CZ2021185A3 - Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy - Google Patents
Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2021185A3 CZ2021185A3 CZ2021185A CZ2021185A CZ2021185A3 CZ 2021185 A3 CZ2021185 A3 CZ 2021185A3 CZ 2021185 A CZ2021185 A CZ 2021185A CZ 2021185 A CZ2021185 A CZ 2021185A CZ 2021185 A3 CZ2021185 A3 CZ 2021185A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- concentration
- alloy coating
- mass
- bath
- panel
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 8
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910020350 Na2WO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 abstract 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 29
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 16
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005390 FeSO4-7H2O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005444 FeSO4—7H2O Inorganic materials 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004532 chromating Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C18/00—Alloys based on zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F15/00—Other methods of preventing corrosion or incrustation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů obsahující zinek, železo a wolfram tvořený ze 70 hmotn. % zinkem, ze 28 hmotn. % až 29 hmotn. % železem a 0,3 hmotn. % až 1,3 hmotn. % wolframem a dále obsahující celkově méně než 1 hmotn. % dalších prvků. Lázeň pro přípravu slitinového povlaku obsahující ZnSO4×7H2O o koncentraci 200 g/l, FeSO4×7H2O o koncentraci 15 g/l, Na2WO4×2H2O o koncentraci 0,67 g/l až 2,0 g/l, (NH4)2SO4 o koncentraci 30 g/l, Na2CO3 o koncentraci 80 g/l a s kyselým pH.
Description
Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti povrchových úprav, především elektrolyticky vyloučených kovových povlaků, zejména na povrchu ocelových předmětů nebo obdobných materiálů, jako je například litina a železo.
Dosavadní stav techniky
Cílem povrchové úpravy ocelí je především protikorozní ochrana, jelikož při korozních dějích dochází nejdříve k částečné a následně k úplné degradaci těchto materiálů. Jedním z nej rozšířenějších způsobů povrchové úpravy s dobrou korozní odolností je galvanické zinkování, které tvoří 40 až 50 % všech galvanicky chráněných ocelí. Samovolné a nežádoucí změny konstrukčních materiálů, reprezentované nej častěji korozním poškozením, jsou závažným technickým i ekonomickým problémem. Těmto nežádoucím změnám se v průmyslové praxi nejčastěji čelí použitím různých druhů povrchových úprav a ochran, bez nichž dnes, až na ojedinělé výjimky, nemůže existovat snad žádný průmyslový výrobek. Požadavky na protikorozní ochranu však nejsou zdaleka to jediné, co musí příslušná povrchová úprava splňovat. Zejména v posledních letech se významně zvyšují požadavky výrobců jednotlivých průmyslových součástek a dílů a také průmyslových finalistů na kombinaci různých druhů vlastností, které má povrchová úprava splňovat. Kvalita a charakteristické vlastnosti použité povrchové úpravy a dokonalost jejího provedení do značné míry předurčuje i kvalitu celého výrobku a jeho užitně-technické vlastnosti.
Nejběžnější a nejčastěji používanou elektrolyticky vylučovanou povrchovou úpravou v tuzemské i zahraniční průmyslové výrobě je galvanické zinkování, respektive v posledních letech také galvanicky vylučované slitinové povlaky na bázi zinku. V naprosté většině případů jsou tyto povrchové úpravy užívány jako finální povrchová úprava. V těchto aplikacích jsou obvykle kombinovány s následnou konverzní povrchovou úpravou, příkladně chromátováním či pasivací. Typickými aplikacemi jsou nej různější díly z běžných konstrukčních či uhlíkových ocelí a litin.
