DE1521148B2 - Ferrous metal article with an aluminum-zinc alloy coating and method for its manufacture - Google Patents
Ferrous metal article with an aluminum-zinc alloy coating and method for its manufactureInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Zink-AIuminium-Überzüge auf Eisenoberflächen durch Feuermetallisieren, bei dem der Überzug in einem Schmelzbad gebildet wird, das sowohl einen hohen Aluminium-Gehalt als auch einen hohen Zink-Gehalt aufweist.The invention relates to zinc-aluminum coatings on iron surfaces by hot-dip metallization, in which the coating is formed in a weld pool which has both a high aluminum content and a high zinc content.
In der FR-PS 7 07 035 ist angegeben, ein vollständiges Anhaften von Zink-Aluminium-Legierungen, z. B. solchen, die 70 bis 99% Zink, Rest Aluminium enthalten, an Stahl zu erzielen. Die Stahlwerkstücke werden zuerst mit einem Überzug aus Zink versehen, an dessen Oberfläche die Zink-Aluminium-Legierung haften soll.In FR-PS 7 07 035 it is indicated that zinc-aluminum alloys, for. B. steel that contains 70 to 99% zinc, the remainder aluminum. The steel workpieces are First provided with a coating of zinc, on the surface of which the zinc-aluminum alloy should adhere.
Ähnlich ist aus der GB-PS 8 76 032 ein Verfahren zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Stahloberflächen gegenüber dem Angriff von heißem oder kaltem Wasser bekannt, gemäß dem zunächst nach herkömmlicher Weise verzinkt wird, worauf das Stahlwerkstück in ein Bad aus geschmolzener Zink-Aluminium-Legierung mit einem Gehalt von 0,1 bis 2,5% Aluminium und 0,01 bis 0,05 % Silizium getaucht wird.Similarly, from GB-PS 8 76 032 a method for improving the resistance of steel surfaces is known to the attack of hot or cold water, according to the first after is conventionally galvanized, whereupon the steel workpiece is immersed in a bath of molten zinc-aluminum alloy with a content of 0.1 to 2.5% aluminum and 0.01 to 0.05% silicon is immersed.
Des weiteren wurde versucht, gründliche Analysen der Auswirkungen verschiedener Bestandteile vorzunehmen, die normalerweise bei der Herstellung derartiger Überzüge verwendet werden, ohne daß man jedoch die volle Bedeutung der Beimengung von Zusätzen erkannt hatte.Furthermore, an attempt was made to carry out thorough analyzes of the effects of various components, normally used in the manufacture of such coatings without one however, had recognized the full importance of adding additives.
So werden in der Literaturstelle »Stahl und Eisen«, 77, 1957, Nr. 7, S. 436, die Auswirkungen untersucht, die sich für eine Eisenoberfläche durch Zusatz von Zink, Silizium, Beryllium oder Zinn allein oder teilweise in Kombination ergeben. Auch die Auswirkungen verschiedener anderer Elemente werden angegeben. Das angegangene Problem besteht dabei darin, daß mit Aluminium allein auf der Eisenseite eine stark verzahnte Legierungsschicht erhalten wird. Es wird hervorgehoben, daß der Zusatz von Zink bei 12% eine deutliche Grenze findet, weil sich bei höheren Zinkkonzentrationen der Aufbau der Legierungsschicht entscheidend ändert, indem statt einer dichten eine aufgelockerte Legierungsschicht entsteht, die sehr viel dicker als selbst die dichte Legierungsschicht ist, die in reinen Aluminiumschmelzen gebildet wird.Thus, in the literature reference "Stahl und Eisen", 77, 1957, No. 7, p. 436, the effects are examined, which are suitable for an iron surface by adding zinc, silicon, beryllium or tin alone or in part result in combination. The effects of various other elements are also given. The problem addressed is that with aluminum alone on the iron side, one is strong toothed alloy layer is obtained. It is emphasized that the addition of zinc at 12% is a There is a clear limit because the alloy layer builds up at higher zinc concentrations changes significantly by creating a loosened alloy layer instead of a dense one, which has a lot thicker than even the dense alloy layer that is formed in pure aluminum melts.
