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Verfahren zum Schutz von Stahl beim Eintauchen in geschmolzenes Metall
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Stahlblech, das nur auf einer Seite mit einer metallischen Schutzschicht überzogen ist.
Wie in der USA-Patentschrift Nr. 2,894, 850 erläutert ist, besteht Bedarf an nur auf der einenseite verzinktem Stahlblech. In dieser Patentschrift ist ein Verfahren angegeben, bei welchem Stahlblech vor dem Feuerverzinken auf der einen Seite mit einer Schutzschicht aus Natriumaluminat versehen wird, damit auf der mit dieser Schutzschicht überzogenen Oberfläche des Stahlbleches kein Zink haften bleibt.
Nachdem die eine Seite des Stahlbleches verzinkt worden ist, wird die Aluminatschicht abgebürstet.
Es wurde nun für den vorgenannten Zweck ein neues Verfahren gefunden, das gegenüber der Verwendung von Natriumaluminat grosse Vorteile aufweist. Gemäss der Erfindung verwendet man ein Mittel, das erhalten wird, indem man Magnesiumoxyd in einer Lösung eines Alkalimetallsalzes der Metaborsäure, beispielsweise Natriummetaborat, aufschlämmt. Diese breiige Masse liefert einen billigen, jedoch wirksamen Schutzbelag, der nach dem Aufbringen einer Zinkschicht auf die eine Seite des Bleches leicht durch Abwaschen mit Wasser entfernt werden kann.
Insbesondere ist die Schutzmasse eine Aufschlämmung von vollständig kalziniertem Magnesiumoxyd in einer Lösung eines Alkalimetaborates. Eine erfindungsgemäss verwendete Mischung enthält beispiels-
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kohlenstoffarmem Stahlblech aufgetragen, das weniger als 0, 75% Silicium enthält und vorzugsweise die Form eines Bandes hat. Das Auftragen kann in bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch Aufpinseln, Aufsprühen und vorzugsweise Aufwalzen. Der aufgebrachte Überzug wird durch mässiges Erwärmen getrocknet. Pro dm der beschichteten Oberfläche sind dann ungefähr 0, 1 g getrocknetes Material vorhanden.
Das Stahlblech wird dann, vorzugsweise nach einer üblichen, kontinuierlichen Glühbehandlung, durch ein Verzinkungsbad hindurchgeführt. Nachdem sich das verzinkte Stahlband in der Luft abgekühlt hat, wird die beschichtete Oberfläche des Bandes zur Entfernung des Oxyd-Metaborat-Filmes mit Wasser behandelt. Zur vollständigen Freilegung der unverzinkten Oberfläche genügt ein leichtes Schrubben. Die nicht mit einem Oxyd-Metaborat-Film bestrichene Seite des Stahlbleches wurde natürlich gleichmässig beim Hindurchführen durch das Verzinkungsbad mit einem Zinküberzug versehen. Gegebenenfalls kann eine Gasflamme gegen die abgeschirmte Seite des aus dem Verzinkungsbad austretenden Stahlbleches gerichtet werden, um eventuell mechanisch mitgerissene Zinkteilchen zu entfernen.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile gegenüber dem früheren Verfahren. Der Oxyd-Metaborat-Film kann erstens erfolgreich verwendet werden, wenn kurz vor dem Verzinken eine kontinuierliche Glühbehandlung durchgeführt wird. Zweitens besteht die Schutzschicht aus billigen Stoffen und kann leicht aufgebracht und entfernt werden. Die mit der Schutzschicht versehene Oberfläche wird nicht verzinkt und nach dem Entfernen der Schutzschicht verbleibt eine zum Schweissen, Anstreichen oder für andere Behandlungen geeignete Stahloberfläche. Der Schutzfilm haftet gut und ist scheuerfest, so dass das Blech ohne Beschädigung der Schutzschicht der Glühbehandlung unterzogen werden kann. Die Erfindung kann also ohne Veränderung der herkömmlichen Glüh- und Verzinkungstechnik verwendet werden.
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An Stelle des Natriumsalzes können auch Kaliummetaborat und andere Alkalimetallmetaborate verwendet werden. An Stelle von Magnesiumoxyd kann Kalziumoxyd oder eine Mischung von Kalzium-urd Magnesiumoxyd verwendet werden. Die Schutzmasse kann auch verwendet werden, um beim Eintauchen von Stahlblech in geschmolzenes Aluminium Zinn und in eine aus Blei und Zinn bestehende Legierung das Entstehen eines Überzuges zu verhindern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schutz von Stahl, damit dieser beim Eintauchen in ein geschmolzenes Metall nicht mit einer Metallschicht überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche des Stahles eine wässerige Trübe aufgebracht wird, die 12-28 Gew.-% Kalziumoxyd und/oder Magnesiumoxyd und 3-20 Gew.-% Alkalimetaborat, vorzugsweise Natriummetaborat, enthält, und der aufgebrachte Film vor dem Eintauchen des Stahles in das geschmolzene Metall getrocknet wird.
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Method of protecting steel when immersed in molten metal
The invention relates to the production of sheet steel which is covered with a metallic protective layer on only one side.
As explained in US Pat. No. 2,894,850, there is a need for sheet steel that is only galvanized on one side. This patent specification specifies a method in which steel sheet is provided on one side with a protective layer of sodium aluminate before hot-dip galvanizing so that zinc does not adhere to the surface of the steel sheet coated with this protective layer.
After one side of the steel sheet has been galvanized, the aluminate layer is brushed off.
A new process has now been found for the aforementioned purpose which has great advantages over the use of sodium aluminate. According to the invention, an agent is used which is obtained by slurrying magnesium oxide in a solution of an alkali metal salt of metaboric acid, for example sodium metaborate. This pasty mass provides an inexpensive but effective protective coating which, after a zinc layer has been applied to one side of the sheet, can easily be removed by washing it off with water.
In particular, the protective compound is a suspension of completely calcined magnesium oxide in a solution of an alkali metal metaborate. A mixture used according to the invention contains, for example
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applied to low carbon steel sheet containing less than 0.75% silicon and preferably in the form of a tape. It can be applied in a known manner, for example by brushing on, spraying on and preferably rolling on. The applied coating is dried with moderate heating. Approximately 0.1 g of dried material is then present per dm of the coated surface.
The steel sheet is then passed through a galvanizing bath, preferably after a conventional, continuous annealing treatment. After the galvanized steel strip has cooled in the air, the coated surface of the strip is treated with water to remove the oxide metaborate film. A light scrubbing is sufficient to completely expose the non-galvanized surface. The side of the steel sheet not coated with an oxide metaborate film was of course evenly provided with a zinc coating as it passed through the galvanizing bath. If necessary, a gas flame can be directed against the shielded side of the steel sheet emerging from the galvanizing bath in order to remove any mechanically entrained zinc particles.
The invention has numerous advantages over the prior process. The oxide-metaborate film can firstly be used successfully if a continuous annealing treatment is carried out shortly before galvanizing. Second, the protective layer is made of cheap fabrics and is easy to apply and remove. The surface provided with the protective layer is not galvanized and after the protective layer has been removed, a steel surface suitable for welding, painting or other treatments remains. The protective film adheres well and is abrasion-resistant, so that the sheet metal can be subjected to the annealing treatment without damaging the protective layer. The invention can thus be used without changing the conventional annealing and galvanizing technology.
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Potassium metaborate and other alkali metal metaborates can also be used in place of the sodium salt. Calcium oxide or a mixture of calcium and magnesium oxide can be used in place of magnesium oxide. The protective compound can also be used to prevent the formation of a coating when steel sheet is immersed in molten aluminum, tin and in an alloy consisting of lead and tin.
PATENT CLAIMS:
1. A method for protecting steel so that it is not coated with a metal layer when immersed in a molten metal, characterized in that an aqueous slurry is applied to the surface of the steel, the 12-28 wt .-% calcium oxide and / or Magnesium oxide and 3-20% by weight alkali metaborate, preferably sodium metaborate, and the applied film is dried prior to immersion of the steel in the molten metal.