除油和其它表面污染物。主要地，出于這個目的使用堿性清潔劑，在其中鋼是電化學鈍化的，即鋼帶材表面覆蓋有穩定且保護性氧化物膜并因此鋼將不會溶解在堿性清潔劑中。堿性清潔劑是各種成分的復雜混合物。主要組分是苛性鈉用于提供堿性、傳導性和皂化。其它常見的組分為偏硅酸鈉、碳酸鈉、磷酸鹽、硼酸鹽和表面活性劑。

在清潔步驟之后，在硫酸溶液或鹽酸溶液中酸洗鋼帶材用于去除氧化物膜。在不同的處理步驟之間總是用去離子水沖洗鋼帶材以防止前一處理步驟的溶液污染用于接下來的處理步驟的溶液。隨后在酸洗步驟之后完全沖洗鋼帶材。在沖洗和轉移鋼帶材至鍍覆區段的過程中在裸露的鋼表面上立即形成新的薄氧化物層。

在電鍍中使用的方法被稱作電沉積。待鍍覆的零件(鋼帶材)是電路的陰極。電路的陽極可為由待鍍覆在零件上的金屬制成(溶解的陽極，例如在常規鍍錫中使用的那些)或尺寸穩定的陽極(其在鍍覆過程中沒有溶解)。將兩個部件都浸入稱為電解質的溶液中。在陰極處，電解質溶液中的金屬離子在溶液和陰極之間的界面處被還原，使得它們沉積至陰極上。

在許多情況下電解質是酸性溶液。因此，在酸洗步驟之后形成的氧化物層將迅速溶解。沒有任何氧化物膜的裸露的鋼易于腐蝕。腐蝕意味著來自鋼基材的鐵被氧化為Fe²⁺，其中通過氫離子或溶解在電解質中的氧氣的還原消耗自由電子。

2H⁺+2e^-→H₂(g)

O₂(g)+4H⁺+4e^-→2H₂O

結果是電解質變得富含Fe²⁺。取決于電解質，這些Fe²⁺離子在接下來的電鍍步驟中隨后被還原成Fe并且這種Fe與有意被鍍覆至基材上的金屬一起沉積至基材上。共沉積的鐵不利地影響鍍覆層的性質，特別是腐蝕性能。

本發明的目的是提供用于使用來自三價Cr-電解質的鍍覆層電鍍未涂覆的鋼帶材的改進方法。

本發明的目的還是使用通過使用三價Cr-電解質電鍍未涂覆的鋼帶材產生的鍍覆層向鋼帶材提供改進的性質。

由用于使用來自三價Cr-電解質的鍍覆層電鍍未涂覆的鋼帶材的方法達到一個或多個目的，其中未涂覆的帶材在鍍覆過程之前經受清潔和酸洗步驟以去除帶材的一個或多個表面上存在的氧化物和任何其它污染物，并且其中隨后使帶材在包含一系列連續鍍覆槽的鍍覆區段中經受鍍覆過程，其中在鍍覆過程的第一階段中將電流施加至進入第一鍍覆槽的帶材，該電流不足以從三價Cr-電解質沉積鍍覆層，但是其足以提供帶材在電解質中的陰極保護，并且其中在鍍覆過程的第二階段中將更高的電流施加至帶材以從根據本發明的三價Cr-電解質沉積包含鉻金屬、鉻碳化物和鉻氧化物的鍍覆層。