Aus der DT-AS 11 38 603 ist weiterhin ein Verfahren bekannt, das unter anderem der Erhöhung der Überziehgeschwindigkeit von Metallen mit Aluminium oder Aluminiumlegierungen dient, wobei bestimmte , Mengen an Alkalimetallen in das Überzugsbad ejnge-From DT-AS 11 38 603 a method is also known which, among other things, increases the pulling speed of metals with aluminum or aluminum alloys, with certain amounts of alkali metals being added to the coating bath.
führt werden. Unter den überziehbaren Metallen befinden sich neben Eisen auch Chrom, Kobalt, Molybdän, Nickel und—verschiedene andere.. Beim Überziehen mit Aluminiumlegierungen kann der Aluminiumgehalt zwischen mehr als 99 und etwa 50 % liegen, wobei der Rest Beryllium, Cer, Chrom, Kupfer, Kobalt, Magnesium, Molybdän, Silicium, Titan, Vanadium, Zink usw. einzeln oder zu mehreren sein kann. Insoweit die bekannten1" Verfahren das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem angehen, vermitteln sie den Eindruck, daß eine Zwischenschicht aus Zink erzeugt werden muß, bevor ein guter Überzug aus Aluminium-Zink-Legierung auf Stahl aufgebracht werden kann, oder daß die Zugabe von mehr als einer sehr begrenzten Menge Zink zu der Schwierigkeit führt, daß die Zwischenschicht unerwünscht dick ausfällt. leads to be. In addition to iron, the metals that can be coated include chromium, cobalt, molybdenum, nickel and - various others .. When coating with aluminum alloys, the aluminum content can be between more than 99 and about 50%, with the remainder being beryllium, cerium, chromium, copper, Cobalt, magnesium, molybdenum, silicon, titanium, vanadium, zinc, etc. can be singly or in groups. In so far as the known 1 "methods address the problem underlying the present invention, they give the impression that an intermediate layer of zinc must be created before a good coating of aluminum-zinc alloy can be applied to steel, or that the addition of more than a very limited amount of zinc leads to the difficulty that the intermediate layer is undesirably thick.
Die durch die DT-AS 11 38 603 vermittelte Lehre gibt zwar in ihrer allgemein gehaltenen Art Überlegungen Raum, wie man zu einem verbesserten Überzug gelangen könnte, jedoch gibt sie keinen Hinweis darauf, wie ein festes Anhaften einer Aluminiumlegierung mit mehr als 30 % Zinkgehalt zu erzielen ist.The teaching conveyed by the DT-AS 11 38 603 gives in its general nature considerations However, it gives no indication of how an improved coating could be obtained how to achieve tight adhesion of an aluminum alloy with more than 30% zinc content.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung von festhaftenden und korrosionsbeständigen Aluminium-The object of the invention is therefore to create firmly adhering and corrosion-resistant aluminum
Zink-Überzügen mit hohen Gehalten an beiden Bestandteilen unmittelbar auf eisenhaltigen Gegenständen. Zinc coatings with high levels of both components directly on objects containing iron.
Gegenstand der Erfindung sind der in den Ansprüchen 1 und 2 angegebene Metallgegenstand sowie das im Anspruch 3 gekennzeichnete Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to the metal object specified in claims 1 and 2 as well the method characterized in claim 3 for its production.