Mnohé tyto aplikace však do značné míry limituje okolnost vzniku tzv. bílé koroze, tedy koroze zinkového povlaku, přičemž korozní zplodiny jsou charakteristické relativně velkým objemem. Vznik bílé koroze často mívá za následek nedodržení tolerančních vůlí a možnou ztrátu funkčnosti. Typickým příkladem je běžný šroubový spoj s povrchovou úpravou zinkem, který se po vzniku bílé koroze a nárůstu korozních zplodin stává nerozebíratelným a opakovaně nepoužitelným. Požadavky jednotlivých výrobců proto směřují jak k protikorozní ochraně základního konstrukčního materiálu, tak i k zabránění vzniku této bílé koroze, respektive k zajištění minimální doby odolnosti proti jejímu vzniku.
Protikorozní odolnost je jedním z hlavních jakostních parametrů povrchových úprav ocelí a litin. V poslední době však začínají nabývat na stále větším významu i některé další vlastnosti.
Typickým je požadavek na prodloužení životnosti výrobku, zvýšení korozní odolnosti v různých prostředích, a především zvýšení mechanické odolnosti povlaku při opotřebení a deformaci. Tyto požadavky se objevují stále ve větší míře a do budoucna bude schopnost jejich plnění určovat použitelnost příslušných technologií v praxi. V současnosti je vyžaduje převážná většina automobilových výrobců ve světě, včetně těch tuzemských.
Naplnění výše zmíněných požadavků na vlastnosti protikorozních povlaků se dosahuje použitím kompozitních povlaků, příkladně z řady Ni-PTFE, případně NiP-PTFE. Jedná se o chemicky nanášený povlak niklu obsahující částice polytetrafluoretylenu (PTFE). Obsah PTFE částic v lázni se mění v závislosti na požadavcích na vlastnosti výsledného povlaku. Rovněž se vyskytují
- 1 CZ 2021 - 185 A3 kompozitní povlaky vytvořené v niklovacích lázních s disperzními částicemi syntetického jílu, avšak tyto kompozitní povlaky nedosahují požadovaných vlastností, ato jak z hlediska chemických a mechanických vlastností, tak i ekologičnosti, v porovnání s povrchovými vrstvami na bázi zinku.
Slitinové protikorozní povlaky na bázi zinku odolné vůči vzniku bílé koroze známé příkladně z dokumentů US 5646211 A či WO 9730192 AI vyžadují při výrobě použití aditiv a akcelerátorů potenciálně problematických ve vztahu k životnímu prostředí, a to fosfátů, fluoridů, oximů či hydroxy laminu.
Úkolem při vytváření vynálezu byl vývoj slitinového povlaku na bázi zinku, který přinejmenším zachovává požadované chemické a mechanické vlastnosti současného standardu, aniž by vyžadoval použití nežádoucích aditiv.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je slitinový povlak pro protikorozní ochranu ocelí tvořený metodou elektrolytické depozice, dále složení elektrolytické pokovovací lázně pro jeho přípravu a metoda jeho přípravy. Tento slitinový povlak vykazuje oproti stavu techniky vyšší stupeň ochrany proti korozi a zároveň pro svou přípravu vyžaduje pokovovací lázeň neobsahující aditiva, která by byla charakterizována jako nežádoucí z hlediska ochrany životního prostředí.
Slitinový povlak podle vynálezu obsahuje 70 % hmota, zinku, 28 až 29 % hmota, železa a 0,3 až 1,3 % hmota, wolframu. Dále mohou být v malých množstvích přítomny další prvky, příkladně kobalt, mangan, či cín, které pocházejí z nečistot přítomných v solích použitých pro přípravu pokovovací lázně. Takový slitinový povlak se vyznačuje hodnotou mikrotvrdosti podle Vickerse 67 až 73 HVo.oos.
Výhodná varianta výše uvedeného slitinového povlaku s nejvyšší mírou ochrany proti korozi se vyznačuje složením obsahujícím 70 % hmota, zinku, 28,5 % hmota, železa a 0,8 % hmota, wolframu. Slitinový povlak o tomto složení se vyznačuje hodnotou mikrotvrdosti podle Vickerse 70,1 HVo.oos. Oproti oceli pokryté komerční vrstvou čistého zinku má slitinový povlak dle vynálezu dvakrát vyšší korozní odolnost a oproti oceli pokryté ochrannou vrstvou na bázi zinku dle dokumentu WO 9730192 AI má slitinový povlak dle vynálezu korozní odolnost o třetinu vyšší.
