本發(fā)明涉及的是一種用于真空沉積鍍層的方法及裝置。

論及到的真空沉積鍍層的設(shè)備，是為了達(dá)到防止灰塵及類似物從大氣中侵入真空室的目的。已經(jīng)提出了從大氣壓力下逐漸降低真空室壓力的設(shè)備，用來逐漸地形成真空狀態(tài)，同時，充有大氣中不活潑氣體的室布置在退火爐和真空室之間。（見日本專利公開號6576/1969和日本專利臨時公開號85742/1978）。

在真空沉積鍍層工作的過程中，涂于鋼帶上的金屬鍍層的粘著強(qiáng)度必須達(dá)到這樣的要求：既使是在苛刻的工作條件下，例如承受180°的彎曲，甚至是180°的反復(fù)彎曲及類似情況，均不會出現(xiàn)剝落、裂紋和粉沫狀況。為了滿足這種要求，鋼帶需要進(jìn)行低溫退火，并在氫氣含量為5～75%的氣體中進(jìn)行還原，以便使鋼帶的表面很活潑，當(dāng)在這個活潑的表面上進(jìn)行真空沉積鍍層時，鋼帶的金屬鍍層上即可獲得足夠的粘著強(qiáng)度。這就是說，如果把鋼帶送至真空沉積室，在活潑表面狀態(tài)下通過真空沉積室，就能夠獲得上面提到的目的。

剛剛描述的常規(guī)過程，其目的在于提供一個高壓室來防止灰塵和其它類似物侵入真空室，但僅憑這種結(jié)構(gòu)并不能提供真空鍍層的產(chǎn)品，即前面所要求的產(chǎn)品。這就是說，當(dāng)鋼帶在其中被退火并還原的低溫退火爐（具有大氣壓力加5至10mm水柱）與真空室直接連接時，低溫退火爐中的氫氣（含量為5～75%）遂經(jīng)過真空室排出。如果真空室破裂，空氣（含有氧氣）侵入真空室，則很有可能發(fā)生爆炸。因此，所提出的設(shè)想不能在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用。

正是由于此種原因，采用了下述的其它措施：在退火爐和真空室之間配置一個氮?dú)庵脫Q室，并將氮?dú)猓∟2氣體）引入氮?dú)庵脫Q流室，取代其中的氫氣，因而氮?dú)饪捎烧婵帐遗懦?，并可避免爆炸的危險。然而，在這種通常的方法中，氮?dú)猓∟2）卻白白地從系統(tǒng)中排放掉，這勢必導(dǎo)致材料成本大大地增加。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種真空沉積鍍層的方法，以便能夠解決上面提到的問題，而且不影響退火爐、真空室和實(shí)行新方法的真空沉積鍍層裝置的固有作用。

這就是說，本發(fā)明涉及到一種用于真空沉積鍍層的方法，它包括使用一種真空沉積鍍層的裝置，該裝置包括：設(shè)在真空沉積鍍層室前面的入口側(cè)真空密封裝置，設(shè)在入口側(cè)真空密封裝置和退火爐之間的入口側(cè)不活潑氣體置換室，設(shè)在真空沉積鍍層室后面的出口側(cè)真空密封裝置，設(shè)在出口側(cè)真空密封裝置和大氣之間的出口側(cè)不活潑氣體置換室，用于使不活潑氣體從兩個真空密封裝置的真空室至兩個真空密封裝置的大氣壓力室進(jìn)行循環(huán)、及用于從不活潑氣體中分離出水、油和氧的不活潑氣體循環(huán)/純化裝置;以上所述真空沉積鍍層的方法，其特征在于，將純化后不活潑氣體中氧的濃度調(diào)節(jié)至60ppm或更低，氫的濃度調(diào)節(jié)至0.2～2.0%，并調(diào)整不活潑氣體的露點(diǎn)至-50℃或更低。

