(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-06
(54)【発明の名称】ＪＶＤの表面処理
(51)【国際特許分類】
C21D 9/46 20060101AFI20241029BHJP
C21D 3/04 20060101ALI20241029BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20241029BHJP
C22C 38/38 20060101ALI20241029BHJP
C23C 14/14 20060101ALI20241029BHJP
C22C 38/60 20060101ALN20241029BHJP
C22C 18/00 20060101ALN20241029BHJP
【ＦＩ】
C21D9/46 H
C21D3/04 G
C22C38/00 301T
C22C38/38
C22C38/00 302X
C23C14/14 G
C22C38/60
C22C18/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024523439
(86)(22)【出願日】2022-09-05
(85)【翻訳文提出日】2024-06-17
(86)【国際出願番号】 IB2022058327
(87)【国際公開番号】W WO2023067406
(87)【国際公開日】2023-04-27
(31)【優先権主張番号】PCT/IB2021/059600
(32)【優先日】2021-10-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515214729
【氏名又は名称】アルセロールミタル
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シャレクス，ダニエル
(72)【発明者】
【氏名】エベール，ベロニク
(72)【発明者】
【氏名】ラフィヌール，ファブリス
(72)【発明者】
【氏名】リュベ，バンサン
【テーマコード（参考）】
4K029
4K037
【Ｆターム（参考）】
4K029AA02
4K029AA24
4K029BA21
4K029BA26
4K029BB02
4K029CA01
4K029CA05
4K029EA01
4K037EA01
4K037EA02
4K037EA06
4K037EA11
4K037EA13
4K037EA15
4K037EA16
4K037EA17
4K037EA19
4K037EA23
4K037EA25
4K037EA27
4K037EA31
4K037EB11
4K037FJ02
4K037FJ05
4K037FJ06
4K037FM02
4K037GA00
4K037GA05
(57)【要約】
この特許は、以下を含む、金属皮膜を基材上に堆積させる方法に関する。
－ 焼鈍炉において、前記基材上に、厚さ１０μｍ～５０μｍであり、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、ベイナイトの累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織を有するフェライト表面層を形成する焼鈍工程、
－ スキンパス工程、
－ 真空チャンバ内の被覆工程であって、金属蒸気が前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出され、少なくとも１つの金属の表面層を形成する工程。
－ 焼鈍炉において、前記基材上に、厚さ１０μｍ～５０μｍであり、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、ベイナイトの累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織を有するフェライト表面層を形成する焼鈍工程、
－ スキンパス工程、
－ 真空チャンバ内の被覆工程であって、金属蒸気が前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出され、少なくとも１つの金属の表面層を形成する工程。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼基材上に金属皮膜を堆積させる方法であって、以下ｉ． 焼鈍炉内での焼鈍工程であって、
ａ． 前記鋼基材を６００℃よりも低い温度Ｔ１まで加熱する予熱工程、
ｂ． 前記基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃である雰囲気中で、Ｔ１から７２０℃～１０００℃の再結晶温度Ｔ２まで加熱する加熱工程、及び、次いで、
ｃ． 前記基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃の雰囲気中で７２０℃～１０００℃の温度範囲で維持する均熱工程
を含み、そのような焼鈍工程が、前記基材上に、１０μｍ～５０μｍの厚さを有するフェライト表面層と、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織とを形成することを可能にする焼鈍工程、
ｉｉ． テンパーミルでのスキンパス工程であって、前記基材は、０．０２％～２％までの圧下率で圧延されるスキンパス工程、
ｉｉｉ． 真空チャンバ内の被覆工程であって、少なくとも１つの金属蒸気が、前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて、金属皮膜を形成する被覆工程
を含む方法。
【請求項2】
前記鋼基材が、０．５ｍｍ～５ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記鋼基材が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．４、０．５＜Ｍｎ＜２．５、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０２、０．０１＜Ａｌ≦０．１、Ｃｕ≦０．２、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．２０、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１を含み、残余がＦｅ及び不可避の不純物からなる組成を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記鋼基材が、表面分率で最大１０％の、フェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がマルテンサイトから構成されるバルク微細組織を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記鋼基材が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．６、０．１７＜Ｍｎ＜２．３、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０５、Ｓ≦０．０１、０．０１５＜Ａｌ≦１．０、Ｃｕ≦０．２、Ｂ≦０．００５、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．１５、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１．４を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物からなる組成を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項6】
前記鋼基材が、表面分率で最大５％のフェライトを含み、残余がマルテンサイト及びベイナイトから構成されるバルク微細組織を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記焼鈍工程では、前記基材が８２０℃～９３０℃の温度範囲に維持される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記フェライト層が、表面分率で５％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記フェライト層が、２０μｍ～４０μｍの厚さを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記被覆工程では、－ 重量で少なくとも８％のニッケル及び少なくとも１０％のクロムを含み、残余は鉄及び製造プロセスから生じる不純物である第１の金属層が、物理的蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成され、
－ 第２の金属蒸気は前記基材の少なくとも前記側に向かって噴出され、前記第１の金属層上に少なくとも１つの金属の層を形成する、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記第２の金属蒸気が防食層である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記被覆工程において、前記表面層がＪＶＤにより形成される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
被覆鋼帯であって、－ 鋼バルク１０
－ 前記鋼バルクの上の、１０μｍ～５０μｍの厚さ、及び表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有するフェライト層１１
－ 前記フェライト層の上の５～１５ｎｍの厚さを有する酸化鉄層１２、
－ 前記酸化鋼層の上の第１の金属層１３、
－ 前記第１の金属層の上の５～１０μｍの厚さを有する第２の金属層１４
を含む被覆鋼帯。
【請求項14】
請求項１０～１２のいずれか一項に従って製造される、請求項１３に記載の被覆鋼帯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基材上に金属皮膜を堆積させる方法に関する。本発明はまた、被覆鋼帯に関する。
【0002】
本発明は、特に、亜鉛又は亜鉛－マグネシウム系皮膜のような防食性金属皮膜を、走行している鋼帯上に堆積させることを意図するが、これに限定されない。そのような被覆鋼帯は、次いで、例えばスタンピング、曲げ、又は成形によって切断及び成形されて部品を形成し得て、次いで部品は、皮膜の上に塗膜を形成するために塗装され得る。
【背景技術】
【0003】
溶融めっき及び電着塗装などのいくつかの被覆方法が存在する。しかし、これらの従来の方法は、Ｓｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐ、Ｃｒ又はＢなどの高レベルの酸化性元素を含有する鋼グレードのための満足のいく皮膜を提供しない。その結果、例えば、ＪＶＤ（ジェット蒸着）のような真空蒸着技術などの新しい方法が開発された。
【0004】
ＪＶＤでは、ＷＯ９７／４７７８２号及びＷＯ２００９／０４７３３３号に記載されるように、超音速で推進される金属蒸気スプレーが真空チャンバ内で基材と接触する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第９７／４７７８２号
【特許文献2】国際公開第２００９／０４７３３３号
【発明の概要】
【0006】
それにもかかわらず、そのようなプロセスは、時として、特に成形プロセス中に皮膜の劣化をもたらすことが観察されている。本発明の目的は、この欠点を改善することである。
【0007】
他の特徴及び利点は、本発明の以下の詳細な説明から明らかになる。
【0008】
本発明を説明するために、特に以下の図を参照して、様々な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、鋼基材上に金属皮膜を堆積させる方法であって、以下
ｉ． 焼鈍炉内での焼鈍工程であって、
ａ． 前記鋼基材を６００℃よりも低い温度Ｔ１まで加熱する予熱工程、
ｂ． 前記鋼基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃である雰囲気中で、Ｔ１から７２０℃～１０００℃の再結晶温度Ｔ２まで加熱する加熱工程、
ｃ． 前記鋼基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃の雰囲気中で７２０℃～１０００℃の温度範囲に維持する均熱工程
を含み、そのような焼鈍工程が、前記鋼基材上に、１０μｍ～５０μｍの厚さを有するフェライト表面層と、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織とを形成することを可能にする焼鈍工程、
ｉｉ． テンパー（ｔｅｍｐｅｒ）ミルでのスキンパス工程であって、前記鋼基材は、０．０２％～２％までの圧下率で圧延されるスキンパス工程、
ｉｉｉ． 真空チャンバ内の被覆工程であって、少なくとも１つの金属蒸気が、前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて、金属皮膜を形成する被覆工程
を含む方法に関する。
ｉ． 焼鈍炉内での焼鈍工程であって、
ａ． 前記鋼基材を６００℃よりも低い温度Ｔ１まで加熱する予熱工程、
ｂ． 前記鋼基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃である雰囲気中で、Ｔ１から７２０℃～１０００℃の再結晶温度Ｔ２まで加熱する加熱工程、
ｃ． 前記鋼基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃の雰囲気中で７２０℃～１０００℃の温度範囲に維持する均熱工程
を含み、そのような焼鈍工程が、前記鋼基材上に、１０μｍ～５０μｍの厚さを有するフェライト表面層と、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織とを形成することを可能にする焼鈍工程、
ｉｉ． テンパー（ｔｅｍｐｅｒ）ミルでのスキンパス工程であって、前記鋼基材は、０．０２％～２％までの圧下率で圧延されるスキンパス工程、
ｉｉｉ． 真空チャンバ内の被覆工程であって、少なくとも１つの金属蒸気が、前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて、金属皮膜を形成する被覆工程
を含む方法に関する。
【0011】
焼鈍工程の前に、鋼基材を圧延することができる。例えば、基材を熱間圧延した後、冷間圧延することが好ましい。
【0012】
好ましくは、本方法は、鋼走行基材上に金属皮膜を堆積させる方法に関する。好ましくは、被覆工程において、前記少なくとも金属蒸気は、前記鋼走行基材の少なくとも１つの側に向かって噴出される。
【0013】
好ましくは、前記焼鈍工程は、連続焼鈍炉内で行われる。
【0014】
予熱中、鋼板は通常室温から６００℃未満の温度Ｔ１まで加熱される。予熱は、任意の手段によって行うことができる。例えば、予熱は、ＲＴＦ（放射管炉）内で、誘導装置を用いて、又はＤＦＦ（直火炉）内で行うことができる。
【0015】
予熱温度を６００℃未満に制限することは、鋼板の酸化を低減するので有利である。好ましくは、Ｔ１は５５０℃未満である。さらにより好ましくは、Ｔ１は５００℃未満である。
【0016】
好ましくは、加熱工程において、露点は－２０℃～－１℃である。好ましくは、均熱工程において、露点は－２０℃～－１℃である。
【0017】
加熱工程及び均熱工程における雰囲気は、予熱された蒸気を使用し、異なるセクションに雰囲気の露点温度を監視するＨ２検出器を備えた炉内にＮ２－Ｈ２ガスを導入することによって達成することができる。
【0018】
好ましくは、加熱工程及び／又は均熱工程において、雰囲気は０．１～１０体積％のＨ２を含み、残余は不活性ガス及び不可避の不純物である。
【0019】
フェライト表面層は、焼鈍炉内の条件によって鋼の微細組織を変化させることによって、すなわち脱炭及び相転移によって形成される。実際に、焼鈍雰囲気中に存在する酸素は、鋼からの炭素と反応してＣＯ２及びＣＯなどのガスを形成し、鋼表面下の炭素原子の枯渇をもたらし、フェライトの形成に有利である。例えば、マルテンサイト鋼は、当業者に周知の条件でフェライトに変換することができる。当業者に知られた任意の手段を使用して、前記基材上にフェライト表面層を形成することができる。好ましくは、水の注入は、所望のフェライト表面層を形成するために焼鈍中に行われる。
【0020】
図１に示すように、焼鈍炉を出る鋼基材は、少なくとも２つの層、すなわち、鋼バルク層１０及び該鋼バルク１０の上のフェライト表面層１１を含む。５～１５ｎｍの酸化鉄層が、前記フェライト層の上に存在することができる。
【0021】
被覆工程では、被覆層は、真空チャンバ内の任意の可能な手段、例えば、任意のＰＶＤプロセスによって行うことができる。好ましくは、金属被覆層はスパッタリングによって行われる。好ましくは、被覆工程は、少なくとも１つの被覆プロセスを含み、そこでは少なくとも１つの金属蒸気が超音波速度で前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて金属皮膜を形成する。
【0022】
被覆工程は、１つ又はいくつかの被覆プロセスを含むことができる。例えば、被覆工程は、第１の金属合金のＰＶＤと、それに続く第２の金属合金のＪＶＤを含むことができ、そこでは少なくとも１つの金属蒸気が超音速で前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて金属皮膜を形成する。その結果として、金属皮膜は、様々な金属又は金属合金のいくつかの層を含むことができる。
【0023】
被覆工程は、アルカリ脱脂とそれに続くすすぎ工程を行うことができる前処理を含むことができる。
【0024】
例えば、このプロセスは、図２に示すような被覆帯を製造することを可能にする。この被覆帯は、鋼バルク１０、フェライト層１１、第１の金属層１２及び第２の金属層１３を備える。
【0025】
５～１５ｎｍの酸化鉄層は、フェライト層１１と第１の金属層１２との間のフェライト表面層の上に存在し得る。
【0026】
成形作業中の皮膜劣化の原因を研究した後、本発明者らは、多くの破損が最上層の被覆層の内部、例えば金属皮膜の内部で生じることを見出した。
【0027】
破損がほとんど最上層の被覆層で発生していることを確認した後、鋼基材の表面形状が被覆劣化の発生に大きな影響を与えることを見出した。これは、とりわけ、深い穴及び隙間を含む不均一な表面が、真空堆積プロセスの前処理セクションのすすぎ水との表面親和性に影響を及ぼすという事実によるものである。
【0028】
特許請求された方法により、焼鈍条件は、鋼バルクの脱炭によってフェライト層の形成を可能にする。延性であるフェライトは、スキンパス中に少なくとも部分的に前記穴及び隙間を塞ぐことを可能にする。その結果として、表面における穴及び隙間の存在、又は少なくともそれらの深刻度が低減され、被覆前の鋼基材表面上の残留水の量がより少なくなる。最終的に、この方法による被覆鋼帯は、特にその成形作業中に劣化しにくい。
【0029】
好ましくは、前記鋼基材は、帯又はバンド又は板である。
【0030】
好ましくは、前記鋼基材は、０．５ｍｍ～５ｍｍの厚さを有する。さらにより好ましくは、前記基材は１～３ｍｍの厚さを有する。
【0031】
好ましくは、前記鋼基材は、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．４、０．５＜Ｍｎ＜２．５、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０２、０．０１＜Ａｌ≦０．１、Ｃｕ≦０．２、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．２０、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１を含み、残余がＦｅ及び不可避の不純物からなる。好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で最大１０％の、フェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はマルテンサイトから構成されるバルク微細組織を有する。さらにより好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で５％までの、フェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はマルテンサイトから構成されるバルク微細組織を有する。このような鋼基材は、自動車用途に有利である。
【0032】
これらの鋼は、マルテンサイト鋼として知られている。
【0033】
好ましくは、前記鋼基材は、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．６、０．１７＜Ｍｎ＜２．３、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０５、Ｓ≦０．０１、０．０１５＜Ａｌ≦１．０、Ｃｕ≦０．２、Ｂ≦０．００５、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．１５、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１．４を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物からなる。好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で最大１０％のオーステナイト、フェライト及び炭化物を含み、残余はベイナイト及びマルテンサイトから構成される微細組織を有する。さらにより好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で５％までの、フェライト、オーステナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はベイナイト及びマルテンサイトから構成される微細組織を有する。このような鋼基材は、自動車用途に有利である。
【0034】
これらの鋼は二相鋼として知られている。
【0035】
好ましくは、前記焼鈍工程において、前記基材は８２０℃～９３０℃の温度範囲に維持される。
【0036】
好ましくは、前記フェライト層は、表面分率で５％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有する。
【0037】
好ましくでは、前記フェライト層は、２０μｍ～４０μｍの厚さを有する。
【0038】
好ましくは、前記鋼基材は、０．０２％～０．５％の圧下率で圧延される。
【0039】
好ましくは、前記被覆工程ｉｉｉ．において、前記金属皮膜は、
－ 重量で少なくとも８％のニッケル及び少なくとも１０％のクロムを含み、残余は鉄及び製造プロセスから生じる不純物であり、物理的蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成される第１の金属層、
－ ジェット蒸着によって前記第１の金属層上に形成される少なくとも１つの金属の第２の金属層を含む。
－ 重量で少なくとも８％のニッケル及び少なくとも１０％のクロムを含み、残余は鉄及び製造プロセスから生じる不純物であり、物理的蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成される第１の金属層、
－ ジェット蒸着によって前記第１の金属層上に形成される少なくとも１つの金属の第２の金属層を含む。
【0040】
好ましくは、前記第２の金属層は、防食性金属皮膜である。
【0041】
好ましくは、前記被覆工程ｉｉｉ．において、前記金属皮膜は、
－ Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＴｉを含み、Ｔｉの量が≧５重量％であり、以下の式、すなわち、８重量％＜Ｃｒ＋Ｔｉ＜４０重量％を満たし、残余はＦｅ及びＮｉであり、物理蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成される第１の金属層、
－ ジェット蒸着によって前記第１の金属層上に形成される少なくとも１つの金属の第２の金属層を含む。
－ Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＴｉを含み、Ｔｉの量が≧５重量％であり、以下の式、すなわち、８重量％＜Ｃｒ＋Ｔｉ＜４０重量％を満たし、残余はＦｅ及びＮｉであり、物理蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成される第１の金属層、
－ ジェット蒸着によって前記第１の金属層上に形成される少なくとも１つの金属の第２の金属層を含む。
【0042】
好ましくは、前記第２の金属層は、防食性金属皮膜である。
【0043】
好ましくは、前記第１の金属層は、スパッタリングによって形成される。
【0044】
例えば、第１の金属層は、重量パーセントで、０．０２＜Ｃ＜０．２、１５＜Ｃｒ＜２５、５＜Ｎｉ＜２２、Ｍｏ＜３、０．５＜Ｓｉ＜１．５、１．５＜Ｍｎ＜２．５、Ｐ＜０．１、Ｓ＜０．０５を含み、残余がFe及び不可避の不純物からなることができる。
【0045】
例えば、第１の金属層は、重量パーセントで、０．０２＜Ｃ＜０．５、１５＜Ｃｒ＜２０、９＜Ｎｉ＜１５、１．５＜Ｍｏ＜３、０．５＜Ｓｉ＜１．５、１．５＜Ｍｎ＜２．５、Ｐ＜０．１、Ｓ＜０．０５を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物からなることができる。
【0046】
好ましくは、前記第２の金属層は、アルミニウム及びマグネシウム又は亜鉛又はマグネシウム及び亜鉛を含む。
【0047】
好ましくは、前記第２の金属層は、少なくとも金属蒸気が前記基材に向かって超音速で噴射されて金属皮膜を形成する被覆プロセスから生じる。さらにより好ましくは、前記第２の金属層は、ジェット蒸着プロセスから生じる。
【0048】
好ましくは、前記第２の金属層は、重量パーセントで、０≦Ｍｇ＜２０及び８０＜Ｚｎ≦１００を含み、残余は不可避の不純物からなる。さらにより好ましくは、前記第２の金属層は、重量パーセントで、０≦Ｍｇ＜１０及び９０＜Ｚｎ≦１００を含み、残余は不可避の不純物からなる。
【0049】
好ましくは、前記第２の金属層は防食層である。好ましくは、前記第２の金属層は、重量パーセントで、１００％Ｚｎを含む。好ましくは、前記第２の金属層は、重量パーセントで、０＜Ｍｇ＜１０及び９０＜Ｚｎ＜１００を含み、残余は不可避の不純物からなる。
【0050】
好ましくは、前記第２の金属層は、重量パーセントで、０＜Ｍｇ＜４及び９６＜Ｚｎ＜１００を含み、残余は不可避の不純物からなる。
【0051】
図２に示すように、本発明は被覆鋼帯であって、
－ 鋼バルク１０
－ 前記鋼バルクの上の、１０μｍ～５０μｍの厚さ、及び表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有するフェライト層１１
－ 前記フェライト層の上の５～１５ｎｍの厚さを有する酸化鉄層１２、
－ 前記酸化鋼層の上の第１の金属層１２、
－ 前記第１の金属層の上の５～１０μｍの厚さを有する第２の金属層１３を含む被覆鋼帯に関する。
－ 鋼バルク１０
－ 前記鋼バルクの上の、１０μｍ～５０μｍの厚さ、及び表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有するフェライト層１１
－ 前記フェライト層の上の５～１５ｎｍの厚さを有する酸化鉄層１２、
－ 前記酸化鋼層の上の第１の金属層１２、
－ 前記第１の金属層の上の５～１０μｍの厚さを有する第２の金属層１３を含む被覆鋼帯に関する。
【0052】
好ましくは、前記被覆鋼帯は、第１及び第２の金属層が被覆される前述の方法に従って製造される。
【0053】
好ましくは、前記被覆鋼帯は、０．５ｍｍ～５ｍｍの厚さを有する。さらにより好ましくは、前記被覆鋼帯は１～３ｍｍの厚さを有する。
【0054】
１つの可能性は、前記鋼バルク１０が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．４、０．５＜Ｍｎ＜２．５、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０２、０．０１＜Ａｌ≦０．１、Ｃｕ≦０．２、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．２０、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１を含み、残余がＦｅ及び不可避の不純物からなる。好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で最大１０％のフェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物を含み、残余はマルテンサイトから構成される微細組織を有する。さらにより好ましくは、前記鋼基材は、表面分率で最大５％のフェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物を含み、残余はマルテンサイトから構成される微細組織を有する。このような鋼基材は、自動車用途に有利である。これらの鋼は、マルテンサイト鋼として知られている。
【0055】
別の可能性は、前記鋼バルク１０が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．６、０．１７＜Ｍｎ＜２．３、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０５、Ｓ≦０．０１、０．０１５＜Ａｌ≦１．０、Ｃｕ≦０．２、Ｂ≦０．００５、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．１５、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１．４を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物から構成され、表面分率で最大１０％のオーステナイト、フェライト及び炭化物を含み、残余はベイナイト及びマルテンサイトから構成される微細組織を有する。
【0056】
好ましくは、前記鋼バルクは４５０ＭＰａ以上の強度を有する。
【0057】
５～１０ｎｍの酸化鉄層は、フェライト表面層の上に存在し得る。
【0058】
好ましくは、前記フェライト層は、表面分率で５％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有する。
【0059】
好ましくは、前記フェライト層は２０μｍ～４０μｍの厚さを有する。
【0060】
好ましくは、前記第１の金属層は２～１５ｎｍの厚さを有する。
【0061】
好ましくは、前記第１の金属層は、重量で少なくとも８％のニッケル及び少なくとも１０％のクロムを含み、残余は鉄及び不純物である。
【0062】
例えば、第１の金属層は、重量パーセントで、０．０２＜Ｃ＜０．２、１５＜Ｃｒ＜２５、５＜Ｎｉ＜２２、Ｍｏ＜３、０．５＜Ｓｉ＜１．５、１．５＜Ｍｎ＜２．５、Ｐ＜０．１、Ｓ＜０．０５を含み、残余がＦｅ及び不可避の不純物からなる。
【0063】
例えば、第１の金属層は、重量パーセントで、０．０２＜Ｃ＜０．５、１５＜Ｃｒ＜２０、９＜Ｎｉ＜１５、１．５＜Ｍｏ＜３、０．５＜Ｓｉ＜１．５、１．５＜Ｍｎ＜２．５、Ｐ＜０．１、Ｓ＜０．０５を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物からなる。
【0064】
好ましくは、前記第２の金属蒸気は防食層である。好ましくは、前記第２の金属蒸気は、重量パーセントで、１００％Ｚｎを含む。好ましくは、前記第２の金属蒸気は、重量パーセントで、０＜Ｍｇ＜３、９７＜Ｚｎ＜１００を含み、残余は不可避の不純物からなる。
【実施例】
【0065】
［実験］
実験の目的は、被覆鋼帯の皮膜破損に対する請求された方法の効果を評価することである。
実験の目的は、被覆鋼帯の皮膜破損に対する請求された方法の効果を評価することである。
【0066】
アルセロールミタルによってＭａｒｔＩＮｓｉｔｅ（Ｒ）１５００のブランドで販売されているタイプの、１．５～２．０ｍｍの厚さを有するＭＳ１５００鋼板の第１の一連の５つの試料を調製した。試料に使用した鋼の正確な組成は、Ｃ０．２２％、Ｍｎ１．８％、Ｓｉ０．２６％、Ｃｒ０．１７％、Ａｌ０．０３％である。パーセンテージは重量によるものであり、残余は鉄及び製造から生じる潜在的な不純物である。
【0067】
全ての試料を以下の工程に供した。
【0068】
焼鈍工程は、加熱工程及び均熱工程を含む。
【0069】
加熱工程は、５体積％のＨ２を含み、残余はＮ２及び不可避の不純物である雰囲気中で８６０℃～８７０℃の温度Ｔ２を有する。加熱工程の露点は－４０℃～－３０℃（乾式焼鈍）又は－２０℃～－１℃（湿式焼鈍）のいずれかであった。
【0070】
均熱工程は、５体積％のＨ２を含み、残余はＮ２及び不可避の不純物である雰囲気中で８６０℃～８７０℃の温度を有する。均熱工程の露点は－４０℃～－３０℃（乾式焼鈍）又は－２０℃～－１℃（湿式焼鈍）のいずれかであった。
【0071】
次に、いくつかの試料（ｎ°１、３、４、５）について０．１％の圧下率でのスキンパスを実施し、１つの試料（ｎ°２）についてスキンパスを実施しなかった。
【0072】
スキンの後、０．０２％のＣ、１６～１８％のＣｒ、１０．５～１３％のＮｉ、２～２．５％のＭｏ、１％のＳｉ、２％のＭｎ、０．０４％のＰ、０．０３％のＳを含み、残余は鉄及び製造から生じる潜在的不純物である金属蒸気の１５ｎｍの第１の層のＰＶＤ、及び７．５μｍのＺｎの第２の層のＪＶＤを実施した。
【0073】
次に、図３に示すように、３段階のフランジング試験によって全ての試料を試験した。
【0074】
第１の工程において、厚さ「ｔ」を有する試料を、第１の曲げゾーンＢ１において所与のパンチ半径Ｒ上で１３０°の角度を形成するように曲げる。第１のシリーズにおいて、全ての試料は、２．５のパンチ半径と試料厚さとの間の比、すなわちＲ／ｔ＝２．５を有していた
【0075】
次に、第２の工程において、第２の曲げゾーンＢ２から垂直な曲げ型を位置決めするように、試料を移動させる。
【0076】
第３の工程において、第２の曲げゾーンＢ２において９０°の角度を形成するように帯を曲げ、一方、第１の曲げゾーンＢ１を再び平面になるように曲げる。
【0077】
この試験により、第１の工程で被覆鋼帯を変形させ、第３の工程で第１の屈曲部の屈曲解除により第１の屈曲ゾーンで被覆鋼帯を圧縮することができる。
【0078】
最終的に、接着剤を第1の曲げゾーンに押し付け、接着剤に付着する物質の量に応じて、品質を２つのカテゴリー、すなわち「ＯＫ」又は「ＮＯＫ」に分類する。
【0079】
各試験片の特性を以下の表に示す。
【0080】
【表1】
【0081】
試料１及び２は本発明によるものではない。試料３～５は本発明によるものである。
【0082】
鋼板が本発明によるプロセスを受けると、皮膜の良好な品質を達成できることは明らかである。被覆工程に先行する２つの工程のうちの少なくとも１つ、例えば焼鈍工程又はスキンパス工程が本発明によって行われない場合、良好な皮膜品質を確実に確保することができないことも明らかである。
【0083】
したがって、本発明による方法のみが、特にその成形作業中に劣化しにくい皮膜を確実に得ることを可能にする。
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼基材上に金属皮膜を堆積させる方法であって、以下ｉ． 焼鈍炉内での焼鈍工程であって、
ａ． 前記鋼基材を６００℃よりも低い温度Ｔ１まで加熱する予熱工程、
ｂ． 前記基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃である雰囲気中で、Ｔ１から７２０℃～１０００℃の再結晶温度Ｔ２まで加熱する加熱工程、及び、次いで、
ｃ． 前記基材を、０．１～９０体積％のＨ２を含み、残余が不活性ガス及び不可避の不純物であり、露点が－２５℃～１０℃の雰囲気中で７２０℃～１０００℃の温度範囲で維持する均熱工程
を含み、そのような焼鈍工程が、前記基材上に、１０μｍ～５０μｍの厚さを有するフェライト表面層と、表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がフェライトから構成される微細組織とを形成することを可能にする焼鈍工程、
ｉｉ． テンパーミルでのスキンパス工程であって、前記基材は、０．０２％～２％までの圧下率で圧延されるスキンパス工程、
ｉｉｉ． 真空チャンバ内の被覆工程であって、少なくとも１つの金属蒸気が、前記基材の少なくとも１つの側に向かって噴出されて、金属皮膜を形成する被覆工程
を含む方法。
【請求項2】
前記鋼基材が、０．５ｍｍ～５ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記鋼基材が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．４、０．５＜Ｍｎ＜２．５、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０３、Ｓ≦０．０２、０．０１＜Ａｌ≦０．１、Ｃｕ≦０．２、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．２０、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１を含み、残余がＦｅ及び不可避の不純物からなる組成を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記鋼基材が、表面分率で最大１０％の、フェライト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余がマルテンサイトから構成されるバルク微細組織を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記鋼基材が、重量パーセントで、０．１５＜Ｓｉ＜０．６、０．１７＜Ｍｎ＜２．３、０．１＜Ｃ＜０．４、Ｐ≦０．０５、Ｓ≦０．０１、０．０１５＜Ａｌ≦１．０、Ｃｕ≦０．２、Ｂ≦０．００５、Ｔ１＋Ｎｂ≦０．１５、Ｃｒ＋Ｍｏ≦１．４を含み、残余はＦｅ及び不可避の不純物からなる組成を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記鋼基材が、表面分率で最大５％のフェライトを含み、残余がマルテンサイト及びベイナイトから構成されるバルク微細組織を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記焼鈍工程では、前記基材が８２０℃～９３０℃の温度範囲に維持される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記フェライト層が、表面分率で５％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記フェライト層が、２０μｍ～４０μｍの厚さを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記被覆工程では、－ 重量で少なくとも８％のニッケル及び少なくとも１０％のクロムを含み、残余は鉄及び製造プロセスから生じる不純物である第１の金属層が、物理的蒸着によって前記基材の少なくとも１つの側に形成され、
－ 第２の金属蒸気は前記基材の少なくとも前記側に向かって噴出され、前記第１の金属層上に少なくとも１つの金属の層を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記第２の金属蒸気が防食層である、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記被覆工程において、前記表面層がＪＶＤにより形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
被覆鋼帯であって、－ 鋼バルク１０
－ 前記鋼バルクの上の、１０μｍ～５０μｍの厚さ、及び表面分率で１０％までの、マルテンサイト、オーステナイト、ベイナイト及び炭化物の累積量を含み、残余はフェライトから構成される微細組織を有するフェライト層１１
－ 前記フェライト層の上の５～１５ｎｍの厚さを有する酸化鉄層１２、
－ 前記酸化鋼層の上の第１の金属層１３、
－ 前記第１の金属層の上の５～１０μｍの厚さを有する第２の金属層１４
を含む被覆鋼帯。
【請求項14】
請求項１０～１２のいずれか一項に従って製造される、請求項１３に記載の被覆鋼帯。
【国際調査報告】