DE1521317A1 - Protective cover - Google Patents
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- DE1521317A1 DE1521317A1 DE19651521317 DE1521317A DE1521317A1 DE 1521317 A1 DE1521317 A1 DE 1521317A1 DE 19651521317 DE19651521317 DE 19651521317 DE 1521317 A DE1521317 A DE 1521317A DE 1521317 A1 DE1521317 A1 DE 1521317A1
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Description
Inland Steel Company, Chicago, Illinois / V.St.v.A.Inland Steel Company, Chicago, Illinois / V.St.v.A.
S ehutzüber zugProtective cover
Die Erfindung betrifft allgemein einen verbesserten Schutzüberzug aus einer Magnesium-Zink-Legierung, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Schutzüberzugs aus einer Magnesium-Aluminium-Zink-Legierung sowie einen Eisengegenstand, der einen neuartigen Schutzüberzug aus einer Magnesium-Aluminium-Zink-Legierung trägt._The invention relates generally to an improved protective magnesium-zinc alloy coating, and more particularly to a method for the production of an improved protective coating from a magnesium-aluminum-zinc alloy and an iron object that has a novel protective coating made of a magnesium-aluminum-zinc alloy wearing._
Zinküberzüge werden seit langem zum Schutz von Bisenoberflächen gegen Korrosion verwendet. Verschiedene Legierungsmetalle wurden dem geschmolzenen Zink zugesetzt, um die Eigenschaften des Matallüberzugs oder das Überzugsverfahren zu verbessern. Die Legierungsmetalle, die der Zinkschmelze zugesetzt wurden, wurden gewöhnlich in sehr kleiner Menge, von Bruchteilen eines Prozents bis etwa 1 Prozent, zugesetzt und dienten in begrenztem Maße zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und des Aussehens der ÜberzügeZinc coatings have long been used to protect iron surfaces against corrosion. Various alloy metals were made added to the molten zinc to improve the properties of the metal coating or to improve the coating process. The alloy metals added to the zinc melt became common added in very small amounts, from a fraction of a percent to about 1 percent, and served limited improvement the corrosion resistance and the appearance of the coatings
9Ö9834/QS329Ö9834 / QS32
oder BAD ORIGINAL or BAD ORIGINAL
I Ö Δ I ό \ I I Ö Δ I ό \ I
oder zur Verminderung der gebildeten Menge an intermetallischen Verbindungen. Zu den Metallen, die einem Zinkbad zugesetzt wurden, gehören Blei, Zinn, Aluminium, Cadmium,*Antimon und Magnesium. or to reduce the amount of intermetallic formed Links. The metals that have been added to a zinc bath include lead, tin, aluminum, cadmium, * antimony, and magnesium.
Es wurde bereits erkannt, daß der Überzug seine beste Korrosionsbeständigkeit hat, wenn die Magnesiumkonzentration in dem geschmol· zenen Zink etwa 0,14 - 0,30 Gew.-fi, bevorzugt 0,04 - 0,05 $> "beträgt. ..Es wurde ferner angegeben, daß ein Zusatz von mehr als etwa 0,1 Gew»~?i» Magnesium zu einer durch Eintauchen aufzubringenden Zinkschmelze erhebliche Schwierigkeiten bei der Verarbeitung hervorruft, z.B. einen hohen Verlust duatch großen Flußmittelverbrauch und erhebliche Aschebildung auf der Oberfläche des Bads, so daß ein Zusatz von Aluminium bis zu höchstens etwa 0,02 fo, bevorzugt von etwa 0,005 5&» empfohlen wurde, um diese Verluste herabzusetzen und das Aussehen des Überzugs zu verbessern. Diese bekannten Magnesium-Zink- und Magnesium-Aluminium-Zink-Legierungen erhöhen die Korrosionsbeständigkeit auf etwa 20 - 90 %, im Mittel um etwa 50 $, gegenüber gewöhnlichen Zinküberzügen. Selbst mit der empfohlenen Menge Aluminium in dem Magnesium-Zink-Bad wird aber eine kleine, jedoch deutliche intermetallische Schicht gebildet , und es entstehen störende schwarze Teilchen, die bei dem Überzugsverfahren stcren. Es besteht also noch ein Bedürfnis zur Verbesserung eines Schutzüberzugs aus Zinklegierung und des Verfahrens zu seiner Herstellung. ·It has already been recognized that the coating has its best corrosion resistance when the magnesium concentration in the molten zinc is about 0.14-0.30 wt.