<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication, de revêtements de zinc sur fer et acier par zinçage au feu.
Dans le zingage au feu, du. fer et de l'acier, il se forme, comme il est connu-, entre la zinc et l'acier à recouvir de zinc, une couche intermédiaire formée de combinaisons fer-zinc, dont la teneur en fer varie. Ces combinaisons zinciques (zinc dur) sont cassantes et peuvent, lors de déformations, provoquer la formation de crevasses et l'écaillage de la couche de: zincage.
On a cherché à diminuer cette formation de zinc dur en nettoyant d'abord d'une manière approfondie, les objets d'acier à zincer des sels de fer provenant du. décapage, car il avait été reconnu qu'une grande partie de la couche de zinc dur provient de la réaction du. zinc en fusion avec ces sels de fer existant sur la surface de l'acier.. Cependant ce nettoyage ne peut toujours être effectué sans inconvénient, en particulier dans le fonctionnement en continu., par exemple dans le zingage au- feu de fil ou
<Desc/Clms Page number 2>
ruban, de sorte qu'il subsiste encore des sels de fer qui se trouvent enrobés dans le bain de zinc.
Dans le but d'affectuer un nettoyage plus poussé des surfaces externes en acier, il a été proposé en outre de chauffer l'acier, avant son entrée dans le- bain de zinc, par un bain de sel, par exemple un bain fondu de cyanure de potasse ou. de lessive de soude, par ce moyen on obtient effectivement un nettoyage poussé de la surface d'acier dont les sels de fer sont bien enlevés. Cependant ces procédés sont très coûteux, car, outre la forte consommation de sel, ils entraînent des frais élevés de chauffage additionnel. De plus, les procédés utilisant des bains de sels fondus ne vont pas sans danger. En outre, subsiste encore dans tous ces procédés la possibilité que l'acier même forme en quantité plus ou moins grande, du zinc dur avec le zinc liquéfié.
Solvant un autre procédé, afin d'empêcher la formation de zinc dur par l'acier même et le zinc fondu, on forme d'abord par électrolyse ou. par un flux de fusion, un recouvrement d'étain sur l' acier à zinguer, après quoi se fait le zingage au feu. Mais ce procédé n'est pas économique, car dans l'étamage galvanique, une forte augmentation de prix se produit par l'étain et par l'ins- tallation, respectivement par les frais élevés de courant. Dans le zinc,age au feu, des frais élevés de chauffage s'ajoutent encore aux frais engagés pour l'étain soumis au contrôle des devises.
Il est de plus connu de diminuer la formation de zinc dur dans les recouvrements de zinc fabriqués par voie de fusion, en recouvrant d'abord l'objet à zinguer par une couche d'aluminium, par chauffage au. rouge dans des copeaux d'aluminium, ou par chauffage au rouge dans une atmosphère de chlorure d'aluminium ou en plongeant cet objet dans de l'aluminium fondu.
Lors du zingage au feu qui suit cette formation d'une couche d'aluminium, la couche de zinc dur est bien très faible, mais le traitement préalable proposé de l'objet à zincer est très incommode et nécessite des
<Desc/Clms Page number 3>
installations coûteuses, abstraction faite de ce que le procédé,, par exemple lors du. zingage de. fil ou. ruban en confina, ne petit être que difficilement exécuté, ou. même/pas du. tout,,
Suivant 1'invention., il est proposé de plonger d'abord, pendant peu- de temps, l'objet, à zincer dans un premier bain de zinc, auquel de l' aluminium est ajoutée après quoi. est opéré, directement le zingage dans un-bain usuel de zinc non. allié.
Il est connu, que dans le zingage- par du. zinc mélangé à de l'aluminium la formation de zinc. dur est diminuée:, mais à cejour on n' a fait qu'appliquer un- recouvrement de zinc-aluminium. Ce procédé ne s'est pas valorisé, parce que., par l'ajoute choisie d'aluminium, jusqu'à, environ 3 %, la température de fusion, de l' alliage est fortement diminuée, donc le bain devient très fluide, de sorte que seules des couches extrêmement minces de zinc. peuvent être obtenues.
Pour un zingage de valeur à grande résistance- à. la corrosion,la zingage seulement dans un bain de zinc: contenant de l'aluminium ne pouvait donc avoir aucune signification,prati- que,, On, a bien- cherché déjà. à diminuer la formation, de zinc dur par l'emploi de deux bains normaux de zinc; en zingue peu de temps dans un premier bain, puis on finit par un second bain, pendant une plus grande durée de plongée; mais sous une tempéra- ture notablement plus petite. eCpendant, om n' obtient par ce procé- dé aucune amélioration importante des recouvrement, de sorte qu'on a renoncé également à ce mode de fabrication,.
L'emploi d'un bain double conformément, à l'invention danner avec sûreté des revêtements de zinc avec faible couche de zinc @ dur, ce qui assure une bonne flexibilité. Jusqu'ici, on n'a paa fait emploi de deux bains de zinçage de. la manière proposée par l' invention, parce qu'on craignait que, par dissolution du mince recouvrement formé dans le premier bain d'alliage, le deuxième: bain s'enrichisse en aluminium, ce qui aurait, croyait-on, donné des couches trop minces. pour des objets soumis fortement à la corrosion.
Les recherches, de l'inventeur démontrèrent ce fait sur-
<Desc/Clms Page number 4>
prenant que, même pour un long zingage, il n'y a pratiquement pas d'aluminium qui passe au deuxième bain et que la couche de zinc formée dans le premier bain.subsiste complètement sur l'objet à zinguer et se lie à la couche de zinc formée dans le deuxième bain.
Ci-dessous, sont reproduits les chiffres de profondeur suivant Erichsen, de tôles qui, après traitement normal par un bain unique dans du zinc non allié, furent zinguées suivant le procédé de l'invention sous intercalation préalable d'un bain de zinc allié d'environ 1,5 % d'aluminium.
Tableau.
Examen du recouvrement de zinc,
EMI4.1
<tb>
<tb> Epaisseur <SEP> Type <SEP> de <SEP> zingage <SEP> Profondeur <SEP> suivant <SEP> Courbures
<tb> des <SEP> 1'ales <SEP> Erichsen <SEP> en <SEP> mm
<tb>
EMI4.2
1 mm zingué noI'i:da1e- 9 6
EMI4.3
<tb>
<tb> ment
<tb> 1 <SEP> mm <SEP> zingué <SEP> avec <SEP> bain <SEP> Il,5 <SEP> 9
<tb> préalable <SEP> de <SEP> zincaluminium
<tb>
Les recouvrements de zinc formés suivant le procédé de 1' invention étaient susceptibles d'être déformés de manière telle qu'ils ne se rompaient seulement que lorsque la tôle d'acier ellemême se fendait ; par contre, les recouvrements de zinc formés suivant des procédés normaux., et de même épaisseur de zinc, étaient par suite de la forte couche de zinc dur, déjà beaucoup plus vite cassants et s'écaillaient avant que la tôle d'acier même se fende ou casse.
Pour la réalisation pratique des bains d'alliage, il s'est démontré adéquat de ne pas dépasser une teneur en aluminium de 10 % car autrement, comme conséquence de la forte teneur en aluminium, il faut nne trop forte élévation de la température de fusion du bain de zingage et par suite une plus grande consommation de chaleur, Une ajoute de 0,5 à 3 % d'aluminium au premier bain de zinc s'est révélée spécialement avantageuse.
<Desc / Clms Page number 1>
Manufacturing process, zinc coatings on iron and steel by fire zinc plating.
In fire zinc plating, from. iron and steel, it forms, as is known, between the zinc and the steel to be coated with zinc, an intermediate layer formed of iron-zinc combinations, the iron content of which varies. These zinc combinations (hard zinc) are brittle and can, during deformation, cause the formation of cracks and the spalling of the zinc coating.
Attempts have been made to decrease this hard zinc formation by first thoroughly cleaning the articles of steel to be zincated from iron salts originating from. pickling, because it had been recognized that a large part of the hard zinc coating comes from the reaction of. zinc in fusion with these iron salts existing on the surface of the steel. However, this cleaning cannot always be carried out without inconvenience, in particular in the continuous operation., for example in the zinc-plated wire or
<Desc / Clms Page number 2>
tape, so that there are still iron salts which are coated in the zinc bath.
In order to carry out a more thorough cleaning of the external steel surfaces, it has also been proposed to heat the steel, before it enters the zinc bath, by a salt bath, for example a molten bath of cyanide of potash or. sodium hydroxide solution, by this means a thorough cleaning of the steel surface from which the iron salts are well removed is effectively obtained. However, these processes are very expensive, since, in addition to the high consumption of salt, they entail high additional heating costs. Moreover, the processes using baths of molten salts are not without danger. In addition, still remains in all these processes the possibility that the same steel forms, in greater or lesser quantity, hard zinc with the liquefied zinc.
Solving another process, in order to prevent the formation of hard zinc by the steel itself and molten zinc, it is first formed by electrolysis or. by a flux of fusion, a covering of tin on the steel to be zinc plated, after which the fire zinc plating takes place. But this process is not economical, because in galvanic tinning a strong price increase occurs by the tin and by the installation, respectively by the high current costs. In fire-age zinc, high heating costs are added to the costs incurred for tin subject to currency control.
It is also known to reduce the formation of hard zinc in zinc coatings produced by melting, by first covering the object to be galvanized with a layer of aluminum, by heating with. red in aluminum shavings, or by heating to red in an atmosphere of aluminum chloride or by dipping this object in molten aluminum.
During the fire zinc plating which follows this formation of an aluminum layer, the hard zinc layer is very weak, but the proposed pretreatment of the object to be zinced is very inconvenient and requires
<Desc / Clms Page number 3>
expensive installations, apart from what the process ,, for example during the. zinc plating. wire or. ribbon in confina, not to be easily executed, or. even / not from. all,,
According to the invention, it is proposed to first immerse, for a short time, the object to be zinced in a first zinc bath, to which aluminum is subsequently added. is operated, directly the zinc plating in a usual zinc bath not. ally.
It is known, that in zinc plating by. zinc mixed with aluminum forming zinc. hardness is reduced, but to date we have only applied a zinc-aluminum coating. This process has not been enhanced, because., By the selected addition of aluminum, up to about 3%, the melting temperature of the alloy is greatly reduced, so the bath becomes very fluid, so that only extremely thin layers of zinc. can be obtained.
For high-resistance zinc plating. corrosion, zinc plating only in a zinc bath: containing aluminum could therefore have no practical significance. We have already looked into it. to decrease the formation of hard zinc by the use of two normal zinc baths; in zinc for a short time in a first bath, then we finish with a second bath, for a longer diving time; but at a significantly lower temperature. However, no significant improvement in coverings is obtained by this process, so that this method of manufacture has also been dispensed with.
The use of a double bath in accordance with the invention can safely be used in zinc coatings with a low layer of hard zinc, which ensures good flexibility. So far, two zinc baths have not been used. the way proposed by the invention, because it was feared that, by dissolving the thin covering formed in the first alloy bath, the second: bath would be enriched with aluminum, which would have, it was believed, given layers too thin. for objects subject to strong corrosion.
The researches of the inventor demonstrated this fact over-
<Desc / Clms Page number 4>
taking that, even for a long zinc plating, there is hardly any aluminum which passes in the second bath and that the zinc layer formed in the first bath completely subsists on the object to be zinc plated and binds to the layer of zinc formed in the second bath.
Below, are reproduced the figures of depth according to Erichsen, of sheets which, after normal treatment with a single bath in unalloyed zinc, were galvanized according to the process of the invention under prior intercalation of a bath of alloyed zinc d about 1.5% aluminum.
Board.
Examination of the zinc coating,
EMI4.1
<tb>
<tb> Thickness <SEP> Type <SEP> of <SEP> zinc plating <SEP> Depth <SEP> according to <SEP> Curvatures
<tb> des <SEP> 1'ales <SEP> Erichsen <SEP> in <SEP> mm
<tb>
EMI4.2
1 mm zinc plated noI'i: da1e- 9 6
EMI4.3
<tb>
<tb> lying
<tb> 1 <SEP> mm <SEP> zinc plated <SEP> with <SEP> bath <SEP> Il, 5 <SEP> 9
<tb> prior <SEP> of <SEP> zincaluminium
<tb>
Zinc overlays formed by the process of the invention were susceptible to deformation in such a way that they only broke when the steel sheet itself split; on the other hand, the zinc coatings formed by normal processes., and of the same thickness of zinc, were due to the strong layer of hard zinc, already much more quickly brittle and peeled off before the steel sheet itself was crack or break.
For the practical realization of the alloy baths, it has been shown to be adequate not to exceed an aluminum content of 10% because otherwise, as a consequence of the high aluminum content, it is necessary to raise the melting temperature too high. zinc plating bath and hence greater heat consumption. An addition of 0.5 to 3% aluminum to the first zinc bath has proved especially advantageous.