本申請(qǐng)是名為“制造具有znal涂層和優(yōu)化擦拭的金屬板的方法,相應(yīng)的金屬板、部件和車輛”、申請(qǐng)?zhí)枮?01480003066.4之中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng),申請(qǐng)201480003066.4是根據(jù)專利合作條約于2014年2月10日提交的國(guó)際申請(qǐng)(pct/ib2014/058879)進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的國(guó)家申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及制造具有znal涂層和優(yōu)化擦拭的金屬板的方法,相應(yīng)的金屬板、部件和車輛。
背景技術(shù):
金屬板的基于鋅的涂層具有所謂的其外表面的波紋度,所述外表面的波紋度目前只能通過(guò)顯著厚度的涂料來(lái)彌補(bǔ),由于所謂的“橘皮”外觀的不利后果,該外表面的波紋度對(duì)于車身部件是不可接受的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及制造包括鋼基板的金屬板的方法,該鋼基板的至少一面涂覆有包含al的金屬涂層,金屬涂層的剩余物為zn、不可避免的雜質(zhì)以及可選地選自si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、zr或bi的一種或多種附加元素,在金屬涂層中的每種附加元素的重量含量小于0.3%,金屬涂層具有0.2%至0.7%的鋁重量含量,該方法包括至少如下步驟:
-提供基板;
-通過(guò)將基板浸入浴中在至少一面上沉積金屬涂層以獲得金屬板;
-利用至少一個(gè)噴嘴通過(guò)至少一個(gè)出口噴射用于擦拭金屬涂層的氣體來(lái)擦拭金屬涂層,金屬板在噴嘴前面行進(jìn),擦拭氣體沿著主噴吹方向從噴嘴噴吹;
-固化金屬涂層。
這種金屬板更特別地旨在用于制造陸地機(jī)動(dòng)車輛例如汽車的車身部件。
然后將金屬板切開(kāi)并變形以形成車身部件或車身。
然后使該車身涂覆有涂料(或涂料體系)的膜,該膜確保了表面的良好外觀并且與基于鋅的金屬涂層一起參與對(duì)腐蝕的防護(hù)。
金屬板的基于鋅的涂層具有所謂的其外表面的波紋度,所述外表面的波紋度目前只能通過(guò)顯著厚度的涂料來(lái)彌補(bǔ),由于所謂的“橘皮”外觀的不利后果,該外表面的波紋度對(duì)于車身部件是不可接受的。
涂層的外表面的波紋度w是一種具有相當(dāng)長(zhǎng)的波長(zhǎng)(0.8mm至10mm)的平滑的偽周期性幾何不規(guī)則性,其不同于對(duì)應(yīng)于具有短波長(zhǎng)的幾何不規(guī)則性的粗糙度r。
在本發(fā)明中,采用以μm表示的波紋度輪廓的算術(shù)平均值wa來(lái)表征金屬板涂層的外表面的波紋度,并且波紋度通過(guò)0.8mm的取樣長(zhǎng)度閾值來(lái)測(cè)量并且表示為wa0.8。
波紋度wa0.8的減小可以使得用于實(shí)現(xiàn)給定性質(zhì)的涂飾外觀的涂膜的厚度減小,實(shí)現(xiàn)涂膜的恒定厚度,提升涂飾外觀的質(zhì)量。
因此本發(fā)明的目的是提供一種制造包括基板的金屬板的方法,該基板的至少一面通過(guò)浸涂被涂覆有基于鋅并且包含按重量計(jì)0.2%至0.7%的al的金屬涂層,金屬涂層的外表面具有減小的波紋度wa0.8。
為此,本發(fā)明的目標(biāo)是一種制造包括鋼基板(3)的金屬板(1)的方法,所述鋼基板(3)的至少一面(5)涂覆有包含al的金屬涂層(7),所述金屬涂層(7)的剩余物為zn、不可避免的雜質(zhì)和可選的選自si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、zr或bi的一種或更多種附加元素,在所述金屬涂層(7)中的每種附加元素的重量含量小于0.3%,所述金屬涂層(7)具有0.2%至0.7%的鋁重量含量,所述方法包括至少如下步驟:
-提供所述基板(3);
-通過(guò)將所述基板(3)浸入浴中在至少一面(5)上沉積金屬涂層(7)以得到所述金屬板(1);
-利用至少一個(gè)噴嘴(17)通過(guò)至少一個(gè)出口(25)將擦拭氣體噴射在所述金屬涂層(7)上來(lái)擦拭所述金屬涂層(7),所述金屬板(1)在噴嘴前面行進(jìn),所述擦拭氣體沿著主噴吹方向(e)從所述噴嘴(17)噴吹;
-固化所述金屬涂層(7);
-在固化之后并在可選的光整冷軋操作之前,所述金屬涂層(7)的外表面(21)具有小于或等于0.55μm的波紋度wa0.8,
在方法中,符合下式中至少之一:
其中:
z為所述金屬板(1)和所述噴嘴(17)之間沿著所述主噴吹方向(e)的距離,z以mm表示,
d為所述噴嘴(17)的所述出口(25)的沿著所述金屬板(1)在所述噴嘴(17)前面的行進(jìn)方向(s)的平均高度,d以mm表示,
v為所述金屬板(1)在所述噴嘴(17)前面的行進(jìn)速度,v以m·s-1表示,
p為所述噴嘴(17)中的所述擦拭氣體的壓強(qiáng),p以n·m-2表示,以及
fo2為所述擦拭氣體中的氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
該方法還可以單獨(dú)地或組合地包括如下特征:
在固化之后并在可選的光整冷軋操作之前所述金屬涂層(7)的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.35μm;
在所述沉積步驟之前的冷軋所述金屬板(1)的步驟,至少最后道次利用工作表面的粗糙度ra2.5小于或等于0.5μm的經(jīng)矯正的且未蝕刻的工作輥來(lái)實(shí)現(xiàn);
利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.05μm至2.95μm的edt工作輥對(duì)所述金屬板(1)進(jìn)行光整冷軋的步驟;
利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.90μm至4.10μm的ebt工作輥的所述金屬板(1)的光整冷軋步驟;
在所述方法中,符合下式中的至少之一:
所述金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.6%。
本發(fā)明的目標(biāo)還是一種可由根據(jù)前述方法得到的金屬板(1),所述金屬板(1)包括鋼基板(3),所述鋼基板(3)的至少一面(5)涂覆有包含al的金屬涂層(7),所述金屬涂層(7)的剩余物為zn、不可避免的雜質(zhì)以及可選的選自si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、zr或bi的一種或更多種附加元素,在所述金屬涂層(7)中的每種附加元素的重量含量小于0.3%,所述金屬涂層(7)具有0.2%至0.7%的鋁重量含量,所述金屬涂層(7)的外表面在可選的光整冷軋操作之前具有小于或等于0.35μm的波紋度wa0.8。
該金屬板還可以單獨(dú)地或組合地包括如下特征:
所述金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.6%。
所述金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.5%。
本發(fā)明的目標(biāo)還是一種通過(guò)使根據(jù)上述金屬板變形得到的部件,其中所述金屬涂層的外表面具有小于或等于0.43μm的波紋度wa0.8。
該部件還可以單獨(dú)地或組合地包括如下特征:
所述金屬涂層的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.41μm;
所述金屬涂層的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.37μm;
還包括在所述金屬涂層(7)上的涂膜;
所述涂膜的厚度小于或等于120μm;