Der Metallgegenstand gemäß der Erfindung zeichnet sich durch eine dünne, gleichförmige eisenführende Zwischenschicht an der Grenzfläche zwischen der eisenhaltigen Unterlage und dem Überzug aus. Das Silicium fördert die Bildung eines anhaftenden Überzugs, unterdrückt die Bildung einer eisenführenden Zwischenschicht an der Grenzfläche zwischen dem Grundkörper und dem Überzug und stellt sicher, daß die gebildete Zwischenschicht dünn und gleichförmig ist. Je nach Wunsch können mehr als 3% Silicium, bezogen auf den Aluminiumgehalt, angewendet werden. Soweit festgestellt wurde, hat der Silici umgehalt desThe metal object according to the invention is characterized by a thin, uniform iron guide Interlayer at the interface between the ferrous substrate and the coating. That Silicon promotes the formation of an adherent coating, suppresses the formation of an iron-bearing coating Interlayer at the interface between the base body and the coating and ensures that the intermediate layer formed is thin and uniform. Depending on your requirements, more than 3% silicon can be obtained on the aluminum content. As far as it was found, the silicon content of the
3 43 4
Überzuges keine Wirkung auf den Korrosionswider- nähernd 65O0C erwärmt wird. Der Ofen wird von denCoating has no effect on the corrosion resistance is heated to almost 65O 0 C. The oven is powered by the
stand des überzogenen Gegenstandes. Verbrennungsprodukten aus Naturgas und Luft instand of the coated object. Combustion products from natural gas and air in
Das Verfahren zur Herstellung des Metallgegen- einem Verhältnis von 1: 8 beheizt. Hinter dem OfenThe process for making the metal is heated against a ratio of 1: 8. Behind the stove
Standes gemäß der Erfindung ist insbesondere zum wird der Streifen über eine Rolle 11 durch eine Kam-The prior art according to the invention is in particular for the strip on a roller 11 through a cam
Überziehen von Stahlbändern und -drähten brauchbar. 5 mer 12 geführt, in der die Temperatur des Streifens aufCoating of steel strips and wires useful. 5 mer 12 performed, in which the temperature of the strip on
Eine dicke Zwischenschicht an der Grenzfläche zwi- annähernd 4270C abnimmt. In der Kammer 12 wirdA thick intermediate layer at the interface be- decreases approximately 427 0 C. In the chamber 12 is
sehen dem Stahlband und einem nicht eisenhaltigen, eine Atmosphäre aus 99% Wasserstoff aufrechterhal-see the steel strip and a non-ferrous, an atmosphere of 99% hydrogen.
schützenden Überzugsmetall würde die Bildung von ten, die den Streifen vor seinem Eintritt in ein Über-protective coating metal would prevent the formation of the strip before it enters an over-
Rissen im Überzug begünstigen, wenn der überzogene zugsgefäß 13 gegen Oxydation schützt. Mit Hilfe vonPromote cracks in the coating if the coated draft vessel 13 protects against oxidation. With the help of
Gegenstand deformiert wird. Zusätzlich führt eine io untergetauchten Rollen 15 und 15' wird uer StreifenObject is deformed. In addition, an io submerged roller 15 and 15 'will run over the strip
starke Legierung mit dem Überzugsmetall bei Streifen durch ein Schmelzbad 14 befördert, das auf einer Tem-strong alloy with the coating metal in the case of strips conveyed through a molten bath 14, which is at a temperature
von dünner Bemessung aus Eisen zu einem verhältnis- peratur von 5700C gehalten wird. Beim Verlassen desfrom thin dimensioning made of iron to a ratio temperature of 570 0 C is kept. When leaving the
mäßig großen Verlust an Grundmetall, wodurch das Bades läuft der Streifen durch zwei untere glattemoderately large loss of base metal, as a result of which the bath runs the strip through two lower smooth
Metall der Unterlage selbst geschwächt wird. Auch Rollen 16 aus (unlegiertem) Stahl mit geringem Koh-Metal of the base itself is weakened. Rollers 16 made of (unalloyed) steel with low carbon
führt eine starke Legierung an der Grenzschicht 15 lenstoffgehalt hindurch. Wenn der Streifen vertikal zuleads a strong alloy at the boundary layer 15 through it. When the strip is vertical too
manchmal zu einem unebenen Überzug, so daß das einer Rolle 18 weiterläuft, wird sein Überzug vonsometimes to an uneven coating, so that a roller 18 continues to run, its coating of
Aussehen der Oberfläche viel zu wünschen übrig läßt. einem Luftgebläse 17 abgeschreckt, und anschließendSurface appearance leaves a lot to be desired. quenched an air blower 17, and then
Der überzogene Gegenstand gemäß der Erfindung wird der Streifen auf einer Rolle 19 aufgewickelt. DieThe coated article according to the invention is wound onto a roll 19, the strip. the
und das Verfahren, diesen Überzug auf eine eisen- Streifengeschwindigkeit beträgt annähernd 13,7 m/minand the method of applying this coating to an iron strip speed is approximately 13.7 m / min
haltige Unterlage aufzubringen, werden im folgenden 20 und die Eintauchzeit im überziehenden Bad etwa 4 s.Applying the substrate is 20 seconds and the immersion time in the coating bath is about 4 seconds.
in Verbindung mit den Figuren näher erläutert. Die Gesamtdicke des Überzuges auf beiden Seiten desexplained in more detail in connection with the figures. The total thickness of the coating on both sides of the
F i g. 1 ist eine Mikrofotografie eines Querschnitts überzogenen Streifens beträgt im Mittel 0,05 mm.