更進(jìn)一步說，本發(fā)明涉及到用于真空沉積鍍層的方法，它包括使用一種真空沉積鍍層的裝置，該裝置包括：設(shè)在真空沉積鍍層室前面的入口側(cè)真空密封裝置，設(shè)在入口側(cè)真空密封裝置與退火爐之間的入口側(cè)不活潑氣體置換室，設(shè)在真空沉積鍍層室后面的出口側(cè)真空密封裝置，設(shè)在出口側(cè)真空密封裝置與大氣之間的出口側(cè)不活潑氣體置換室，用于使不活潑氣體從兩個真空密封裝置的真空室至兩個真空密封裝置的大氣壓力室進(jìn)行循環(huán)、及用于從不活潑氣體中分離出水、油和氧的不活潑氣體循環(huán)/純化裝置;上述真空沉積鍍層的方法，其特征在于，分別把退火爐中的壓力P1調(diào)節(jié)至大氣壓力或更高，把入口側(cè)不活潑氣體置換室的壓力P2調(diào)節(jié)至大氣壓力或更高，把出口側(cè)不活潑氣體置換室的壓力P3調(diào)節(jié)至大氣壓力或更高，把P1、P2的差值P1-P2控制到0mm水柱或更高，把入口側(cè)不活潑氣體置換室中氫氣濃度控制到2.0%或更少。

再者，本發(fā)明涉及到的用于真空沉積鍍層的裝置，其特征在于包括：設(shè)在真空沉積鍍層室前面的入口側(cè)真空密封裝置;設(shè)在入口側(cè)真空密封裝置與退火爐之間的入口側(cè)不活潑氣體置換室;設(shè)在真空沉積鍍層室后面的出口側(cè)真空密封裝置;設(shè)在出口側(cè)真空密封裝置與大氣之間的出口側(cè)不活潑氣體置換室;用于使不活潑氣體從兩個真空密封裝置的真空室至兩個真空密封裝置的大氣壓力室進(jìn)行循環(huán)、及用于從不活潑氣體中分離出水、油和氧的不活潑氣體循環(huán)/純化裝置;設(shè)在退火爐上的一壓力表;設(shè)在入口側(cè)不活潑氣體置換室上的一壓力表，一控制閥，一自動閥，一氫氣濃度探測器和一排氣閥;設(shè)在出口側(cè)不活潑氣體置換室上的一壓力表和一自動閥;為緊急情況而連接到不活潑氣體罐的自動閥，它設(shè)在兩個真空密封裝置的大氣壓力室上。

更具體地說本發(fā)明，氮?dú)庵脫Q室設(shè)置在退火爐和真空密封裝置之間，密封滾筒設(shè)在退火爐和氮?dú)庵脫Q室之間及氮?dú)庵脫Q室和真空密封裝置之間。這些密封滾筒與用在真空密封裝置里的密封滾筒制造相同。退火爐中的壓力得到調(diào)節(jié)，使其與氮?dú)庵脫Q室中的壓力相等或略高。例如，當(dāng)退火爐中的壓力與氮?dú)庵脫Q室中的壓力相等時，氫氣不會以退火爐中流向氮?dú)庵脫Q室，因而氮?dú)庵脫Q室中的氫氣量不會增加，沒有產(chǎn)生爆炸的危險。此外能避免退火和還原不足，因?yàn)榈獨(dú)獠粫缘獨(dú)庵脫Q室流向退火爐，退火爐中的大氣條件（H2＝5～75%，N2＝95～25%）被維持在適宜的狀態(tài)。

上面提及的在本發(fā)明中使用的密封滾筒是這樣構(gòu)成的，在每一對滾筒之間有一個空間區(qū)域，通過該區(qū)域的氣體是很少的。這就是說，密封滾筒有一個氣體密封結(jié)構(gòu)，因而，既使是在阻塞的條件下氣體的流速仍是很低的（當(dāng)?shù)蛪号c高壓的壓力比為0.52或更低時）。所以，當(dāng)退火爐中的壓力與氮?dú)庵脫Q室中的壓力相等時，任何地方的氣體都不會流動。既使是退火爐中的壓力略高于氮?dú)庵脫Q室中的壓力，在它們之間出現(xiàn)壓差時，漏氣也是如此之小，以至于可以忽略不計(jì)。氫氣可以通過密封滾筒間的窄小空間擴(kuò)散到氮?dú)庵脫Q室中去。與此相同，氮?dú)庖部梢詳U(kuò)散到退火爐中。