Galvanická pokovovací lázeň pro přípravu výše uvedeného slitinového povlaku se vyznačuje následujícím složením:
ZnSO4-7H2O FeSO4-7H2O Na2WO4-2H2O (NH4)2SO4 Na2CO3 pH
200 g/1 g/1
0,67 až 2,0 g/1 g/1 g/1
2,4
Výhodné složení galvanické pokovovací lázně obsahuje Na2WO4-2H2O o koncentraci 1,2 g/1.
Před samotnou galvanizací se pokovované předměty omyjí destilovanou vodou pro odstranění hrubých nečistot. Následně se ponoří na 10 minut do ultrazvukové odmašťovací lázně o teplotě 50 °C obsahující NaOH o koncentraci 20 g/1, Na2CO3 o koncentraci 20 g/1 a dodecylsíran sodný o koncentraci 4 g/1. Předměty se následně ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou. Po odmaštění následuje moření pro odstranění nerovnoměrností povrchu předmětů. Proces probíhá v 15% kyselině chlorovodíkové za laboratorní teploty po dobu 5 min. Poté se vzorky z moření vyjmou a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou. Povrch předmětů se následně elektrochemicky leští za laboratorní teploty v roztoku
-2CZ 2021 - 185 A3 obsahujícím NaOH o koncentraci 55 g/1, kde se jako protielektrody použijí nerezové plechy s plochou převyšující plochu předmětů. Používá se proudová hustota 3,5 A/dm2, přičemž vzorky se nejprve zapojí jako anoda po dobu 30 sekund, dále po dobu 60 sekund jako katoda a následně opět po dobu 30 sekund jako anoda. Poté se předměty z lázně vyjmou a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou. Po leštění se povrch předmětů aktivuje v 4% kyselině chlorovodíkové za laboratorní teploty po dobu 2 minut. Předměty se z lázně vyjmou a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou.
Galvanizace probíhá v lázni o výše uvedeném složení. Předměty se zapojí jako katoda a depozice probíhá za laboratorní teploty 10 minut při aplikované proudové hustotě 5 A/dm2. Jako anody se použijí nerezové plechy s plochou převyšující plochu předmětů. Lázeň se intenzivně míchá a uvolňující se plyny se odvádí digestoři. Po ukončení depozice se předměty vyjmou a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou. Povrch předmětů se následně projasní v 0,5% roztoku kyseliny dusičné po dobu 30 sekund. Předměty se z lázně vyjmou a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyjí deionizovanou vodou. Následně se vzorky vysuší pomocí proudu vzduchu o teplotě 50 °C.
Objasnění výkresů
Obr. 1 zobrazuje výsledky standardizovaného testu korozní odolnosti dle příkladu 5.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1 - příprava ocelové destičky a úpravu jejího povrchu před galvanickým pokovením.
Panel z oceli 1008/1010 o rozměrech plochy 76 mm a 152 mm a tloušťce 0,89 mm se omyje destilovanou vodou pro odstranění hrubých nečistot. Následně se ponoří na 10 minut do ultrazvukové odmašťovací lázně o teplotě 50 °C obsahující NaOH o koncentraci 20 g/1, Na2COs o koncentraci 20 g/1 a dodecylsíran sodný o koncentraci 4 g/1. Panel se následně ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Po odmaštění následuje moření pro odstranění nerovnoměrností povrchu předmětů, přičemž tento proces probíhá v 15% kyselině chlorovodíkové za laboratorní teploty po dobu 5 minut. Poté se panel z moření vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Povrch panelu se následně elektrochemicky leští za laboratorní teploty v roztoku obsahujícím NaOH o koncentraci 55 g/1, kde se jako protielektrody použijí dva nerezové plechy o stejné velikosti jako pokovovaný panel. Používá se proudová hustota 3,5 A/dm2, přičemž pokovovaný panel se nejprve zapojí jako anoda po dobu 30 sekund, dále po dobu 60 sekund jako katoda a následně opět po dobu 30 sekund jako anoda. Poté se panel z lázně vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Po leštění se povrch panelu aktivuje v 4% kyselině chlorovodíkové za laboratorní teploty po dobu 2 minut. Panel se z lázně vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou.