durch ein überzogenes Stahlband, dessen Überzug an- Bei der Bereitung des Schmelzbades wird vorzugsnähernd
25 % Aluminium und annähernd 74 % Zink weise Aluminium mit einem Reinheitsgrad von minde; .
enthält; 25 stens 99,5 % von der folgenden Zusammensetzung au*F i g. Figure 1 is a photomicrograph of a cross-section coated strip averaging 0.05mm.
by means of a coated steel strip, the coating of which is attached. During the preparation of the weld pool, preferably approximately 25% aluminum and approximately 74% zinc are used, with a degree of purity of at least ; . contains; 25 at least 99.5% of the following composition made up *
F i g. 2 ist eine Mikrofotografie eines Querschnittes gewendet:F i g. 2 is a photomicrograph of a cross-section turned over:
durch ein überzogenes Stahlband, dessen Überzug an- Aluminium ~~ 99 65°/by a coated steel band, the coating of which is aluminum ~~ 99 65 ° /
nähernd 35 % Aluminium und annähernd 64 % Zink p;c=n πΊ ο °/ approximately 35% aluminum and approximately 64% zinc p; c = n πΊ ο ° /
enthalt; Silicium 013°/contains; Silicon 013 ° /
F i g. 3 ist eine Mikrofotografie eines Querschnitts 30 Mangan 0Ό1 / F i g. 3 is a photomicrograph of a cross section 30 Manganese 0Ό1 /
durch ein überzogenes Stahlband, dessen Überzug an- Zink 0Ό1 / by a coated steel strip, the coating of which is zinc 0Ό1 /
nähernd 54% Aluminium und annähernd 44,5% Zink Vanadium · ' 001 °/ approximately 54% aluminum and approximately 44.5% zinc vanadium · 001 ° /
enthält; Cadmium ·-·-■· r 0*02%contains; Cadmium · - · - · · r 0 * 02%
F i g. 4 ist eine Mikrofotografie eines Querschnitts Natrium 0Ό0Ι °/F i g. 4 is a photomicrograph of a cross section of sodium 0Ό0Ι ° /
durch ein überzogenes Stahlband, dessen Überzug an- 35 ' /o by a coated steel band, the coating of which is an- 35 ' / o
nähernd 70 % Aluminium und annähernd 28 % Zink Das für die Schmelze verwendete Zink besitzt einenapproximately 70% aluminum and approximately 28% zinc. The zinc used for the melt has a
enthält; Reinheitsgrad von mehr als 99,99%.contains; Purity level greater than 99.99%.
F i g. 5 zeigt schematisch die Vorrichtung, mit der Das Silicium wird dem Bad in Form einer Alumi-F i g. 5 shows schematically the device with which the silicon is added to the bath in the form of an aluminum
der Gegenstand der Erfindung hergestellt wird. niumlegierung mit der folgenden Zusammensetzungthe object of the invention is produced. nium alloy having the following composition
Bei dem bevorzugten Verfahren zum Überziehen 40 hinzugefügt:In the preferred method of enrobing 40, added:
einer eisenhaltigen Unterlage, z. B. eines Stahlstreifens, Silicium 12 00 °/a ferrous pad, e.g. B. a steel strip, silicon 12 00 ° /
wird der Streifen zunächst durch eine reinigende Lö- Eisen 0*33 / the strip is first cleaned by a cleaning iron 0 * 33 /
sung hindurchgezogen, die von seiner Oberfläche das Aluminium Restsung pulled through, the remainder of the aluminum from its surface
Fett und den Schmutz entfernt. Der gereinigte StreifenRemoves grease and dirt. The cleaned strip
wird dann in einen Ofen eingeführt und auf eine Tem- 45 Diese Bestandteile werden bei einer vorteilhaften peratur erwärmt, die etwa der des Überzugsbades ent- Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahspricht. Darauf wird der Streifen unmittelbar durch rens in solchen Anteilen kombiniert, daß das Bad aneine Schutzgas-Atmosphäre in ein Bad geschmolzenen nähernd 35 % Aluminium, 64 % Zink und 1 % Silicium Metalls befördert, das im wesentlichen aus 25 bis 70% enthält.is then introduced into an oven and placed on a temperature heated temperature, which is roughly that of the coating bath. Implementation of the method according to the invention. The strip is then immediately combined by rens in such proportions that the bath is connected A protective gas atmosphere melted in a bath approached 35% aluminum, 64% zinc and 1% silicon Metal conveyed, which contains essentially from 25 to 70%.