在退火爐中已經(jīng)退火和還原的鋼帶具有活潑表面，能用于真空沉積鍍層，為了防止鋼帶表面在氮?dú)庵脫Q室中降低活潑性，最好允許氫氣擴(kuò)散到氮?dú)庵脫Q室中。因此，退火爐中的壓力要調(diào)整到略高于氮?dú)庵脫Q室中的壓力，以致有少量的氫氣能夠漏泄到氮?dú)庵脫Q室中。為此，氮?dú)庵脫Q室中的氫氣量調(diào)節(jié)至2.0%或更少，最佳范圍是0.2～2.0%，以便制備微弱的還原氣體。

在這種情況下，希望純化后不活潑氣體中氧氣的濃度控制在60ppm或更低，其露點(diǎn)控制在-50℃或更低。

當(dāng)?shù)獨(dú)庵脫Q室中氫氣的濃度超過2.0%時，換句話說，當(dāng)它達(dá)到易引起爆炸的某一個等級時，氮?dú)鈱⒈灰氲降獨(dú)庵脫Q室中以降低氫氣的濃度，而且，當(dāng)?shù)獨(dú)庵脫Q室中的壓力升高時，含有氫氣和氮?dú)獾臍怏w從氮?dú)庵脫Q室中通過排氣閥排放出來，氮?dú)庵脫Q室中的氫氣量控制到2.0%或更低，最佳范圍是0.2～2.0%。

應(yīng)用本發(fā)明的方法，在退火爐中的壓力P1被調(diào)節(jié)到大氣壓力或更高些。這樣調(diào)節(jié)的原因是在退火爐中的大氣含有5～75%的氫和95～25%的氮，而當(dāng)氧氣（空氣）侵入到退火爐中時有爆炸的危險，因而需要防止氣體進(jìn)到退火爐中。一般來說，最好將壓力P1調(diào)節(jié)到大氣壓加5mm水柱這一水平上。例如，如果適當(dāng)配置一個用直接噴射式燃燒器加熱退火爐入口的非氧化爐（NOF）能獲得因燃燒廢氣而造成的壓力。這就是說，由于大氣總是饋入到退火爐中，因而整個退火爐中的壓力能夠維持在大氣壓加5mm水柱的水平上。

為了防止空氣的侵入，入口側(cè)不活潑氣體置換室中的壓力P2被調(diào)節(jié)到大氣壓力或更高些，考慮到退火爐中的壓力P1是大氣壓加5mm水柱，則入口側(cè)不活潑氣體置換室中的壓力P2最好是大氣壓加5到4mm水柱。用這種方法，將含有5～75%的氫和95～25%的氮?dú)獾臍怏w流動到置換室內(nèi)，因而，在置換室內(nèi)大氣里的氫氣的濃度被調(diào)整到2.0%或更低，最佳取值范圍是0.2～2.0%，而氮在此中的濃度就被控制在99.8～98%的范圍內(nèi)。

進(jìn)一步說，應(yīng)用本發(fā)明的方法，出口側(cè)不活潑氣體置換室中的壓力P3被調(diào)節(jié)至大氣壓力，最好是取大氣壓加5mm水柱。這種調(diào)整能阻止空氣的侵入，但本發(fā)明中更特殊的是，獲得了如下的功能效果：

第一個效果是限制空氣侵入到不活潑氣體純化系統(tǒng)。進(jìn)一步地，如果在出口側(cè)不活潑氣體置換室中存有空氣（氧氣），那么當(dāng)鋼帶的一邊被鍍層時，鋼帶的非電鍍層表面將發(fā)生氧化（發(fā)藍(lán)）反應(yīng)。因此，上面提到的結(jié)構(gòu)的第二個作用是防止這樣的氧化發(fā)生，（另外，出口側(cè)不活潑氣體置換室也起使鋼帶冷卻的作用）。

壓力P1和P2之間的關(guān)系將被調(diào)整為P1-P2≥0mm水柱。這意味著P1和P2的每一個都是大氣壓力或者比之更高些，而且，P1≥P2。P1最好取為大氣壓力加5mm水柱。當(dāng)氫氣從退火爐流到入口側(cè)不活潑氣體置換室并且氫的濃度超過2.0%時，為了稀釋氫的濃度，氮?dú)鈱⒈灰街脫Q室內(nèi)。當(dāng)P1-P2＜0時，控制裝置開始工作，打開排氣閥以便保持P1-P2≥0。