%, Preferably 0.04-0.05%. It was also stated that the addition of more than about 0.1% by weight of magnesium to a zinc melt to be applied by immersion causes considerable processing difficulties, e.g. high loss due to large flux consumption and considerable ash formation on the surface of the bath so that an addition of aluminum up to a maximum of about 0.02 %, preferably about 0.005%, was recommended in order to reduce these losses and improve the appearance of the coating. Alloys increase the corrosion resistance to about 20-90%, on average by about $ 50, compared to normal zinc coatings An intermetallic layer is formed and annoying black particles are formed, which are disruptive during the coating process. Thus, there is still a need to improve a zinc alloy protective coating and the method for making it. ·
809834/0832809834/0832
Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zum Überziehen einer Metallunterlage mit einem verbesserten Schutzüberzug aus einer Zinklegierung.The invention is an improved method for Coating a metal base with an improved protective zinc alloy coating.
Ein weiteres Ziel ist ein Metallgegenstand, der einen verbesserten Schutzüberzug aus einer Zinklegierung trägt.Another object is a metal article bearing an improved protective zinc alloy coating.
Ein weiterer Gegenstand ist ein verbessertes Eintauchbad aus Magnesium-Aluminium-Zink-Legierung zum Oberziehen einer Metallunterlage.Another object is an improved immersion bath made of magnesium-aluminum-zinc alloy for coating a metal substrate.
Weitere Ziele gehen aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor.Further goals emerge from the following description and claims.
Es wurde gefunden, daß ein Schutzüberzug aus einer Metallegierung mit erheblich verbesserten Eigenschaften auf einer Metallunterlage, z.B. aus Eisen, bzw. Eisenlegierung, hergestellt werden kann, indem ein Legierungsüberzug aufgebracht wird, der etwa 1 - 4 Gew.-^b Magnesium und bevorzugt etwa. 0,05 *■ 5»0 Gew.-^It has been found that a protective coating made of a metal alloy with considerably improved properties can be produced on a metal base, for example made of iron or iron alloy, by applying an alloy coating, which is about 1 - 4 wt .- ^ b magnesium and preferably about. 0.05 * ■ 5 »0 wt .- ^
Aluminium, Rest Zink, enthält. Wenn auoh bereits eine verbesser- ' te Magnesium-Zink-Legierung mit etwa 1 - 4 S^ Magnesium erhalten wird, wenn man dem Legierungsbad eine sehr kleine Menge Aluminium zusetzt, wurde gefunden, daß die Korrosionsbeständigkeit und andere Eigenschaften des Überzugs wesentlich verbessert werden können, wenn die Legierung etwa 1-4 Gew.->4 Magnesium und bevorzugt etwa 3-5 Gew.-/ö Aluminium enthält und der Beet aus Zink besteht, fContains aluminum, the remainder zinc. If there is already an improvement te magnesium-zinc alloy with about 1 - 4 S ^ magnesium becomes when you add a very small amount of aluminum to the alloy bath It has been found that the corrosion resistance and other properties of the coating can be significantly improved when the alloy is about 1-4 wt.> 4 magnesium and preferably contains about 3-5 wt .- / o aluminum and the bed is made of zinc, f
Wennif
909834/0532909834/0532
, BAD ORIG'NAL., BAD ORIG'NAL.