Aluminium, Rest Zink, besteht. Die Temperatur des 50 Vom Querschnitt des nach dem Verfahren des BeiBades wird dabei etwas oberhalb des Schmelzpunktes spiels überzogenen Gegenstands ist die Mikrofotodes Metalls gehalten; die genaue Temperatur hängt grafie der F i g. 2 aufgenommen. Die Legierungsvon der Menge des Aluminiums und Zinks im Bad ab. schicht zwischen dem Überzug und dem Metall derAluminum, the remainder zinc. The temperature of the 50 From the cross section of the after the procedure of the bath If the object is slightly above the melting point, the object is the microphotodes Metal held; the exact temperature depends on the graph of fig. 2 recorded. The alloy of the amount of aluminum and zinc in the bath. layer between the coating and the metal of the
Im einzelnen wird gemäß F i g. 5 ein Bd. 1 aus ge- Unterlage ist derart dünn, daß sie bei einer 500fachenIn detail, according to FIG. 5 a Bd. 1 of the underlay is so thin that it is 500 times as thin
bördeltem Stahl von 0,711 mm Dicke mit einem Koh- 55 Vergrößerung fast nicht unterscheidbar ist.flanged steel of 0.711 mm thick with a Koh- 55 magnification is almost indistinguishable.
lenstoffgehalt von 0,06% und einem Mangangehalt Die Mikrofotografie der F i g. 1 zeigt in 500facherfuel content of 0.06% and a manganese content. The microphotograph of FIG. 1 shows in 500 times
von 0,31 % und mit anderen, üblicherweise Vorhände- Vergrößerung einen Querschnitt durch einen anderenof 0.31% and with other, usually forehand enlargement, a cross-section through another
nen Elementen von einer Vorratsrolle 2 aus einem überzogenen Gegenstand gemäß der Erfindung, dernen elements from a supply roll 2 of a coated article according to the invention, the
Reinigungsbehälter 3 zugeführt, der eine wäßrige Lö- als Streifen aus Kohlenstoffstahl (unlegiertem Stahl)Cleaning container 3 supplied, which is an aqueous Lö- as a strip of carbon steel (unalloyed steel)
sung 4 einer alkalischen Reinigungslösung für Stahl- 60 nach dem zuvor erläuterten Verfahren in einem BadSolution 4 of an alkaline cleaning solution for steel 60 according to the method explained above in a bath
streifen in einer Konzentration von 29,9 g/l enthält, überzogen ist, das annähernd 25 % Aluminium, 74 %strip in a concentration of 29.9 g / l, is coated, which is approximately 25% aluminum, 74%
die auf einer Temperatur von annähernd 82 bis 94° C Zink und 0,77 % Silicium enthält. In diesem Beispielwhich contains zinc and 0.77% silicon at a temperature of approximately 82 to 94 ° C. In this example
gehalten wird. Der gereinigte Streifen wird von ist keine sichtbare Legierungsbildung des Eisens mitis held. The cleaned strip is made of is no visible alloying of the iron with
Bürsten 5 abgeschrubbt und in einem Behälter 6 mit dem Überzugsmetall vorhanden.Brushes 5 scrubbed and present in a container 6 with the coating metal.