Příklad 2 - tvorba slitinového povlaku obsahujícího 70 % hmota, zinku, 29 % hmota, železa 0,3 % hmota, wolframu galvanickým pokovením.
Panel z oceli 1008/1010 o rozměrech plochy 76 mm a 152 mm a tloušťce 0,89 mm ošetřený postupem popsaným v příkladu 1 se umístí do galvanické lázně obsahující ZnSCLT^O o koncentraci 200 g/1, FeSCLY^O o koncentraci 15 g/1, Na2WO4-2H2O o koncentraci 0,67 g/1, (NH4)2SO4 o koncentraci 30 g/1, NaiCO; o koncentraci 80 g/1 a s pH upraveným pomocí 25% roztoku kyseliny sírové na hodnotu 2,4. Panel se zapojí jako katoda, aplikuje se proudová hustota 5 A/dm2 a depozice trvá 10 minut za laboratorní teploty, přičemž jako anody se použijí dva nerezové plechy o velikosti pokovovaného panelu. Lázeň se intenzivně míchá a uvolňující se plyny se odvádí digestoři. Po ukončení depozice se panel vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Panel se následně projasní v 0,5% roztoku kyseliny dusičné po dobu
-3 CZ 2021 - 185 A3 sekund. Panel se z lázně vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Následně se panel vysuší pomocí proudu vzduchu o teplotě 50 °C.
Příklad 3 - tvorba slitinového povlaku obsahujícího 70 % hmota, zinku, 28 % hmota, železa a 1,3 % hmota, wolframu galvanickým pokovením.
Panel z oceli 1008/1010 o rozměrech plochy 76 mm a 152 mm a tloušťce 0,89 mm ošetřený postupem popsaným v příkladu 1 se umístí do galvanické lázně obsahující ZnSO^FEO o koncentraci 200 g/1, FeSO4-7H2O o koncentraci 15 g/1, Na2WO4-2H2O o koncentraci 2 g/1, (NH4)2SO4 o koncentraci 30 g/1, NaiCO; o koncentraci 80 g/1 a s pH upraveným pomocí 25% roztoku kyseliny sírové na hodnotu 2,4. Panel se zapojí jako katoda, aplikuje se proudová hustota 5 A/dm2 a depozice trvá 10 minut za laboratorní teploty, přičemž jako anody se použijí dva nerezové plechy o velikosti pokovovaného panelu. Lázeň se intenzivně míchá a uvolňující se plyny se odvádí digestoři. Po ukončení depozice se panel vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Panel se následně projasní v 0,5% roztoku kyseliny dusičné po dobu 30 sekund. Panel se z lázně vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Následně se panel vysuší pomocí proudu vzduchu o teplotě 50 °C.
Příklad 4 - tvorba slitinového povlaku o výhodném složení obsahujícím 70 % hmota, zinku, 28,5 % hmota, železa a 0,8 % hmota, wolframu galvanickým pokovením.
Panel z oceli 1008/1010 o rozměrech plochy 76 mm a 152 mm a tloušťce 0,89 mm ošetřený postupem popsaným v příkladu 1 se umístí do galvanické lázně obsahující ZnSChTFEO o koncentraci 200 g/1, FeSO4-7H2O o koncentraci 15 g/1, Na2WO4-2H2O o koncentraci 1,2 g/1, (NH4)2SO4 o koncentraci 30 g/1, NaiCO; o koncentraci 80 g/1 a s pH upraveným pomocí 25% roztoku kyseliny sírové na hodnotu 2,4. Panel se zapojí jako katoda, aplikuje se proudová hustota 5 A/dm2 a depozice trvá 10 minut za laboratorní teploty, přičemž jako anody se použijí dva nerezové plechy o velikosti pokovovaného panelu. Lázeň se intenzivně míchá a uvolňující se plyny se odvádí digestoři. Po ukončení depozice se panel vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Panel se následně projasní v 0,5% roztoku kyseliny dusičné po dobu 30 sekund. Panel se z lázně vyjme a ve dvou stupních trvajících 30 sekund omyje deionizovanou vodou. Následně se panel vysuší pomocí proudu vzduchu o teplotě 50 °C.
Příklad 5 - výsledek standardizovaného testu korozní odolnosti standardizovaného panelu pokrytého slitinovým povlakem o výhodném složení obsahujícím 70 % hmota, zinku, 28,5 % hmota, železa a 0,8 % hmota, wolframu.
Standardizované ocelové panely z oceli 1008/1010 mají rozměry plochy 76 mm a 152 mm a tloušťku 0,89 mm. Standardizovaný urychlený korozní test probíhá v roztoku o pH 6,0 obsahujícím NaCl o koncentraci 50 g/1 a 30% peroxid vodíku o koncentraci 10 mL/1 v ultrazvukové lázni po dobu 24 hodin. Slitinový povlak o tomto složení se vyznačuje hodnotou mikrotvrdosti podle Vickerse 70,1 HVo.oos. Tento slitinový povlak (vzorek 3) vykázal během standardizovaného urychleného korozního testu na standardizovaných panelech z oceli 1008/1010 hmotnostní úbytek 0,33 g. Ocel pokrytá komerční vrstvou čistého zinku (vzorek 1, mikrotvrdost podle Vickerse 40,2 HVo.oos) vykázala hmotnostní úbytek 0,68 g a ocel pokrytá ochrannou vrstvou na bázi zinku dle dokumentu WO 9730192 AI (vzorek 2, mikrotvrdost podle Vickerse 51,1 HVo.oos) vykázala hmotnostní úbytek 0,46 g, což dokazuje oproti stavu techniky výrazně vyšší odolnost slitinového povlaku dle předkládaného vynálezu proti korozi.
-4CZ 2021 - 185 A3
Průmyslová využitelnost
Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů je průmyslově využitelný pro výrobu dílů 5 požadujících velmi dobrou protikorozní odolnost a současně vyšší tvrdost ochranného povlaku, která prodlouží jeho životnost.
Claims (5)
1. Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů, obsahující zinek, železo a wolfram, vyznačující se tím, že obsahuje 70 % hmoto, zinku, 28 až 29 % hmota, železa a 0,3 až 1,3 % hmota, wolframu, a že dále obsahuje celkově méně než 1 % hmota, dalších prvků.
2. Slitinový povlak podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 28,5 % hmota, železa a 0,8 % hmota, wolframu.
3. Způsob přípravy slitinového povlaku pro ochranu kovových povrchů podle nároku 1, vyznačující se tím, že probíhá v galvanizaění lázni s hodnotou pH 2,4 obsahující Z11SO4 7H2O o koncentraci 200 g/1, FCSO4 7H2O o koncentraci 15 g/1, Na3WO4 2H2O o koncentraci 0,67 g/1 až 2,0 g/1, (NELÁSCE o koncentraci 30 g/1, Na3CO3 o koncentraci 80 g/1, přičemž pokovované předměty se zapojí jako katoda a depozice probíhá za laboratorní teploty 10 minut při aplikované proudové hustotě 5 A/dm2; jako anody se použijí nerezové plechy s plochou převyšující plochu pokovovaného předmětu; a lázeň se intenzivně míchá.
4. Způsob přípravy slitinového povlaku podle nároku 3, vyznačující se tím, že galvanizaění lázeň obsahuje Na3WO4 2H2O o koncentraci 1,2 g/1.
5. Způsob přípravy slitinového povlaku podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že plocha nerezových plechů je dvojnásobkem plochy pokovovaného předmětu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021185A CZ2021185A3 (cs) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021185A CZ2021185A3 (cs) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309341B6 CZ309341B6 (cs) | 2022-09-07 |
| CZ2021185A3 true CZ2021185A3 (cs) | 2022-09-07 |
Family
ID=83115285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021185A CZ2021185A3 (cs) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2021185A3 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919979B1 (cs) * | 1970-12-15 | 1974-05-21 | ||
| US3791801A (en) * | 1971-07-23 | 1974-02-12 | Toyo Kohan Co Ltd | Electroplated steel sheet |
| US20080028976A1 (en) * | 2003-12-09 | 2008-02-07 | Kansai Paint Co., Ltd. | Electroplated Coating of Zinc Alloy with Excellent Corrosion Resistance and Plated Metal Material Having Same |
| CZ2010217A3 (cs) * | 2010-03-23 | 2012-01-11 | Ceské vysoké ucení technické v Praze | Zpusob vytvorení kompozitní povrchové úpravy na povrchu materiálu |
| CN105543561A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-04 | 滁州市品诚金属制品有限公司 | 一种锌合金材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-04-13 CZ CZ2021185A patent/CZ2021185A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309341B6 (cs) | 2022-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8147671B2 (en) | Electroplating method and electroplated product | |
| EP1915473B1 (en) | Pretreatment of magnesium substrates for electroplating | |
| JP6788506B2 (ja) | 三価電解液から析出される微小不連続クロムの不動態化 | |
| US20090223829A1 (en) | Micro-Arc Assisted Electroless Plating Methods | |
| JPH01304713A (ja) | 耐食性希土類磁石の製造方法 | |
| JP5299887B2 (ja) | ３価クロムめっき皮膜用電解処理液 | |
| US20110253556A1 (en) | Solution system for electrolytically removing titanium carbide coating and method for same | |
| EP2312017B1 (en) | Tin-plated steel plate and process for producing the tin-plated steel plate | |
| US8404097B2 (en) | Process for plating a metal object with a wear-resistant coating and method of coating | |
| JP4862445B2 (ja) | 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| CN111304666A (zh) | 一种铝制品耐强酸、耐强碱、高耐磨表面处理工艺 | |
| CZ2021185A3 (cs) | Slitinový povlak pro ochranu kovových povrchů a způsob jeho přípravy | |
| KR20160078289A (ko) | 금속 표면의 복층 도금 방법 | |
| US2975073A (en) | Corrosion resistance of electroless nickel plate | |
| US3725217A (en) | Plating titanium and zirconium and their alloys with nickel,chromium and other heavy metals | |
| US6749953B1 (en) | Whiskerless galvanized product having multi-layer rust prevention film and manufacturing method of whiskerless galvanized product having multi-layer rust prevention film | |
| US2769774A (en) | Electrodeposition method | |
| JP7400766B2 (ja) | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 | |
| US20240294773A1 (en) | Coating composition and process for applying same to metal substrates | |
| KR102861639B1 (ko) | 내식성이 우수한 친환경 코발트 프리 크로메이트 전기아연도금된 금속의 제조방법 | |
| KR20180057583A (ko) | 고내식성 고속도 산성아연-니켈 합금도금 조성물 및 공정기술 | |
| EP4617408A1 (en) | Chromium-plated component and production method for same | |
| EP4617407A1 (en) | Chromium plated component and method for producing same | |
| KR20250137660A (ko) | 아연 함유액의 제조 방법, 전기 아연 도금욕의 제조 방법 및 전기 아연 도금 강판의 제조 방법 | |
| JPH06346273A (ja) | 錫めっき硫酸浴用スラッジ抑制剤および錫めっき方法 |