Wenn die erfindungsgemäßen verbesserten Legierungsüberzüge auf eine Eisenunterlage aufgebracht werden, haben sie eine außerordentlich gute Korrosionsbeständigkeit. Die Werte der folgenden Tabelle I zeigen die erhebliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit eines verhältnismäßig* dünnen durch Eintauchen in die Schmelze aufgebrachten Legierungsüberzugs, der Magnesium, Aluminium und Zink innerhalb der Konzentrationebereiche enthält, die erfindungsgemäß angegeben wurden, gegenüber einem üblichen durch Eintauchen in die Schmelze aufgebrachten Zinküberzug von ähnlioher Stärke, der mit einer bekannten Zinklegierung im üblichen kontinuierlichen Verfahren durch Eintauchen in die Schmelze hergestellt worden ist«When the improved alloy coatings of the invention have If an iron base is applied, they have extremely good corrosion resistance. The values in Table I below show the significant improvement in the corrosion resistance of a relatively * thin material by immersion in alloy coating applied to the melt, which contains magnesium, aluminum and zinc within the concentration ranges, which were specified according to the invention, compared to a conventional zinc coating applied by immersion in the melt Similar strength to that with a known zinc alloy in the usual continuous process by immersion in the melt has been made "
Zueammeneetzung des zugsgewioht je ' störung in 5$igem Überzugebade Seite (g/929 cm ) Salsnebel (Stunden)Toeammenwetting the Zugsgewioht each ' disturbance in 5 $ igem cover bath side (g / 929 cm) Salsnebel (hours)
1) Hörsäle Zinklegierung1) Zinc alloy auditoriums
2) 3 * Mg + Zn2) 3 * Mg + Zn
3) 4 i» Mg + 0,2 # Al + Zn3) 4 i » Mg + 0.2 # Al + Zn
4) 2,5 # Mg + 4,4 ^ Al + Zn4) 2.5 # Mg + 4.4 ^ Al + Zn
Jede der «rfindungsgemäßen Magnesium-Zink-Legierungen schmilzt deutlich unterhalb des Schmelzpunkts einer üblichen Zinküberzugslegierung (421 C). Der Schmelzpunkt des eutektisohen tremie ehe s von Magnesium und Zink, date 3 Ί» Magnesium enthält, beträgt z.B. 367 C, und eine Überzugsmasse aus 2,49 Gew.-# Magnesium,Each of the magnesium-zinc alloys according to the invention melts well below the melting point of a conventional zinc coating alloy (421 ° C.). The melting point of the eutectic tremie before magnesium and zinc, date 3 Ί » magnesium contains, is, for example, 367 C, and a coating mass of 2.49 wt .- # magnesium,
909834/063 2 4t59 909834/063 2 4t59
BAD ORiGiNALBAD ORiGiNAL
4,39 Gew.-f° Aluminium, Rest Zink, bildet ein bei 338° G schmelzendes Eutektikum. Die übrigen Legierungen innerhalb des erfindungsgemäß angegebenen Bereichs haben Schmelzpunkte zwischen etwa 343 und 40I C. Wenn es gewünscht wird, ist es also möglich, mit einem Überzugsbad wesentlich unterhalb der normalen Betriebs temperatur eines üblichen Zinkgalvanisierungsbads, die zwischen etwa 427 un<i 455 C liegt, zu arbeiten.Constitutes 4.39 wt. ° -f aluminum, balance zinc with a 338 ° G-melting eutectic. The other alloys within the range specified according to the invention have melting points between about 343 and 40 ° C. If so desired, it is possible to use a coating bath significantly below the normal operating temperature of a conventional zinc electroplating bath, which is between about 427 and < 455 ° C , to work.
