制造具有ZnAl涂层和优化擦拭的金属板的方法,相应的金属板、部件和车辆的制作方法
【专利说明】制造具有ZnAI涂层和优化擦拭的金属板的方法，相应的金 属板、部件和车辆
[0001] 本发明涉及制造包括钢基板的金属板的方法，该钢基板的至少一面涂覆有包含Al 的金属涂层，金属涂层的剩余物为Zn、不可避免的杂质以及可选地选自Si、Sb、Pb、Ti、Ca、 Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr或Bi的一种或多种附加元素，在金属涂层中的每种附加元素的重量 含量小于〇. 3%，金属涂层具有0. 2%至0. 7%的铝重量含量，该方法包括至少如下步骤：
[0002] _提供基板；
[0003] -通过将基板浸入浴中在至少一面上沉积金属涂层以获得金属板；
[0004] -利用至少一个喷嘴通过至少一个出口喷射用于擦拭金属涂层的气体来擦拭金属 涂层，金属板在喷嘴前面行进，擦拭气体沿着主喷吹方向从喷嘴喷吹；
[0005] -固化金属涂层。
[0006] 这种金属板更特别地旨在用于制造陆地机动车辆例如汽车的车身部件。
[0007] 然后将金属板切开并变形以形成车身部件或车身。
[0008] 然后使该车身涂覆有涂料（或涂料体系）的膜，该膜确保了表面的良好外观并且 与基于锌的金属涂层一起参与对腐蚀的防护。
[0009] 金属板的基于锌的涂层具有所谓的其外表面的波纹度，所述外表面的波纹度目前 只能通过显著厚度的涂料来弥补，由于所谓的"橘皮"外观的不利后果，该外表面的波纹度 对于车身部件是不可接受的。
[0010] 涂层的外表面的波纹度W是一种具有相当长的波长（0. 8mm至IOmm)的平滑的伪 周期性几何不规则性，其不同于对应于具有短波长的几何不规则性的粗糙度R。
[0011] 在本发明中，采用以μ m表示的波纹度轮廓的算术平均值Wa来表征金属板涂层的 外表面的波纹度，并且波纹度通过0. 8mm的取样长度阈值来测量并且表示为Waa8。
[0012] 波纹度1%_8的减小可以使得用于实现给定性质的涂饰外观的涂膜的厚度减小，实 现涂膜的恒定厚度，提升涂饰外观的质量。
[0013] 因此本发明的目的是提供一种制造包括基板的金属板的方法，该基板的至少一面 通过浸涂被涂覆有基于锌并且包含按重量计0. 2%至0. 7%的Al的金属涂层，金属涂层的 外表面具有减小的波纹度Waa 8。
[0014] 为此，本发明的目标是根据权利要求1所述的方法。
[0015] 该方法还可以单独地或组合地包括权利要求2至7所述的特征。
[0016] 本发明的目标还是根据权利要求9所述的金属板。
[0017] 该金属板还可以单独地或组合地包括权利要求10和11所述的特征。
[0018] 本发明的目标还是根据权利要求12所述的部件。
[0019] 该部件还可以单独地或组合地包括权利要求13至17所述的特征。
[0020] 本发明的目标还是根据权利要求18所述的车辆。
[0021] 将通过给出作为示意而非作为限制的实施例并且参照附图来对发明进行说明，在 附图中：
[0022]-图1为示出根据本发明的金属板的结构的示意截面图；
[0023] -图2为示出用于制造图1的金属板的槽和擦拭喷嘴的示意性侧视图；
[0024] -图3为图2的圈出部分III的局部示意性放大图；以及
[0025] -图4为图3的沿着箭头IV截取的示意图，并且示出了图3的喷嘴的出口的形状。
[0026] 图1的金属板1包括钢基板3,在钢基板3两面5中的每个面上涂覆有金属涂层 ?。
[0027] 应指出，为了便于说明，在图1中没有表现出基板3与涂覆其上的不同层的相对厚 度。
[0028] 存在于两个面5上的涂层7是相似的，并且后面将仅详细描述一个涂层。可替代 地（未示出），面5中的仅一个面具有涂层7。
[0029] 涂层7通常具有小于或等于25 μ m的厚度并且目的在于防止基板3被腐蚀。
[0030] 涂层7含有锌和铝。金属涂层7的铝重量含量占0.2%至0.7%，优选0.2%至 0. 6%，以及更优选0. 2%至0. 5%。如下所示，这些铝含量范围的界限比用于制造涂层7的 浴中的铝含量范围的界限大。这通过如下来解释：在基板3和涂层7之间的接合处形成金 属间物质，这导致涂层7中铝含量的增加。
[0031] 对于制造金属板1，例如可以如下进行。
[0032] 使用例如通过热轧然后冷轧的方法得到作为带的基板3。
[0033] 优选地，对于冷轧，首先通过以通常60%至85%的压下率对基板3进行冷轧，以得 到厚度为例如〇. 2mm至2mm的基板3。
[0034] 在优选实施方案中，确保利用所谓的"光滑"工作辊（即，经矫正的且未蚀刻的辊） 进行至少最后的冷轧道次，该工作辊的工作表面的粗糙度Ra 2.5 (即，利用2. 5_的取样长度 阈值测量）小于0.5 μ m。
[0035] 应强调，工作辊是轧机的直接接触基板3以确保基板3变形的辊。术语工作表面 是指工作辊的接触基板3的表面。
[0036] 在考虑基板3在轧机中的行进方向时，至少在轧机的最后一个腔或最后多个腔中 将存在光滑的工作辊。
[0037] 至少对于最后道次使用光滑的工作辊使得一方面可能更好地控制金属板1的波 纹度Waa8，另一方面可能更好地控制部件的波纹度Wa a8，所述金属板1后续通过基板3的涂 覆而得到，部件可以通过使金属板1变形来制造。
[0038] 特别地，与仅凭借通过喷砂、或通过放电（所谓的电子放电毛化（EDT)辊）或者进 一步通过电子束（所谓的电子束毛化（EBT)辊）而蚀刻的具有较大粗糙度的辊进行轧制相 比，这样的冷轧使得波纹度Wa a 8减小。
[0039] 然后可以使经冷轧的基板3在还原气氛下在退火炉中经受以常规方式进行的退 火，目的在于使在冷轧操作期间已经经历的工件硬化之后进行再结晶。
[0040] 再结晶退火还可以活化基板3的面5以提升后续浸涂操作所需的化学反应性。
[0041] 根据钢的品级，在650°C至900°C的温度下执行再结晶退火，维持使钢再结晶以及 使面5活化所需的一段时间。
[0042] 然后将基板3冷却至与包括在槽15中的浴13的温度接近的温度。
[0043] 浴13的组分基于锌并且包含按重量计0. 1%至0.5%、优选0. 1%至0.4%，更优 选0. 1%至0. 3%的铝。
[0044] 浴13的组分还包含按重量计最高达0. 3%的可选添加元素例如Si、Sb、Pb、Ti、Ca、 Mn、Sn、La、Ce、Cr、Ni、Zr 或 Bi。
[0045] 特别是，这些不同元素可以使得例如对涂层腐蚀的耐受性、抑或其脆性或其粘附 力得以改善。
[0046] 明白这些不同元素对涂层特性的影响的本领域技术人员将知道如何根据所追求 的附加目的来使用这些不同元素。还确定的是，这些元素没有妨碍通过根据本发明的方法 获得的对波纹度的控制。
[0047] 最后，浴13可能包含来自提供给槽的锭料的不可避免的杂质抑或还包括由于使 基板3在浴13中通过而引起的不可避免的杂质。因而，该杂志尤其涉及铁。
[0048] 在在浴13中通过之后，基板3在其两面5上涂覆有涂层7以得到金属板1。
[0049] 如图2所示，然后借助于放置在金属板1的任一侧并且朝着涂层7的外表面21喷 射擦拭气体（例如空气或惰性气体）的喷嘴17来使金属板1经历擦拭。擦拭气体沿着主 喷吹方向E从每个喷嘴17喷吹。在图2和图3中用点线示出每个喷嘴17的主喷吹方向E。
[0050] 在所示出的实例中，方向E为水平的，并垂直于金属板1。在其他实施方案中，方向 E可以具有相对于金属板1的其他倾角