Spülwasser 7 abgespült. Vom Spülbehälter 6 aus wird 65 Wenn der Aluminiumgehalt des Überzugs über 35%Rinsing water 7 rinsed off. From the rinsing container 6, 65 becomes. If the aluminum content of the coating is over 35%
der Streifen durch Gummiquetschrollen 8 und über hinaus erhöht wird, tritt eine geringe Materialmengethe strip is increased by rubber squeegees 8 and beyond, a small amount of material occurs
Leitrollen 9 nach unten durch einen Ofen 10 geführt, als Legierungsgrenzschicht in Erscheinung. SelbstGuide rollers 9 guided down through a furnace 10, as an alloy boundary layer in appearance. Self
in dem der Streifen auf eine Temperatur von an- wenn das Aluminium 70% des Legierungsüberzugsin which the strip is at a temperature of- when the aluminum is 70% of the alloy coating
darstellt, ist die eisenführende Zwischenschicht an der Tabelle I Grenzfläche gleichförmig und dünn. Als gleichförmig sei eine Legierungsschicht bezeichnet, die bei einer ebenen Unterlage nahezu eben ist, die aber örtliche Vorsprünge in dem Zink-Aluminium-Überzug ent- 5 halten kann. Diese bei größeren Aluminiummengen auftretende Gleichförmigkeit der Zwischenschicht kann man in den F i g. 3 und 4 sehen, die in 500facher Vergrößerung den Querschnitt durch einen ähnlichen Stahl zeigen, der nach dem zuvor beschriebenen Ver- io fahren überzogen ist. Bei der Herstellung der Probe gemäß F i g. 3 enthält das Bad, mit dem der überzogene Gegenstand hergestellt ist, annähernd 54% Aluminium, 44,5% Zink und 1,5% Silicium, während zur Herstellung der Probe gemäß F i g. 4 annähernd 15 70% Aluminium, 28% Zink und 2% Silicium verwendet sind.the intermediate iron-bearing layer at the Table I interface is uniform and thin. As uniform Let us denote an alloy layer that is almost even with a flat base, but the local one Projections in the zinc-aluminum coating can contain 5. This with larger amounts of aluminum Occurring uniformity of the intermediate layer can be seen in Figs. 3 and 4 see that in 500 times Enlargement show the cross-section through a similar steel, which according to the previously described ver io driving is overdone. When producing the sample according to FIG. 3 contains the bath with which the coated The article manufactured is approximately 54% aluminum, 44.5% zinc and 1.5% silicon while to produce the sample according to FIG. 4 approximately 15 70% aluminum, 28% zinc and 2% silicon are used.
In allen Beispielen gemäß den F i g. 1 bis 4 wird mit einer Lösung aus 95% Amylalkohol und 5% Salpetersäure 5 s lang geätzt.In all examples according to FIGS. 1 to 4 is made with a solution of 95% amyl alcohol and 5% nitric acid Etched for 5 seconds.
Die Betriebstemperatur des dem Überziehen dienenden Schmelzbades liegt normalerweise im Bereich von 524 bis 678° C; je nach der Aluminiummenge in der Legierung wird die Temperatur mit zunehmendem Aluminiumgehalt erhöht.The operating temperature of the coating bath is normally in the range of 524 to 678 ° C; depending on the amount of aluminum in the alloy, the temperature becomes with increasing Increased aluminum content.
Typische Beispiele für die bevorzugten Badtemperaturen, die sich mit dem Aluminiumgehalt ändern, sind:Typical examples of the preferred bath temperatures, which change with the aluminum content are:
*) Versuch nicht abgeschlossen.*) Attempt not completed.
Im sogenannten Auspufftest wird die Korrosionsbeständigkeit der Produkte gemäß der Erfindung mit einem Gehalt von 25 bis 70 % Aluminium im Überzug weit besser als von den feuerverzinkten GegenständenIn the so-called exhaust test, the corrosion resistance of the products according to the invention is measured a content of 25 to 70% aluminum in the coating is far better than that of the hot-dip galvanized objects
so erfüllt.so fulfilled.
Beim Auspufftest werden zwei überzogene Proben von der Größe 5,08 χ 10,1 cm2 8 s lang bei einer Lösungstemperatur von 82° C in eine wäßrige Lösung von 0,05 η-Schwefelsäure und 0,01 n-Bromwasserstoffsäure getaucht. Am Ende der Eintauchzeit fön 8 s werden .die Proben herausgenommen .und in den Dämpfen der dem Eintauchen dienenden Lösung 1 Stunde lang aufgehängt. Dieses Vorgehen wird jede Stunde wiederholt (insgesamt 20mal), worauf die Proben in einem Laborofen 2 h lang auf 260° C gehalten werden, um den Zyklus von 24 h zu vervollständigen. Hiernach werden die Proben auf den Beginn des Röstens untersucht*, wobei das Rosten an den abgeschnittenen Rändern der Proben unberücksichtigt bleibt. Der gesamte Versuch dauert 13 Zyklen von je einem Tag.In the exhaust test, two coated samples measuring 5.08 χ 10.1 cm 2 are immersed for 8 s at a solution temperature of 82 ° C. in an aqueous solution of 0.05 η-sulfuric acid and 0.01 n-hydrobromic acid. At the end of the immersion time of 8 seconds, the samples are taken out and hung in the vapors of the immersion solution for 1 hour. This procedure is repeated every hour (a total of 20 times), after which the samples are held in a laboratory oven at 260 ° C. for 2 hours to complete the 24 hour cycle. The samples are then examined for the beginning of roasting *, rusting at the cut edges of the samples being disregarded. The entire experiment lasts 13 cycles of one day each.