所述涂膜的厚度小于或等于100μm。
本發(fā)明的目標(biāo)還是一種包括車身的陸地機(jī)動(dòng)車輛,所述車身包括前述部件。
附圖說(shuō)明
將通過(guò)給出作為示意而非作為限制的實(shí)施例并且參照附圖來(lái)對(duì)發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明,在附圖中:
-圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的金屬板的結(jié)構(gòu)的示意截面圖;
-圖2為示出用于制造圖1的金屬板的槽和擦拭噴嘴的示意性側(cè)視圖;
-圖3為圖2的圈出部分iii的局部示意性放大圖;以及
-圖4為圖3的沿著箭頭iv截取的示意圖,并且示出了圖3的噴嘴的出口的形狀。
具體實(shí)施方式
圖1的金屬板1包括鋼基板3,在鋼基板3兩面5中的每個(gè)面上涂覆有金屬涂層7。
應(yīng)指出,為了便于說(shuō)明,在圖1中沒(méi)有表現(xiàn)出基板3與涂覆其上的不同層的相對(duì)厚度。
存在于兩個(gè)面5上的涂層7是相似的,并且后面將僅詳細(xì)描述一個(gè)涂層。可替代地(未示出),面5中的僅一個(gè)面具有涂層7。
涂層7通常具有小于或等于25μm的厚度并且目的在于防止基板3被腐蝕。
涂層7含有鋅和鋁。金屬涂層7的鋁重量含量占0.2%至0.7%,優(yōu)選0.2%至0.6%,以及更優(yōu)選0.2%至0.5%。如下所示,這些鋁含量范圍的界限比用于制造涂層7的浴中的鋁含量范圍的界限大。這通過(guò)如下來(lái)解釋:在基板3和涂層7之間的接合處形成金屬間物質(zhì),這導(dǎo)致涂層7中鋁含量的增加。
對(duì)于制造金屬板1,例如可以如下進(jìn)行。
使用例如通過(guò)熱軋然后冷軋的方法得到作為帶的基板3。
優(yōu)選地,對(duì)于冷軋,首先通過(guò)以通常60%至85%的壓下率對(duì)基板3進(jìn)行冷軋,以得到厚度為例如0.2mm至2mm的基板3。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,確保利用所謂的“光滑”工作輥(即,經(jīng)矯正的且未蝕刻的輥)進(jìn)行至少最后的冷軋道次,該工作輥的工作表面的粗糙度ra2.5(即,利用2.5mm的取樣長(zhǎng)度閾值測(cè)量)小于0.5μm。
應(yīng)強(qiáng)調(diào),工作輥是軋機(jī)的直接接觸基板3以確?;?變形的輥。術(shù)語(yǔ)工作表面是指工作輥的接觸基板3的表面。
在考慮基板3在軋機(jī)中的行進(jìn)方向時(shí),至少在軋機(jī)的最后一個(gè)腔或最后多個(gè)腔中將存在光滑的工作輥。
至少對(duì)于最后道次使用光滑的工作輥使得一方面可能更好地控制金屬板1的波紋度wa0.8,另一方面可能更好地控制部件的波紋度wa0.8,所述金屬板1后續(xù)通過(guò)基板3的涂覆而得到,部件可以通過(guò)使金屬板1變形來(lái)制造。
特別地,與僅憑借通過(guò)噴砂、或通過(guò)放電(所謂的電子放電毛化(edt)輥)或者進(jìn)一步通過(guò)電子束(所謂的電子束毛化(ebt)輥)而蝕刻的具有較大粗糙度的輥進(jìn)行軋制相比,這樣的冷軋使得波紋度wa0.8減小。
然后可以使經(jīng)冷軋的基板3在還原氣氛下在退火爐中經(jīng)受以常規(guī)方式進(jìn)行的退火,目的在于使在冷軋操作期間已經(jīng)經(jīng)歷的工件硬化之后進(jìn)行再結(jié)晶。
再結(jié)晶退火還可以活化基板3的面5以提升后續(xù)浸涂操作所需的化學(xué)反應(yīng)性。
根據(jù)鋼的品級(jí),在650℃至900℃的溫度下執(zhí)行再結(jié)晶退火,維持使鋼再結(jié)晶以及使面5活化所需的一段時(shí)間。
然后將基板3冷卻至與包括在槽15中的浴13的溫度接近的溫度。
浴13的組分基于鋅并且包含按重量計(jì)0.1%至0.5%、優(yōu)選0.1%至0.4%,更優(yōu)選0.1%至0.3%的鋁。