Die Werte der folgenden Tabelle II zeigen, wieviel intermetallische Verbindung gebildet wird, wenn Überzüge durch Eintauchen in Schmelzen der angegebenen Zusammensetzung bei den angegebenen Temperaturen hergestellt werden:The values in Table II below show how much intermetallic Connection is formed when coatings are immersed in Melts of the specified composition can be produced at the specified temperatures:
Wenn die Söhntelze bei Temperaturen oberhalb 4OÖ C gehalten wird, hemmt der Zusatz von Aluminium anscheinend die Bildung von intermetallischen Verbindungen.If the Söhntelze is kept at temperatures above 40 ° C, the addition of aluminum apparently inhibits the formation of intermetallics Links.
Eä wurde ferner beobachtet, daß keine wesentliche intermet&llische Schicht an der Berührungsfläche zwischen dem Legierüngsüber-It was also observed that no significant intermetallic Layer on the contact surface between the alloy over-
9Ö983-V/0S31 sm 9Ö983-V / 0S31 sm
zug und dem darunterliegenden Eisen gebildet wird, wenn das effindungsgemäße Sintauchbad bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt der Legierung und 455 C gehalten wird. Der gebildete Schutzüberzug hat verbesserte physikalische Eigenschaften, z.B. eine bessere Ziehbarkeit und Verformbarkeit, weil er praktisch keine Schicht von spröden intermetallischen Verbindungen enthält. .train and the underlying iron is formed if the invention Sinter immersion bath is maintained at a temperature between the melting point of the alloy and 455 C. The educated Protective coating has improved physical properties, e.g. better drawability and deformability, because it is practical does not contain a layer of brittle intermetallic compounds. .
Weitere Einsparungen können beim Aufbringen des Überzugs durch Eintauchen in die Schmelze durch Erhöhung des Aluminiumgehalts £,->macht werden, um die Abschöpfverluste herabzusetzen, die normalerweise durch Oxydation des Bads .an der Oberfläche entstehen,' insbesondere bei höheren Temperaturen. Die Werte von Tabelle III zeigen die Ergebnisse von Abschöpfversuchen, die in einem Gefäß aus rostfreiem Stahl bei 455 C durchgeführt wurden.Further savings can be made when applying the coating Immersion in the melt by increasing the aluminum content £, -> can be made in order to reduce the skimming losses that normally occur by oxidation of the bath 'arise on the surface,' especially at higher temperatures. The values in Table III show the results of skimming tests carried out in a vessel stainless steel at 455 C.
.menge desamount of
Dauer des gebildetenDuration of the educated
Temperatur * statischen abzuachöpfen-Zusammensetzung des Bads des Bades ( C) Versuchs den ProduktsTemperature * static scoop composition of the bath of the bath (C) Try the product
jfo Mg + Ör2$ Al +. Zn 2,5W/S Mg + 4,4#-Al + Zn jfo Mg + Ö r 2 $ Al +. Zn 2.5 W / S Mg + 4.4 # -Al + Zn
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, den verbesserten erfindungsgemäßen Überzug aus Magnesium-Zink-Legierung rasch abzukühlen, wenn der überzogene Gegenstand aus dem überzugebad genommen wird, um eine glattere und ansprechendere Oberfläche zu erhalten. Aenn der Eiaengegenstand mit dem erfindungsgemäßen Überzug nicht unmittelbar nach dem Herausnähmen aus dem Eintauch-It has also proven advantageous to use the improved Magnesium-zinc alloy coating according to the invention to cool rapidly when the coated article is removed from the coating bath to get a smoother and more appealing surface. Aenn the egg article with the inventive Do not remove the cover immediately after removing it from the immersion
909834/0532 ·909834/0532
bad BAD ORiGiNAL bad BAD ORiGiNAL
bad rasch abgekühlt wird, wird die Oberfläche unregelmäßig und etwas gefleckt. Biese Oberflächenstörungen werden aber wesentlich vermindert, wenn man ein fließendes Kühlmittel, z.B. gasförmigen Stickstoff, auf die Oberfläche der Legierung einwirken läßt, sobald der Gegenstand aus dem Überzugabad herausgenommen ist, um dadurch eine rasche Kühlung zu bewirken.bath is cooled rapidly, the surface becomes irregular and something speckled. These surface defects become essential reduced when a flowing coolant, e.g., gaseous nitrogen, is allowed to act on the surface of the alloy as soon as the object is taken out of the coating bath to thereby effect rapid cooling.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, begrenzen sie aber nicht.The following examples illustrate and limit the invention but not.