本發(fā)明的上述和其它目的和特點(diǎn)，通過參考附圖進(jìn)行描述將會變得更為明顯：

圖1和圖2展示了本發(fā)明的一個具體實(shí)施例;

圖3是圖2主要部分的詳細(xì)說明圖。

圖4和圖5是表明真空鍍鋅成品的粘著強(qiáng)度的曲線圖;

圖6是一個表明在改變鋼帶溫度的條件下真空鍍鋅產(chǎn)品鹽水噴射抗腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖;

圖7是一個按照不同鍍層方法的鍍鋅產(chǎn)品的鹽水噴射抗腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖;

圖8（A）至圖8（D）是顯示根據(jù)各種鍍層方法的鍍鋅產(chǎn)品表面上的晶體結(jié)構(gòu)及反復(fù)彎曲試驗(yàn)后其上的晶體結(jié)構(gòu)的顯微圖象;

圖9是表明圖8中反復(fù)彎曲試驗(yàn)的彎曲方式。

現(xiàn)在，將參照圖1、圖2和圖3對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

在圖1中，鋼帶1被低溫退火，并且在低溫退火爐2中用氫氣（5～75%）還原，而后在鋼帶1保持活潑表面的狀態(tài)下引入到氮?dú)庵脫Q室3中。接下去，它通過有多個密封滾筒4的真空密封裝置5，同時通過壓力逐漸減小的真空密封裝置5中的高真空氣體。鋼帶1向前通過回轉(zhuǎn)滾筒6進(jìn)入真空沉積室7中，在那里熔化金屬（未顯示）被蒸發(fā)，而鋼帶1由熔化金屬來鍍層，此后，鋼帶1通過氮?dú)庵脫Q室8并再次通過真空密封裝置5而導(dǎo)入大氣中。

上面提到的真空密封裝置5有多個密封滾筒4和真空室9，而且，每一個真空室9是靠真空抽氣系統(tǒng)11中的許多真空泵10抽真空的。

氮?dú)庵脫Q室3，真空密封裝置5，真空沉積室7和氮?dú)庵脫Q室8都充滿了氮?dú)狻?/p>

已經(jīng)從真空室9中依靠抽真空排放的氮?dú)?，從真空抽氣系統(tǒng)11送至氮?dú)饧兓到y(tǒng)12。把氮?dú)庖氲降獨(dú)饧兓到y(tǒng)12后，通過緩沖罐13和羅茨（Roots）鼓風(fēng)機(jī)14送到熱交換器15中，并在其中冷卻。冷卻裝置17中包括一個制冷機(jī)并含有冷卻劑，氮?dú)庠谄渲羞M(jìn)一步冷卻以除去其中的水氣。在一個除油器18中，油被從氮?dú)庵蟹蛛x出去，而且后者再次通過熱交換器15被加熱。并且通過混合器21被輸送到一個酸分餾塔19中去。

為了從氮?dú)庵蟹蛛x出氧，氫氣被引入到混合器21中，并與其中的氮?dú)庀嗷旌希楷F(xiàn)存在酸分餾塔19中的催化劑的作用來實(shí)現(xiàn)氧的分離，此后，無氧的氮?dú)獗惠斔偷礁稍锲?2，水氣在其中進(jìn)一步被去除，所以氮?dú)獾穆饵c(diǎn)降低，因而獲得純化的氮?dú)狻?/p>

如果需要，可以設(shè)置兩個干燥器。在這種情況下，一個干燥器可以工作以降低氮?dú)獾穆饵c(diǎn)，而另一個干燥器可以不工作，在此期間，此干燥器的濕氣可以排除以恢復(fù)原狀。