Die Ergebnisse des Auspuff tests sind in der Tabellen aufgeführt:The results of the exhaust test are in the tables listed:
Die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellten Überzüge sind metallurgisch an die eisenhaltige Unterlage gebunden.The coatings produced by the process described above are metallurgically similar to the ferrous ones Document bound.
Die überzogenen Gegenstände gemäß der Erfindung haben zahlreiche günstige Eigenschaften, wie die folgenden Daten zeigen.The coated articles according to the invention have numerous beneficial properties, such as the following Show data.
Im gesamten Überzugsbereich von 25 bis 70 % Aluminium ergibt sich bei den überzogenen Gegenständen gemäß der Erfindung im Vergleich zu feuerverzinkten Gegenständen eine Überlegenheit in einem Salzsprühversuch, der gemäß A.S.T.M.-Methode B 117-62 ausgeführt wurde, in der Größenordnung von annähernd 3: 1 bis 8:1.In the entire coating range from 25 to 70% aluminum results in the coated objects according to the invention, compared to hot-dip galvanized objects, superiority in a salt spray test, which was carried out according to A.S.T.M. method B 117-62, in the order of magnitude of approximately 3: 1 to 8: 1.
Typische Ergebnisse (Durchschnitt von vier Proben der Größe 10,1 χ 15,2 cm2 mit geschützten Rändern), sind in der folgenden Tabelle für die Salzsprühversuche an einem feuerverzinkten Stahlblech und an Stahlblechen gemäß der Erfindung angegeben, die mit Zink-AIuminium-Überzügen versehen sind.Typical results (average of four samples of size 10.1 × 15.2 cm 2 with protected edges) are given in the following table for the salt spray tests on a hot-dip galvanized steel sheet and on steel sheets according to the invention with zinc-aluminum coatings are provided.
Hinsichtlich ihrer äußeren Erscheinung weisen die überzogenen Gegenstände gemäß der Erfindung kleine Flitter auf. Diese Eigentümlichkeit ist bei zahlreichen Arbeiten äußerst erwünscht, wenn eine zusätzliche Oberflächenbehandlung, z. B. das Aufbringen von Malerfarbe, notwendig ist. Im Überzugsbereich mit 25 bis 45% Aluminium hat die Oberfläche des Gegenstandes ein außergewöhnlich glattes, weißes Aussehen.In terms of their external appearance, the coated articles according to the invention are small in size Tinsel on. This peculiarity is extremely desirable in numerous jobs, if an additional one Surface treatment, e.g. B. the application of paint is necessary. In the coating area with 25 to 45% aluminum, the surface of the object has an exceptionally smooth, white appearance.
*) Das Rosten der abgeschnittenen Ränder der Proben ist unberücksichtigt. *) The rusting of the cut edges of the samples is not taken into account.
Die Gegenstände gemäß der Erfindung, deren Überzug 25 bis 70 % Aluminium enthält, erfüllen bei Biegeversuchen die Anforderungen der A.S.T. M.-Norm A 93-59 T. Ferner zeigen die Gegenstände gemäß der Erfindung beim flachen Umbördeln des Randes in einem entsprechenden Standardtest bei allen Aluminiumkonzentrationen im Überzug von 25 bis 45% kein Abblättern. Der Überzug mit 70% Aluminium zeigt ein geringfügiges örtliches Abblättern.The objects according to the invention, the coating of which contains 25 to 70% aluminum, meet bending tests the requirements of A.S.T. M.-Norm A 93-59 T. Furthermore, show the objects according to Invention of flanging the edge flat in a corresponding standard test at all aluminum concentrations no peeling in the coating from 25 to 45%. The 70% aluminum coating shows some local flaking.
Weiterhin zeigen die Gegenstände gemäß der Erfin-Furthermore show the objects according to the invention
dung, deren Überzug 25 bis 45% Aluminium enthält, nur eine geringe Rißbildung, wenn sie um 180° flach auf sich selbst zurückgebogen werden.dung, the coating of which contains 25 to 45% aluminum, only slight cracking when it is flat by 180 ° to be bent back on itself.