浴13的組分還包含按重量計(jì)最高達(dá)0.3%的可選添加元素例如si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、ni、zr或bi。
特別是,這些不同元素可以使得例如對(duì)涂層腐蝕的耐受性、抑或其脆性或其粘附力得以改善。
明白這些不同元素對(duì)涂層特性的影響的本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道如何根據(jù)所追求的附加目的來(lái)使用這些不同元素。還確定的是,這些元素沒(méi)有妨礙通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的對(duì)波紋度的控制。
最后,浴13可能包含來(lái)自提供給槽的錠料的不可避免的雜質(zhì)抑或還包括由于使基板3在浴13中通過(guò)而引起的不可避免的雜質(zhì)。因而,該雜質(zhì)尤其涉及鐵。
在在浴13中通過(guò)之后,基板3在其兩面5上涂覆有涂層7以得到金屬板1。
如圖2所示,然后借助于放置在金屬板1的任一側(cè)并且朝著涂層7的外表面21噴射擦拭氣體(例如空氣或惰性氣體)的噴嘴17來(lái)使金屬板1經(jīng)歷擦拭。擦拭氣體沿著主噴吹方向e從每個(gè)噴嘴17噴吹。在圖2和圖3中用點(diǎn)線示出每個(gè)噴嘴17的主噴吹方向e。
在所示出的實(shí)例中,方向e為水平的,并垂直于金屬板1。在其他實(shí)施方案中,方向e可以具有相對(duì)于金屬板1的其他傾角。
基板3在所使用的生產(chǎn)線上以及由此在噴嘴17前面的行進(jìn)速度v通常為8m/分鐘至300m/分鐘,并且其優(yōu)選大于120m/分鐘、或甚至大于150m/分鐘。
為了限制涂層7的氧化,可以提供用于封閉在噴嘴17的下游的金屬板1周圍的氣氛的封閉箱23。這里,術(shù)語(yǔ)下游在此指的是相對(duì)于面向噴嘴17的金屬板1的行進(jìn)方向s。
封閉箱23可以可替代地向上游延伸直至浴13的表面或者直至噴嘴17和浴13的表面之間的中間位置。
在某些替代方案中,設(shè)備可以不包括任何封閉箱。
在上述實(shí)例中,噴嘴17具有相似的結(jié)構(gòu)、相對(duì)于金屬板1的位置,并且利用相似的調(diào)節(jié)裝置(adjustment)操作。因而,下面將參照?qǐng)D3描述圖2的僅右面的噴嘴17。
可替代地,噴嘴17可以具有不同結(jié)構(gòu)、不同位置和/或利用不同的調(diào)節(jié)裝置操作。還可以僅在金屬板1的一側(cè)提供噴嘴。
噴嘴17具有出口25,擦拭氣體通過(guò)出口25朝著相對(duì)設(shè)置的涂層7的外表面21噴吹。噴嘴17可以考慮使用各種外形。
噴嘴17的出口25位于沿著主噴吹方向e距金屬板1距離z處。如圖4所示,出口25通常呈現(xiàn)為狹縫(slot),所述狹縫垂直于行進(jìn)方向s并垂直于圖3的平面延伸過(guò)至少等于金屬板1的寬度的寬度l。
通常,如圖4所示,出口25的高度(即,其平行于金屬板1在噴嘴17前面的行進(jìn)方向s的維度)恒定。在某些替代方案中,情況可以為該高度可以在出口25的寬度的范圍內(nèi)變化。因而,出口25可以具有例如朝著其端部稍展開(kāi)的形狀(蝴蝶結(jié)的形狀)。
為了將這些可能的高度變化和不同的可能實(shí)施方案考慮在內(nèi),后續(xù)將考慮出口25在其寬度l上的平均高度d。
將噴嘴17中的擦拭氣體的壓強(qiáng)標(biāo)注為p并且將擦拭氣體中的氧氣的體積分?jǐn)?shù)標(biāo)注為fo2。
根據(jù)發(fā)明,遵守下式中的至少之一:
其中:
z以mm表示
d以mm表示
v以m·s-1表示
p以n·m-2表示
換言之,如果不遵守式(a),則必須遵守式(b),反之亦然。也可以同時(shí)遵守式(a)和式(b)。
通常,參數(shù)v和d是所使用的生產(chǎn)線賦予的。因此,還只剩下調(diào)整z和p或者甚至fo2以滿足以上要求。