在此恢復(fù)原狀的過程中，從酸分餾塔19中排出的部分氣體，可以用來作為恢復(fù)原狀的氣體。含有濕氣的氮?dú)?，從干燥?2輸送到冷卻裝置25，濕氣在其中消除掉。更進(jìn)一步說，氮?dú)獗粡?qiáng)迫地由羅茨鼓風(fēng)機(jī)23送到加熱器24中，在其中得到干燥，并且又接著被送到干燥器22，濕氣在此被消除。以這種方法，氣體通過用于復(fù)原的相應(yīng)設(shè)備的復(fù)原循環(huán)通路連續(xù)地循環(huán)，以使沒有工作的干燥器恢復(fù)原狀。因而，已恢復(fù)原狀的干燥器可與正在工作的干燥器交換，這種情況能使氮?dú)饧兓到y(tǒng)連續(xù)不斷地工作。此外，在冷卻裝置25里收集起來的水通過一溝槽（有檢查閥）32從系統(tǒng)中排走。

在氮純化系統(tǒng)12中被純化好了的氮?dú)?7被傳送到真空密封裝置中的大氣壓力室26中，并使之流經(jīng)真空密封裝置5中的每一個分?jǐn)嗝妫鴽]再通過真空抽氣系統(tǒng)11排除出去。就是說，氮?dú)?7是在封閉系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)的。

在剛描述過的氮純化系統(tǒng)12中，水的含量、氧的濃度和氮?dú)獾臏囟确謩e是由溫度計(jì)28、氧度計(jì)29和溫度計(jì)30自動控制的，因此氧的濃度和露點(diǎn)分別被調(diào)節(jié)到10ppm或更少和約-50℃或更少。

被純化了的氮?dú)馔ㄟ^真空密封裝置5時，使之與鋼帶1接觸。

為了使鋼帶具有表面可鍍層，在退火爐2中使用氫氣（H2＝5～75%），將鋼帶還原和活化。如果想要把鋼帶1引進(jìn)真空沉積室7而又保持其表面可鍍層純化了的氮?dú)獗仨氂兴鶞p少，因?yàn)閮H用純化成的氮?dú)庾鳛闅怏w是不夠的，為此目的，過量的氫氣被引入到混合器21，以便由氫度計(jì)31控制氫的濃度在0.2～2.0%的范圍內(nèi)。

在上面提到的發(fā)明中，在不活潑的氣體中，氧的濃度越低越好。而當(dāng)氧的含量超過60ppm時，已被鍍層的鋼帶和粘滯性將會變壞。更進(jìn)一步說，氫的濃度越高越好，但當(dāng)氫的含量超過2.0%時，當(dāng)系統(tǒng)的真空條件被破壞而空氣會侵入時，氫有發(fā)生爆炸的趨勢，進(jìn)而，露點(diǎn)越低越好，當(dāng)露點(diǎn)太高時，已被鍍層的鋼帶的粘著性將會變壞。這就是為什么露點(diǎn)的上限設(shè)定在-50℃的原因。

在圖2中，在退火爐2中，鋼帶被退火并在氫氣氛（H2＝5～75%，N2＝95～25%）中進(jìn)行還原，然后被引入到非活潑氣體的置換室3（在下文中指的是氮置換室）中，在置換室的前面和后面都有密封滾筒4。

在氮置換室3中的氣體由控制氫氣（H2≤2.0%或更少，最好在H2＝0.2～2.0%）使其處于弱還原的狀態(tài)，然后，鋼帶1被引入到具有多個密封滾筒4、多個真空室9和一個大氣壓力室26的真空密封裝置5中，之后，再經(jīng)由回轉(zhuǎn)滾筒6傳送到真空沉積室7，在真空沉積室7，用熔化了的金屬（沒有示出）給鋼帶1鍍層。鋼帶1再一次通過真空密封裝置5，并從沉積裝置系統(tǒng)通過出口側(cè)氮置換室8傳送到大氣中去。

另一方面，氮?dú)饨?jīng)由具有多個真空泵10的真空抽氣系統(tǒng)11從各自的真空室9中排出。然后傳送到氮純化系統(tǒng)12，其中，水氯、氧氣和油從被排出的氮?dú)庵蟹蛛x出去。為了使純化了的氮?dú)庾優(yōu)槿踹€原氣氛，氫氣被引入到系統(tǒng)中去，所以氫的濃度為2.0%或更低，最好是在0.2～2.0%的范圍內(nèi)。這樣所得到的弱還原氣體再一次提供到在真空密封裝置5中的大氣壓力室26中去。從前面的敘述很顯然，具有真空室9，氮純化系統(tǒng)12，大氣壓力室26的循環(huán)系統(tǒng)是為了氮?dú)舛⑵饋淼摹?/p>