Eine Reih* von 10,2 χ 20,3 om großen Stahlprobeplatten wurden aus vollständig gehärtetem Stahl von 20 gauge hergestellt, der 0,86 mm stark war und etwa 0,04 # G, 0,29 - 0,35 # Mn, 0,01 0,011 i» P, 0,019 - 0,020 i» S und 0,04 i» Cu, Rest Eisen, enthielt. Alle Platten wurden nach dem folgenden Verfahren durch Oxydation vorgereinigtι (1) 15 Minuten kaltfetten mit Triohloräthylendaepf bei 77° C und (2) 3Q Sekunden Oxydation im Ofen bei 899° C. Die oxydierten Platten wurden dann in eine Trockenkammer übergeführt, di· eine Laboratoriums-Galvanisiervorrichtung enthielt. Die Atmosphäre in der Kammer enthielt 10 $ Wasserstoff, Rest Stickstoff· Der Taupunkt in der Trockenkammer wurde stete unterhalb -26° C gehalten. Die gereinigten Platten wurden 3 Minuten auf 982° C vorgeheizt und dann zum Eintauchen auf die Badtemperatur abgekühlt.A row * of 10.2 20.3 µm steel specimens were made from 20 gauge fully hardened steel that was 0.86 mm thick and about 0.04 # G, 0.29-0.35 # Mn, 0 .01 0.011 i » P, 0.019-0.020 i» S and 0.04 i » Cu, the remainder being iron. All plates were pre-cleaned by oxidation according to the following process (1) cold greasing for 15 minutes with triohloräthylendaepf at 77 ° C. and (2) oxidation for 30 seconds in an oven at 899 ° C. The oxidized plates were then transferred to a drying chamber, ie a laboratory - Electroplating device included. The atmosphere in the chamber contained 10 $ hydrogen, the remainder nitrogen. The dew point in the drying chamber was kept below -26 ° C. The cleaned plates were preheated to 982 ° C. for 3 minutes and then cooled to the bath temperature for immersion.
Eine legierung, die 3 Gew.-$ Magnesium und 97 % Zink enthielt, wurde in einem Graphittiegel bei etwa 400 G geschmolzen'· EineAn alloy containing 3% by weight magnesium and 97% zinc, was melted in a graphite crucible at about 400 g '· one
909834/0532 -Versuchsreihe 909834/0532 -Versuchsreihe
BADBATH
Versuchsreihe wurde mit der Zinklegierung durchgeführt, wobei die Badtemperatur zwischen 4OO und 455 C variiert wurde» Die Eintauchzeit betrug etwa 5 Sekunden. Die Wirkung der tieferen ßadtemperatur auf die Stärke der intermetallischen Schicht ist aus den folgenden Werten ersichtlich:Experiments were carried out with the zinc alloy, where the bath temperature was varied between 400 and 455 C »The Immersion time was about 5 seconds. The effect of the deeper The bath temperature on the thickness of the intermetallic layer can be seen from the following values:
Tabelle V zeigt die Ergebnisse einer Reihe von Besprüliversuchen mit 5 %iger Salzlösung mit den wie oben aufgebrachten Zinklegierungeüberzügen. Table V shows the results of a series of spray tests with 5% saline solution with the zinc alloy coatings applied as above.
Ver- $> Al in Zahl
such der Le- der
gierung Platten. - $> Al in number
look for the leather
alloy plates.
Stärke des Überzugs Thickness of the coating
0,200.20
4
5
64th
5
6th
19,3-25,4 22,9-25,4 22,9-40,619.3-25.4 22.9-25.4 22.9-40.6
18,8-50,518.8-50.5
Zeit bis zum RotrostenTime to rust
Bereich \ Mittel
(Stunden)Area \ Medium
(Hours)
1968-2616
2184-2496
I992-3OOO
1848^30001968-2616
2184-2496
I992-3OOO
1848 ^ 3000
2522
23OO
27OO
26102522
23OO
27OO
2610
Mittelt 2483Averages 2483
Normale GaI-vanis'ierung Normal GaI vanization
264 336264 336
288 2Θ8288 2Θ8
294294
Aus den Ergebnissen der Saizsprühvereuche in Tabelle V ist ersichtlich, daß bei einer Überzugsstärke im Bereich von 35,4 gFrom the results of the Saizsprühveruche in Table V it can be seen that with a coating thickness in the range of 35.4 g
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BADBATH
je 929 cm die durchschnittliche Haltbarkeit der mit 3 % Mg enthaltender Zinklegierung überzogenen Platten 23ÖO Stunden betrug gegenüber 3OO Stunden bei den normal galvanisierten Stahlplatten. Die erfindungsgeSßen Legierungsüberzüge haben fast die achtfache Beständigkeit der normalen GaIvanisierungsüberzüge· Wenn die tiber-for every 929 cm, the average durability of the plates coated with 3% Mg-containing zinc alloy was 230 hours compared to 300 hours for the normally galvanized steel plates. The alloy coatings according to the invention have almost eight times the resistance of normal galvanized coatings.
2 zugsstärke größer als 35»4 g je 929 cm war, war die Haltbarkeit im Mittel 2655 Stunden. Das Aluminium scheint keine Wirkung auf die Haltbarkeit bei der Salzbesprühung zu haben. Bei Versuch 3 war z.B. die mittlere Haltbarkeit der aus aluminiümfreier Legierung hergestellten Überzüge 27OO Stunden, während die der Überzüge aus einer Legierung von 3 °ß> Mg, 0,2 % Al, Best Zink, 2610 Stunden betrug. Die letztgenannten Überzüge hatten ferner ein befriedigendes Haftvermögen und eine befriedigende Verformbarkeit, wenn der Überzug mit Bädern von 4OO - 455 C hergestellt wurde. Ferner sind die Farbeigenschaften der Überzüge aus der 3 Jß> Mg enthaltenden Zinklegierung mit denen von galvanisiertem Stahl vergleichbar und befriedigend. 2 tensile strength was greater than 35 »4 g per 929 cm, the average durability was 2655 hours. The aluminum does not appear to have any effect on the durability of the salt spray. In experiment 3, for example, the average durability of the coatings made of aluminum-free alloy was 2700 hours, while that of the coatings made of an alloy of 3 ° β> Mg, 0.2% Al, best zinc, was 2610 hours. The latter coatings also had satisfactory adhesiveness and deformability when the coating was produced with baths of 400-455 ° C. Furthermore, the color properties of the coatings made from the zinc alloy containing 3 J ß> Mg are comparable to those of galvanized steel and are satisfactory.
Ein übliches Stahlbad für eine Heißmühle mit einer Stärke von etwa 2,03 mm wird kalt auf einer fünfgliedrigen Tandemmühle zu einer Stärke von etwa 0,6 mm (2-4 gauge) ausgewalzt. Der vollständig gehärtete 0,6 mm starke Streifen, der eine Rookwellhärte (30-T-Skala) von etwa 80 hat, wird mittels einer kontinuierlichen Reinigungsleitung gereinigt und anschließend in einer Kammer angelassen, um den Verlust an Duktilität beim Kaltwalzen zu besei·A common steel bath for a hot mill with a thickness of about 2.03 mm is cold on a five-section tandem mill to a thickness of about 0.6 mm (2-4 gauge). The completely hardened 0.6 mm thick strip, which has a Rookwell hardness (30-T scale) of about 80, is made by means of a continuous Cleaning line cleaned and then left in a chamber, to eliminate the loss of ductility in cold rolling
tigen.run.
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tigen. Der angelassene Streifen wird dann durch Temperwalzen geschickt, um eine geeignete Oberfläche zum Überziehen duroh Eintauchen herzustellen.run. The tempered strip is then tempered by rolling sent to duroh a suitable surface for coating To create immersion.
Der angelassene Stahlstreifen wird dann in ein Bad aus einer geschmolzenen Magnesium-Zink-Legierung der folgenden Zusammensetzung eingetaucht:The tempered steel strip is then put into a bath of a immersed in molten magnesium-zinc alloy of the following composition:
Während das Legierungsbad bei 400 C gehalten wurde, wurde der Stahlstreifen mit einer Geschwindigkeit von etwa 8,54 m je Minute in einem Winkel von etwa 70 zur Horizontalen in das Bad geschickt. Der Streifen wurde etwa 5 Sekunden (nicht mehr als 10 Sekunden) in dem Bad verweilen gelassen und kontinuierlich in einem Winkel von etwa 90° zur Horizontalen durch Überzugswalzen abgenommen. ■L»ie Überzugswalzen waren durch eine flamme überzogen, um mitgerissene Oxydanteile aus dem Bad zr^iückzuhalten. Beim Herausnehmen des überzogenen Streifens aus dem Bad wurde der Überzug rasch durch Aufblasen von Luft unter 1.05 kg/cm abgekühlt. Der Überzug hatte auf jeder Seite des Streifens eine Stärke zwischen etwa 23 und 53 u. Der Überzug hatte die gleichen verbesserten Eigenschaften wie der von Beispiel 1> While the alloy bath was kept at 400 ° C., the Steel strips at a speed of about 8.54 m per minute sent into the bath at an angle of about 70 to the horizontal. The strip was about 5 seconds (no more than 10 seconds) left to linger in the bath and continuously removed at an angle of about 90 ° to the horizontal by coating rollers. ■ The coating rollers were covered by a flame in order to be carried away Retain oxide fractions from the bath. When taking out of the coated strip from the bath, the coating was rapidly cooled by blowing air below 1.05 kg / cm. The coating had a thickness of between about 23 and 53 u on each side of the strip The coating had the same improved properties as that of Example 1>
Ein wie in Beispiel 2 verarbeiteter angelassener dtahlstreifen wurde in ein geschmolzenes Bad von 400 G in der gleichen WeiseA tempered steel strip processed as in Example 2 was placed in a molten bath of 400 g in the same way
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- ti -- ti -
wie in Beispiel 2 eingetaucht, wobei das Bad die folgende Zusammensetzung hattetimmersed as in Example 2, the bath having the following composition had
Der erhaltene überzogene Streifen hat die gleichen Eigenschaften wie der von Beispiel 2. Die Abschöpfverluste waren kleiner als in Beispiel 2, vermutlich infolge des Zusatzes von Aluminium.The coated strip obtained has the same properties like that of example 2. The skimming losses were smaller than in Example 2, presumably due to the addition of aluminum.