如此設(shè)定的參數(shù)使得能夠?qū)崿F(xiàn)(在涂層7固化之后并且在可能的光整冷軋(skin-pass)之前)使波紋度wa0.8小于或等于如下面的實(shí)施例1所示的0.55μm。
又更有利地,遵守下式中至少之一:
其中:
z以mm表示
d以mm表示
v以m·s-1表示
p以n·m-2表示
換言之,如果不遵守式(c),則必須遵守式(d),反之亦然。也可以同時(shí)遵守式(c)和式(d)。
然后,如果在涂層7固化之后并且在可能的光整冷軋之前,參數(shù)z、d、v、p和fo2滿足式(c)和/或式(d),則實(shí)現(xiàn)了小于或等于0.35μm的波紋度wa0.8。
然后使涂層7以受控的方式冷卻以使其固化。
如前所述,在該冷卻操作7結(jié)束時(shí),涂層7的外表面21具有小于0.55μm或甚至小于0.35μm的波紋度wa0.8。
可替代地,為了去除沉積在一個(gè)面5上的涂層7使得基板3的面5中的僅一個(gè)面將最終涂覆有涂層7,可以進(jìn)行刷光。
在涂層7完全冷卻的情況下,可以使金屬板1經(jīng)歷光整冷軋操作以賦予涂層7的外表面21紋理,有利于金屬板1的后續(xù)成型過(guò)程。
其實(shí),光整冷軋操作使得能夠向金屬板1的涂層7的外表面21轉(zhuǎn)移足夠的粗糙度以使其成型過(guò)程恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行,同時(shí)促進(jìn)了施加在金屬板1上的油在金屬板1成型之前的良好保留。金屬板1在光整冷軋操作期間的伸長(zhǎng)率通常為0.5%至2%。
優(yōu)選地,光整冷軋操作將使得涂層7的外表面21能夠保持小于0.55μm并優(yōu)選地小于0.35μm的波紋度wa0.8。
在第一替代方案中,光整冷軋操作將利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.05μm至2.95μm的edt工作輥來(lái)執(zhí)行。如果在光整冷軋操作期間的伸長(zhǎng)率小于或等于1.1%,則edt工作輥的工作表面的粗糙度ra2.5將優(yōu)選為2.50μm至2.95μm。如果在光整冷軋操作期間的伸長(zhǎng)率大于或等于1.1%,則edt工作輥的工作表面的粗糙度ra2.5將優(yōu)選為2.05μm至2.50μm。
在另一替代方案中,光整冷軋操作將利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.90μm至4.10μm的ebt工作輥來(lái)執(zhí)行。如果在光整冷軋操作期間的伸長(zhǎng)率小于或等于1.1%,則ebt工作輥的工作表面的粗糙度ra2.5將優(yōu)選為3.50μm至4.10μm。如果在光整冷軋操作期間的伸長(zhǎng)率大于或等于1.1%,則ebt工作輥的工作表面的粗糙度ra2.5將優(yōu)選為2.90μm至3.50μm。
通常對(duì)旨在用于制造汽車車身部件的金屬板1執(zhí)行光整冷軋操作。
在金屬板1旨在用于制造例如家用電器的情況下,不執(zhí)行該附加操作。
然后可以將經(jīng)過(guò)光整冷軋或沒(méi)有經(jīng)過(guò)光整冷軋的金屬板1切開(kāi),并且然后例如通過(guò)拉伸、彎曲或仿形切削(profiling)進(jìn)行成型過(guò)程,以形成部件,然后可以對(duì)該部件進(jìn)行涂飾以在每個(gè)涂層7上形成涂膜(或涂料體系)。
在用于家用電器的部件的情況下,還可以可能地利用本身已知的物理和/或化學(xué)方法使涂膜退火。
為此,可以使經(jīng)涂飾的部件穿過(guò)熱風(fēng)烘箱或感應(yīng)爐,或者另外的處于uv燈下或者處于發(fā)射電子束的裝置下。
在變形之后,部件的涂層7的外表面具有小于或等于0.60μm、或者甚至小于或等于0.45μm、或者甚至小于或等于0.43μm、或者甚至小于或等于0.41μm、或者甚至還小于或等于0.37μm的波紋度wa0.8。
該波紋度可以例如在3.5%的等雙軸變形之后測(cè)量。
如上所述將在可能的光整冷軋之前以及在可能的光整冷軋之后的波紋度wa0.8控制為小于或等于0.55μm、個(gè)別地小于或等于0.35μm的值使得能夠?qū)⒆冃沃蟮牟y度wa0.8控制為小于或等于0.60μm、個(gè)別地小于或等于0.45μm、0.43μm、0.41μm或甚至0.37μm的值。
對(duì)于汽車應(yīng)用,在磷酸鹽涂層處理之后,將每個(gè)部件浸在電泳槽中,并且依次施加底層涂層(primerpaintlayer)、基礎(chǔ)涂層(basepaintlayer)以及可選的罩面清漆層(finishingvarnishlayer)。
在將電泳層施加在部件上之前,先對(duì)部件進(jìn)行脫脂并且然后進(jìn)行磷酸鹽涂層處理以確保電泳(cataphoresis)的粘附。
電泳層給部件提供了對(duì)腐蝕的額外防護(hù)。通常利用噴槍施加的底層涂層為部件的最終外觀做準(zhǔn)備并且保護(hù)其免受碎石屑和uv影響。基礎(chǔ)涂層給予部件其顏色和其最終外觀。清漆層賦予部件的表面良好的機(jī)械強(qiáng)度、對(duì)腐蝕性化學(xué)試劑的耐受性和良好的表面外觀。
通常,磷酸鹽涂層的重量為1.5g/m2至5g/m2。
例如,被施加來(lái)保護(hù)和確保部件的最佳表面外觀的涂膜包括厚度在15μm至25μm的電泳層、厚度在35μm至45μm的底層涂層、以及厚度在40μm至50μm的基礎(chǔ)涂層。
在涂膜還包括清漆層的情況下,不同涂料層的厚度通常如下:
電泳層:在15μm和25μm之間,優(yōu)選地小于20μm;
底層涂層:小于45μm;
基礎(chǔ)涂層:小于20μm;以及
清漆層:小于55μm。
涂膜還可以不包括任何電泳層,而是僅包括底層涂層和基礎(chǔ)涂層以及可選的清漆層。
優(yōu)選地,涂膜的總厚度將小于120μm或甚至小于100μm。
現(xiàn)在將通過(guò)作為示例而非限制的試驗(yàn)來(lái)對(duì)發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施例1-體積分?jǐn)?shù)fo2的影響
在該實(shí)施例中進(jìn)行的試驗(yàn)?zāi)康脑谟谑境鲎袷厥?a)和/或式(b)、或者甚至式(c)和/或式(d)的積極影響。
下面的表i詳細(xì)列出具有不同的z、d、v、p和fo2值的情況下進(jìn)行的一系列試驗(yàn)的條件并且提供了在光整冷軋之前所測(cè)量的波紋度wa0.8,nskp的意思是沒(méi)有經(jīng)過(guò)光整冷軋。
測(cè)量波紋度wa0.8的程序包括通過(guò)機(jī)械探針(沒(méi)有任何端頭(shoe)的情況下)在與軋制方向成45°的情況下獲得長(zhǎng)度為50mm的金屬板形貌。根據(jù)通過(guò)探針得到的信號(hào),減去其總體形狀的至少5階多項(xiàng)式近似。然后通過(guò)應(yīng)用0.8mm的取樣長(zhǎng)度借助高斯濾波器分離出波紋度wa和算術(shù)平均粗糙度ra。
對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn),右邊的列指出了參數(shù)是否符合了式(a)、式(b)、式(c)和式(d)。
表i
因而,使用滿足式(a)和/或式(b)的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)在光整冷軋之前的小于0.55μm的波紋度wa0.8。
使用滿足式(c)和/或式(d)的參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)在光整冷軋之前仍然較小并且小于或等于0.35μm的波紋度wa0.8。
如下所述,在某些實(shí)例中,可以在不遵守式(c)和/或式(d)、顯著地通過(guò)遵守式(a)和/或式(b)并且通過(guò)使用用于冷軋和/或用于光整冷軋的特定粗糙度的光滑工作輥來(lái)實(shí)現(xiàn)小于或等于0.35μm的在任何光整冷軋之前的波紋度wa0.8。
實(shí)施例2-通過(guò)光滑工作輥進(jìn)行冷軋的影響
在該實(shí)施例中進(jìn)行的試驗(yàn)?zāi)康脑谟谑境觯号c利用工作表面具有更大的粗糙度的edt工作輥執(zhí)行的軋制相比,利用光滑工作輥執(zhí)行的冷軋的積極影響。
為此,通過(guò)使用工作表面的粗糙度ra2.5為0.5μm的所謂的光滑工作輥或工作表面的粗糙ra2.5為3μm的edt工作輥使鋼基板經(jīng)受冷軋以得到0.8mm的厚度。然后在溫度為460℃的包含按重量計(jì)0.18%的鋁的鋅浴中通過(guò)熱浸涂使基板3涂覆鋅涂層,并且利用氮?dú)膺M(jìn)行擦拭以形成厚度為6.5μm的鋅涂層。
在完成由此得到的金屬板1的冷卻之后,在切開(kāi)并通過(guò)拉伸成型之前,使金屬板1經(jīng)受利用工作表面的粗糙度ra2.5為5μm的ebt蝕刻工作輥進(jìn)行的光整冷軋操作。
在該方法的步驟中的每個(gè)步驟結(jié)束時(shí),即,在冷軋(cr)之后、在光整冷軋操作(skp)之后并且在成型(def)之后,測(cè)量涂層7的外表面21的波紋度值wa0.8。所述成型通過(guò)借助marciniak工具以3.5%的等雙軸變形量來(lái)執(zhí)行。
wa0.8的測(cè)量結(jié)果歸納在表ii中。
如可以看到的,使用光滑軋制使得波紋度wa0.8減小,不論光滑軋制是否是在冷軋結(jié)束時(shí)、是否是光整冷軋結(jié)束時(shí)或是否是在成型步驟結(jié)束時(shí)均如此。
表ii
實(shí)施例3-光整冷軋的影響
在該實(shí)施例中執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟诖_認(rèn)通過(guò)使用工作表面具有特定粗糙度ra2.5的工作輥執(zhí)行的光整冷軋的積極影響。
為此,使鋼基板3經(jīng)受冷軋以用于形成厚度為0.7mm的冷軋基板。
然后在溫度為460℃的包含按重量計(jì)0.18%的鋁的鋅浴中通過(guò)熱浸涂使基板3涂覆鋅涂層,并且通過(guò)氮?dú)膺M(jìn)行干燥以形成厚度為6.5μm的鋅涂層。
將由此得到的金屬板1分為兩批。
在借助marciniak工具以3.5%的等雙軸變形量來(lái)進(jìn)行成型之前,使來(lái)自第一批的金屬板1經(jīng)受利用edt工作輥并且以1.4%的伸長(zhǎng)率執(zhí)行的光整冷軋。工作表面的粗糙度ra2.5為2.20μm。
使來(lái)自第二批的金屬板1經(jīng)受以相同伸長(zhǎng)率但利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.60μm的edt蝕刻工作輥執(zhí)行的光整冷軋操作。
試驗(yàn)的結(jié)果歸納在表iii中。
表iii
本發(fā)明還涉及如下技術(shù)方案:
1.一種制造包括鋼基板(3)的金屬板(1)的方法,所述鋼基板(3)的至少一面(5)涂覆有包含al的金屬涂層(7),所述金屬涂層(7)的剩余物為zn、不可避免的雜質(zhì)和可選的選自si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、zr或bi的一種或更多種附加元素,在金屬涂層(7)中的每種附加元素的重量含量小于0.3%,所述金屬涂層(7)具有0.2%至0.7%的鋁重量含量,所述方法包括至少如下步驟:
-提供基板(3);
-通過(guò)將基板(3)浸入浴中在至少一面(5)上沉積金屬涂層(7)以得到金屬板(1);
-利用至少一個(gè)噴嘴(17)通過(guò)至少一個(gè)出口(25)將擦拭氣體噴射在金屬涂層(7)上來(lái)擦拭金屬涂層(7),金屬板(1)在噴嘴前面行進(jìn),擦拭氣體沿著主噴吹方向(e)從噴嘴(17)噴吹;
-固化金屬涂層(7);
-在固化之后并在可選的光整冷軋操作之前,金屬涂層(7)的外表面(21)具有小于或等于0.55μm的波紋度wa0.8,
在方法中,符合下式中至少之一:
其中:
z為金屬板(1)和噴嘴(17)之間沿著主噴吹方向(e)的距離,z以mm表示,
d為噴嘴(17)的出口(25)的沿著金屬板(1)在噴嘴(17)前面的行進(jìn)方向(s)的平均高度,d以mm表示,
v為金屬板(1)在噴嘴(17)前面的行進(jìn)速度,v以m·s-1表示,
p為噴嘴(17)中的擦拭氣體的壓強(qiáng),p以n·m-2表示,以及
fo2為擦拭氣體中的氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
2.根據(jù)項(xiàng)目1所述的方法,其中,在固化之后并在可選的光整冷軋操作之前金屬涂層(7)的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.35μm。
3.根據(jù)項(xiàng)目1或2所述的方法,其中,所述方法包括:在沉積步驟之前的冷軋金屬板(1)的步驟,至少最后道次利用工作表面的粗糙度ra2.5小于或等于0.5μm的經(jīng)矯正的且未蝕刻的工作輥來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)前述項(xiàng)目中之一所述的方法,所述方法包括利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.05μm至2.95μm的edt工作輥對(duì)金屬板(1)進(jìn)行光整冷軋的步驟。
5.根據(jù)項(xiàng)目1至3中任一項(xiàng)所述的方法,所述方法包括利用工作表面的粗糙度ra2.5為2.90μm至4.10μm的ebt工作輥的金屬板(1)的光整冷軋步驟。
6.根據(jù)前述項(xiàng)目中之一所述的方法,其中符合下式中的至少之一:
7.根據(jù)前述項(xiàng)目中之一所述的方法,其中,金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.6%。
8.根據(jù)項(xiàng)目7所述的方法,其中,金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.5%。
9.一種可由根據(jù)前述項(xiàng)目中任一項(xiàng)所述的方法得到的金屬板(1),所述金屬板(1)包括鋼基板(3),所述鋼基板(3)的至少一面(5)涂覆有包含al的金屬涂層(7),所述金屬涂層(7)的剩余物為zn、不可避免的雜質(zhì)以及可選的選自si、sb、pb、ti、ca、mn、sn、la、ce、cr、zr或bi的一種或更多種附加元素,在金屬涂層(7)中的每種附加元素的重量含量小于0.3%,金屬涂層(7)具有0.2%至0.7%的鋁重量含量,金屬涂層(7)的外表面在可選的光整冷軋操作之前具有小于或等于0.35μm的波紋度wa0.8。
10.根據(jù)項(xiàng)目9所述的金屬板,其中,金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.6%。
11.根據(jù)項(xiàng)目10所述的金屬板,其中,金屬涂層(7)的鋁重量含量小于或等于0.5%。
12.一種通過(guò)使根據(jù)項(xiàng)目9至11中之一所述的金屬板變形得到的部件,其中金屬涂層的外表面具有小于或等于0.43μm的波紋度wa0.8。
13.根據(jù)項(xiàng)目12所述的部件,其中,金屬涂層的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.41μm。
14.根據(jù)項(xiàng)目13所述的部件,其中,金屬涂層的外表面的波紋度wa0.8小于或等于0.37μm。
15.根據(jù)項(xiàng)目12至14中之一所述的部件,部件還包括在金屬涂層(7)上的涂膜。
16.根據(jù)項(xiàng)目15所述部件,其中,涂膜的厚度小于或等于120μm。
17.根據(jù)項(xiàng)目16所述部件,其中,涂膜的厚度小于或等于100μm。
18.一種包括車身的陸地機(jī)動(dòng)車輛,所述車身包括根據(jù)項(xiàng)目12至17中之一所述的部件。