在圖3顯示出的裝置中，退火爐2中的壓力P1是由壓力計(jì)33所檢測，氮置換室3中的壓力P2是由壓力計(jì)34所檢測，早先填充到真空沉積室（未示出來）和真空密封裝置5中的氮?dú)馐怯删哂姓婵毡?0的抽氣系統(tǒng)去排除，之后在氮純化系統(tǒng)12中被純化，并經(jīng)由管子45回到真空密封裝置5內(nèi)的大氣壓力室26中，經(jīng)過真空室9再次被排出去。同時，氮置換室3中的壓力P2和退火爐中的壓力P1之間的壓力差（P2-P1≤0mm水柱）是由從排氣閥46將過量的氮?dú)馀湃氪髿舛摹?/p>

在退火爐2一側(cè)的密封滾筒4的附近，安裝了為退火爐使用的氣體（H2＝5～75%，N2＝95～25%）的供給管路（未示出）。在退火爐2中的壓力P1是受供給管路控制的，所以其壓力是在大氣壓或更高的水平上，最好是大氣壓力再加上5mm水柱。

在氮置換室3中的壓力P2是被控制的，可以達(dá)到大氣壓力或更高。最好是大氣壓力再加4到5mm水柱。這個控制是通過根據(jù)從壓力計(jì)34來的信號操作控制閥36并提供氮?dú)?7到氮?dú)庵脫Q室3來實(shí)現(xiàn)的。

另一方面，當(dāng)從退火爐2滲透到氮?dú)庵脫Q室3的氫氣濃度超過20%時，將有發(fā)生爆炸的趨勢。為了防止爆炸，當(dāng)氫濃度超過2.0%時，氫濃度探測器34工作，隨之自動閥38被帶動工作，從而，氮?dú)?7被引入到氮?dú)庵脫Q室3去稀釋氫的濃度，在此情況下，當(dāng)氫的濃度為1.0%或更少時，自動閥是關(guān)閉的。進(jìn)一步說，當(dāng)壓力P2和P1之間的壓力差（P2-P1）是0mm水柱或更小時，排氣閥46允許氮?dú)庵脫Q室3中的過量氣體被排除到大氣中去。

在真空密封裝置5的出口側(cè)的氮?dú)庵脫Q室8中的壓力P3是由壓力計(jì)42所探測，該控制是由自動閥43提供氮?dú)?7到氮?dú)庵脫Q室8來實(shí)現(xiàn)的，因此壓力P3可達(dá)到大氣壓的水平，最好是大氣壓力加5mm水柱。

還有，當(dāng)?shù)獨(dú)庵脫Q室3中的壓力P2小于大氣壓力時，例如是大氣壓力減5mm水柱，或當(dāng)?shù)獨(dú)庵脫Q室8中的壓力P3是小于大氣壓力時，例如，由于真空密封裝置5中的某些原因是大氣壓力減5mm水柱時，為使緊急氮?dú)夤?1補(bǔ)氮?dú)獾秸婵彰芊庋b置5，自動閥40開放，從而使大氣壓力室26中的壓力恢復(fù)到大氣壓力。該結(jié)構(gòu)防止?jié)⒖s了的氫氣從退火爐2中流入到循環(huán)系統(tǒng)中去，也防止了氧氣從大氣中流到出口側(cè)氮?dú)庵脫Q室8中，并防止了氧氣侵入到循環(huán)系統(tǒng)?？傊麄€裝置的爆炸事先可得到避免，這樣，安全得到保證。

安全氮?dú)庵脫Q室3和8的安全性和使其中的壓力調(diào)整到想要求的水平的調(diào)整，只可由氣體密封滾筒4來實(shí)現(xiàn)。而那些密封滾筒4是眾所周知，可以被使用的。

現(xiàn)在，參照具體實(shí)施方案詳細(xì)描述，本發(fā)明如下：

實(shí)施方案1：

鋼帶的厚度0.8mm

鋼帶的寬度300mm

鋼的供給率20m/每分鐘

在真空密封裝置中的真空分子和真空度200托/70托/10托/1托/0.1托/0.01托

被抽真空體積780Nm3/小時

氮?dú)饧兓到y(tǒng)入口處氣體成分的性質(zhì)。

氧的組分270ppm

油的供給率1CC/小時

水的供給率203公斤/小時

在以上所提及的條件下，進(jìn)行著循環(huán)純化出口氣體達(dá)到可以有如下的組成性質(zhì)，

氮純化系統(tǒng)出口處氣體成分的性質(zhì)：

氧的含量0.7到60ppm

油的含量0（這樣的痕跡不可測量出來）

露點(diǎn)-50到-70℃

氫的含量0.2～1.5%

鋼帶被引入到真空密封室中包含已純化了的氮?dú)夂蜌錃饣旌衔锏娜踹€原氣氛中去，并在此進(jìn)行真空沉積鍍鋅。

在以上提及的工藝中，可改變純化好的氮?dú)庵械难醯臐舛群弯搸У臏囟龋蛊湔页雠c被鍍金屬（鋅）的粘著強(qiáng)度與這些因素的關(guān)系，其結(jié)果如圖4所示。這里，因?yàn)橐蜒芯窟^氧的濃度對粘著強(qiáng)度的影響。此外沒有氫加進(jìn)來，其露點(diǎn)是-50℃。在圖4中，每一園圈符號代表了很好的粘著強(qiáng)度，每一十字符號代表了壞的粘著強(qiáng)度，好粘著強(qiáng)度意味著在被鍍的銅帶表面不出現(xiàn)任何脫皮，而壞的粘著強(qiáng)度意味著在試驗(yàn)情況下發(fā)生了脫皮。在該試驗(yàn)中Scotch帶被粘附在鋼帶反復(fù)彎曲180°的部分上。

圖4指示了在鋼帶上鍍鋅的有關(guān)的粘著強(qiáng)度，此時真空沉積鍍層是在不同的鋼帶溫度情況下給出，沒有氫氣和循環(huán)著的氮?dú)庀嗷旌隙皇歉淖冄醯臐舛?。?dāng)鋼帶溫度從160℃到250℃，氧的濃度約為10ppm或更少時，得到較好的結(jié)果。

當(dāng)使用的氫氣在所指定的循環(huán)氮?dú)夥眨饵c(diǎn)＝-50℃）條件下多達(dá)0.7%時，如圖5所示，即便氧的濃度達(dá)到60ppm，鍍鋅的粘著強(qiáng)度也是好的。就是說，圖5的結(jié)果指出，在含有少量氫的弱還原氣氛中，即便當(dāng)氧的濃度有點(diǎn)偏高，真空鍍鋅也能有足夠的粘著強(qiáng)度。圖5中的園圈和十字符號是與圖4所定義的相同。

實(shí)施方案2

根據(jù)真空沉積鍍層方法，鋼帶鍍鋅是在以下條件下進(jìn)行：

鋼帶的厚度0.6mm

鋼帶的寬度300mm

鋼的供給率20米/分鐘

退火爐：爐子的壓力：大氣壓力+5mm水柱

氣體氣氛：H2＝75%N2＝25%

氮置換室：

壓力：大氣壓力+4mm水柱

氣體氣氛：露點(diǎn)＝-22℃

H2＝0.7%，N2＝99.3%

O2＝22ppm

在氮置換室中鋼帶的溫度：約為350到400℃

在真空沉積室中鋼帶的溫度：255℃

此時，循環(huán)純化氣體的成分性質(zhì)如下：

氧的含量3ppm

露點(diǎn)-62℃

氫的含量0.7%

含油量0ppm

真空沉積鍍層是當(dāng)鋼帶表面保持活潑狀態(tài)時，在真空密封室內(nèi)進(jìn)行的。

在上述條件下鍍鋅得到了具有好粘著性能的真空鍍鋅產(chǎn)品，其結(jié)果顯示在圖6、7和8中。

這就是說，圖6顯示了真空鍍鋅層在鋼帶溫度為255℃的條件下，以鹽水噴射的反腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果。圖7比較了在圖6中鋼帶溫度為255℃時用真空沉積鍍層和用其他鍍層法所制得的產(chǎn)品以酸水噴射反腐蝕的試驗(yàn)結(jié)果。從圖7看很顯然，用沉積鍍層法所得到的產(chǎn)品比用其他方法所得到的產(chǎn)品有更好的反腐蝕性。在圖7中，縮寫字“ZVD”（園圈符號）代表根據(jù)本發(fā)明的真空鍍層產(chǎn)品（與在圖6中用三角形符號所代表的產(chǎn)品相同），“EG”（十字符號）代表電鍍產(chǎn)品，“HDG”（三角符號）代表熱浸泡產(chǎn)品，“HDGA”（方塊符號），代表熱浸泡的制品經(jīng)受熱處理及所制備的產(chǎn)品。

圖8顯示了在圖6中鋼帶溫度為255℃時用真空沉積鍍層法所制備的鍍鋅產(chǎn)品和根據(jù)其他方法所制備的鍍鋅產(chǎn)品的顯微照片。圖8（A）顯示了根據(jù)本發(fā)明的真空鍍層產(chǎn)品（鋼帶的溫度是255℃）（鍍層＝54g/m2），圖8（D）顯示了HD（A產(chǎn)品（鍍層量＝65g/m2），圖8（D）顯示了HDGA產(chǎn)品（鍍層量＝44g/m2），有“（a）”的圖顯示了鍍鋅表面的結(jié)晶構(gòu)造，有“（b）”的圖顯示了在圖9中用箭頭表示的反復(fù)彎曲部分鍍鋅的結(jié)晶構(gòu)造，從具有“（b）”的圖很明確地顯示出，任何破裂及類似情況在鍍鋅產(chǎn)品上都沒有見到。

本發(fā)明能提供以下的功能效果：

（1）通過抽真空從真空室排走的氮?dú)獠皇前桌速M(fèi)而被排走，而是把它引入到氮純化系統(tǒng)中，并使純化好了的氮?dú)庠俅位氐秸婵彰芊庋b置的入口。就是說，氮?dú)獾牧鲃訕?gòu)成了閉路循環(huán)。因此，氮?dú)獾南牧拷咏?，真空沉積鍍層的成本能降低相當(dāng)顯著的程度。

（2）通過加額外的氫氣到純化好的氮?dú)庵腥ザ箽錃饬勘豢刂频?.2～2.0%的水平。因此，當(dāng)通過氮?dú)夂蜌錃庀嗷旌系娜踹€原氣氛的真空密封裝置時，提供到退火爐中的被還原好的及活潑性的鋼帶表面態(tài)能被保持住。結(jié)果，在鋼帶上的真空鍍層金屬的足夠的粘著強(qiáng)度能得到保證。

（3）在用于進(jìn)行真空沉積鍍層的裝置中，氮?dú)庵脫Q室是設(shè)在用于退火和還原鋼帶的退火爐與用于產(chǎn)生真空的真空密封裝置之間，而密封滾筒是設(shè)在氮?dú)庵脫Q室的入口和出口之處。因此，獨(dú)立室是設(shè)在退火爐和真空密封裝置之間，該獨(dú)立室是被控制著，以使其中的壓力等于或稍小于退火爐中的壓力，從而能使退火爐有效地與真空密封裝置連接上，同時獲得有效的真空沉積鍍層。

進(jìn)而，在本發(fā)明中，氮?dú)庵脫Q室中的壓力可調(diào)節(jié)到比在退火爐中的壓力稍低的水平上，（比如，壓力差約為1mm水柱），這就允許在退火爐中的大氣氣體（H2＝5～75%，N2＝95～25%）流進(jìn)氮?dú)庵脫Q室，從而在氮置換室中的大氣氣體中的氫氣濃度能被調(diào)節(jié)到0.2～2.0%的水平，這是弱還原狀態(tài)。結(jié)果，在保持退火爐中鋼帶的活潑表面態(tài)的同時，在沉積室中進(jìn)行真空沉積鍍層，這樣鍍層金屬能具有一個很好的粘著強(qiáng)度。