Die Geschmeidigkeit und das Haften der ÜberzügeThe suppleness and the adhesion of the coatings
sind bei den Gegenständen gemäß der Erfindung mit einem Aluminiumgehalt von 25 bis 70% derart, daß diese die handelsübliche Verformung, z. B. die Ausbildung von Sicken, das Biegen usw., vertragen, ohne bedeutende Risse oder Schuppen zu bilden.are with the objects according to the invention an aluminum content of 25 to 70% in such a way that this allows for the customary deformation, e.g. B. the training of beading, bending, etc., without forming significant cracks or scales.
Zusammenfassend betrachtet, weisen die eisenhaltigen Gegenstände, die mit Zink-Aluminium überzogen sind, wobei der Aluminiumgehalt 25 bis 70% des gesamten Überzugs beträgt, eine Korrosionsbeständigkeit auf, die der der feuer verzinkten Gegenstände überlegen ist. Innerhalb des weiten Bereiches zeichnen sich die Überzüge, deren Aluminiumgehalt 25 bis 45% beträgt, durch ihre Geschmeidigkeit und ihre Freiheit von Schuppenbildung oder Abblättern aus, wenn sie starken Verformungsvorgängen unterworfen werden; die Überzüge mit einem Aluminiumgehalt von 40 bis 60% des Gesamtüberzuges zeichnenIn summary, the ferrous objects that are coated with zinc-aluminum, with an aluminum content of 25 to 70% of the entire coating has a corrosion resistance similar to that of the hot-dip galvanized items is superior. The coatings and their aluminum content stand out within the wide range 25 to 45% due to its suppleness and freedom from flaking or flaking off when they are subjected to severe deformation processes; the coatings with an aluminum content draw from 40 to 60% of the total coating
sich durch ihre bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit aus, die der der Überzüge durch Feuerverzinkung weit überlegen ist, obgleich die Verformbarkeit am oberen Ende des Bereiches des Aluminiumgehaltes etwas verlorengeht.are distinguished by their remarkable resistance to corrosion, that of the coatings by hot-dip galvanizing is far superior, although the ductility is at the upper end of the aluminum content range something is lost.
. Beispiele für Gegenstände, auf die die zuvor beschriebenen Zink-Aluminium-Überzüge leicht anwendbar sind, sind Drähte, Beschläge und Konstruktionsformen. . Examples of articles to which the zinc-aluminum coatings described above can be easily applied are wires, fittings and forms of construction.
ίο Wenn auch die Überzüge für die Gegenstände gemäß der Erfindung im wesentlichen aus den Metallen Zink und Aluminium bestehen, so kann der Überzug auch bis zu 0,3 % Chrom enthalten, um die Korrosion zwischen den Korngrenzen zu beeinflussen.ίο Even if the covers for the items are in accordance with the invention consist essentially of the metals zinc and aluminum, so the coating also contain up to 0.3% chromium in order to influence the corrosion between the grain boundaries.
Alle Prozentangaben, die mit den Komponenten des Bades oder Überzuges in Beziehung stehen, beziehen sieh auf das Gewicht.All percentages related to the components of the bath or coating relate look at the weight.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
509 538/298509 538/298
Claims (3)
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DEB0082759 | 1965-07-09 | ||
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DE1521148C3 DE1521148C3 (en) | 1976-04-29 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4008738C1 (en) * | 1989-06-07 | 1990-11-08 | Hoesch Stahl Ag, 4600 Dortmund, De | Improving surface quality of steel strip or sheet - by coating with aluminium zinc alloy including silicon |
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EP0401727A2 (en) * | 1989-06-07 | 1990-12-12 | Krupp Hoesch Stahl AG | Method for improving the quality of the surface of materials containing iron with a coating of aluminium-zinc alloys |
EP0401727A3 (en) * | 1989-06-07 | 1991-09-25 | Krupp Hoesch Stahl AG | Method for improving the quality of the surface of materials containing iron with a coating of aluminium-zinc alloys |
Also Published As
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SE315460B (en) | 1969-09-29 |
LU49050A1 (en) | 1966-11-22 |
GB1115673A (en) | 1968-05-29 |
US3393089A (en) | 1968-07-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |