[其他]熱浸鍍鋁的鉻合金鋼

無效

• 申請號: 87103764
• 申請日: 1987-05-20
• 公開（公告）號: CN87103764A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發明（設計）人: 法雷爾·M·基爾貝恩;理查德·A·科爾曼;弗蘭克·C·鄧巴;艾倫·F·吉布森
• 申請（專利權）人: 阿姆科公司
• 主分類號: C23C2/12
• 分類號: C23C2/12;C23C2/40;C22C38/28
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳鴻亮,楊麗琴

本發明涉及一種連續熱浸鍍金屬的鐵基鐵素體鉻合金帶鋼，以及一種用工業純熔融鋁增加帶鋼表面濕潤性的方法。

熱浸鍍鋁的鋼對鹽具有高的耐腐蝕性能，而且在汽車排氣裝置和燃燒設備方面獲得了各種應用。近年來，汽車的已燃氣體的溫度升高了，同時腐蝕性也較嚴重。為此，已有必要用鍍鋁的鉻合金鋼代替鍍鋁低碳鋼或鍍鋁低合金鋼，來提高高溫抗氧化性能和耐鹽的腐蝕性。為了高溫抗氧化和耐腐蝕，可在使用期間通過加熱而使至少部分鋁涂料層擴散到鐵基中形成Fe-Al合金層。如果鋁涂料層中有無鍍層區存在，則會加速導致基體金屬穿孔的腐蝕，而這種腐蝕可能是當Fe-Al合金沒有連續地形成于鐵基金屬時發生的。

大家都知道可以通過使帶鋼進行預處理而不用助熔劑的熱浸鍍金屬帶鋼，該預處理提供了無油、無塵和無氧化鐵的清潔表面，這種表面很容易被涂料金屬濕潤。在頒發給T.賽德齊默爾（T.Sendzimir）的美國專利2，197，622和頒發給C.A.小特納（C.A.Turner，Jr.）的美國專利3，320，085中介紹了二種型式的碳鋼流水線式的預備退火處理。

制取熱浸鍍鋅的碳鋼帶鋼的賽德齊默爾方法包括將帶鋼通過一種沒有氣氛控制的、加熱到1600°F（870℃）的氧化爐。將加熱的帶鋼從該爐子中抽出進入空氣而形成可控制的表面氧化物。然后將帶鋼引入含氫和氮氣氛的還原爐中，帶鋼在爐中停留的時間足以使帶鋼溫度至少為1350°F（732℃），而且足以還原表面的氧化物。然后，把帶鋼冷卻到接近鋅涂料熔池的溫度，而且使它通過含有純氫或氫-氮保護性氣氛的進料嘴，引到涂料池的表面層下面。

普通叫做塞拉西（Selas）法，即制取熱浸鍍金屬的碳鋼帶鋼的特納法包括將帶鋼通過一種加熱到至少2200°F（1204℃）的爐子。該爐子的保護氣氛沒有游離的氧且至少有3%過量的可燃物。該帶鋼在爐中停留足夠的時間以便使其溫度達到至少800°F（427℃），同時保持光亮潔凈的表面。然后，將帶鋼引入具有氫-氮保護氣氛的還原爐段，在其中帶鋼可以進一步冷卻到接近涂料金屬熔池的溫度，而且經過含有氫-氮氣氛的進料嘴，引到涂料池的表面層下面。

頒發給C.Flinchum等人的美國專利3，925，579中介紹了一種熱浸鍍鋁的低合金鋼帶鋼的藉涂料金屬提高濕潤性的流水線予處理方法。該鋼含有一種或一種以上的最高達5%鉻、最高達3%鋁、最高達2%硅和最高達1%鈦的合金元素。在使鐵氧化的氣氛中，將帶鋼加熱到1100°F（593℃）以上以形成表面的氧化物層，在能使鐵的氧化物還原的條件下進一步處理帶鋼，從而將該表面層還原成含有均勻分布的合金元素氧化物的純鐵基體。

眾所周知，浸鍍的鋁涂料不能像鋅涂料一樣很容易濕潤潔凈過的鋼表面。頒發給皮爾遜（Pierson）等人的美國專利號4，155，235公開了使氫氣遠離鋁涂料池進口段的重要性。本專利介紹，已潔凈的鋼必須在它剛要導入熱浸鍍鋁涂料以前用氮氣氣氛保護，以便防止出現沒有涂層的點。

關于鋁涂料在鐵素體不銹鋼表面上無濕潤性的問題也是眾所皆知的。熱浸鍍的鋁涂料對鐵素體不銹鋼基體金屬的粘著性是很差的，而且在鋁的涂層中通常有無涂層的或暴露的點。所謂較差的粘著指的是帶鋼在彎曲時涂層剝落或出現裂紋。為了克服粘著問題，有些人曾經提出熱處理鍍鋁的不銹鋼使涂料層粘結到基體金屬上。其他一些人則提出輕度地重新軋制已涂層的不銹鋼使之粘結鋁涂層。最后，那些擔心出現無涂層點的人一般都放棄了連續熱浸鍍。相反，他們采用了間歇式的熱浸鍍或噴涂法。例如，不銹鋼制品制造好后，將它在鋁涂料池中浸漬一段很長的時間而使其產生很厚的涂料層。

沒有一個人提出過一種用熱浸鍍鋁涂料提高對鐵素體鉻合金鋼濕潤的解決辦法。如果沒有良好的濕潤表面，則鋁涂料層將不均勻，有無鍍層區而且對鋼基體金屬粘著不牢固。我們發現了一種解決有關熱浸鍍鋁涂料對鐵素體鉻合金鋼的濕潤問題的浸涂方法。如果使已凈化的鐵素體鉻合金鋼在進入鋁涂料熔池之前，保持在保護性的氫氣氛（基本上沒有氮氣）中，則將顯著地改善濕潤性。

本發明涉及一種連續熱浸鍍鋁的、大約含至少6%（重量）鉻的鐵基鐵素體鋼。對鋼表面進行預處理，以便去除油污、灰塵、氧化物等。然后，將鋼加熱到至少1250°F（677℃），然后在含有至少大約95%（體積）氫的氣氛中對鋼進行保護，同時使該鋼保持于接近或略高于基本上由鋁組成的涂料金屬的熔點溫度。該氫氣氛提高了鐵素體鉻鋼的潤濕性能而基本上消除了在鋁涂料層中的無涂層的或針孔的缺陷。

本發明的主要目的是用涂料金屬形成具有良好濕潤性的熱浸鍍鋁的鐵素體鉻合金鋼。