Eine Reihe von 10,2 χ 20,3 cm großen Probeplatten aus Stahl wurde aus 20 gauge Sterken vollständig gehärteten ütahlplatten mit einer Dicke von 0,86 mm und einem Gehalt von etwa 0,4 $> C, 0,29 - 0,35 $ Mn, 0,01 - 0,11 ^P, 0,019 - 0,020 A S und 0,04 # Cu, Rest Eisen, hergestellt. Alle Platten wurden durch 30 Sekunden Oxydieren im ufen bei 899° C vorgereinigt, und die oxydierten Platten wurden dann in die Trockenkammer übergeführt, die eine Laborötoriums-Galvanisiervorrichtung enthielt. Die Atmosphäre in der Trockenkammer enthielt 10 % Wasserstoff, Rest Stickstoff. Der Taupunkt in der Trockenkammer wurde stets unterhalb -26° C gehalten. Die gereinigten Platten wurden 3 Minuten auf 982 G vorgeheizt und dann zum .eintauchen auf die Jadtemperatur abgekühlt,A series of 10.2 χ 20.3 cm sample plates made of steel was made from 20 gauge Sterken fully cured ütahlplatten mm with a thickness of 0.86 and containing about 0.4 $> C, from 0.29 to 0.35 $ Mn, 0.01-0.11 ^ P, 0.019-0.020 AS and 0.04 # Cu, remainder iron. All panels were pre-cleaned by oxidizing for 30 seconds at 899 ° C, and the oxidized panels were then transferred to the drying chamber which contained a laboratory electroplating device. The atmosphere in the drying chamber contained 10% hydrogen, the remainder nitrogen. The dew point in the drying chamber was always kept below -26 ° C. The cleaned plates were preheated to 982 G for 3 minutes and then cooled to the jade temperature for immersion,
j3ine legierung aus etwa 2,49 Gew.-?S Mg, 4,39 # Al, Rest Zink, vkurde in einem Jraphittiegel bei etwa 400 C geschmolzen. Drei Versuchsreihen von Platten wurden bei Badtemperatur von 400, 427j3 an alloy of about 2.49 wt .-? S Mg, 4.39 # Al, remainder zinc, vkurde melted in a graphite crucible at around 400C. Three Experimental series of plates were carried out at a bath temperature of 400, 427
bzw.respectively.
■*-':? 9 0 9 8 34 /05 3 2■ * - ' : ? 9 0 9 8 34/05 3 2
455 C überzogen. Die iiintauohzeit betrug in jedem Falle455 C coated. The duration of the dew was in each case
etwa 5 Sekunden, und das mittlere Überzugsgewicht war 18,7 gabout 5 seconds and the mean coating weight was 18.7 g
2
je 929 cm . Diese Probeplatten wurden dann verformt, indem ein
Loch von 25,4 n™ Durchmesser eingestanzt wurde, und der Yiandbereich
um jedes Loch herum wurde zu einem rohrförmigen Teil ausgepreßt, der 12,7 mm über die Oberfläche der1Platte hervorragte.
Tabelle VI zeigt die Ergebnisse der Prüfung der Platten durch die Standard-570-Salzsprühversuche.2
929 cm each. These sample panels were then deformed by punching a 25.4 n ™ diameter hole and the area around each hole pressed into a tubular part protruding 12.7 mm above the surface of the 1 panel. Table VI shows the results of testing the panels by the standard 570 salt spray tests.
Mittleres Über- Mittlere Zeit bis zugsgewioht je zum Durchrosten Zusammensetzung des Bads Seite(g/929cm ) (Stunden) Mean over- Mean time to weight depending on the rusting through Composition of the bath side (g / 929cm) (hours)
Normale EohnxzinklegierungNormal anodized xzinc alloy
(Vergleichsprobe) 18,7 380 .(Comparative sample) 18.7 380.
2,49/o Mg + 4,39% Al '+ 93% Zn 18,7 >4000 (vor dem \Ter-2.49 / o Mg + 4.39% Al '+ 93% Zn 18.7> 4000 (before the
formenjformj
2149% Mg + 4 »39% Al + 93% Zn 18,7 74OOO (nach dem Verformen) 2149% M g + 4 »39% Al + 93% Zn 18.7 74OOO (after deformation)
Aus den. Ergebnissen in Tabelle VI ist ersichtlich, daß der Legierungsüberzug von Beispiel 1 selbst nach der Verformung etwa die 10-fache Korrosionsbeständigkeit eines normalen Galvanieierungaüberzugs hat. Dieser Legierungsüberzug hat ferner ein sehr befriedigendes Haftvermögen, eine gute Verformbarkeit und gute Farbeigenschaften. From the. Results in Table VI can be seen that the alloy coating of Example 1, even after deformation, about 10 times the corrosion resistance of a normal electroplated coating Has. This alloy coating also has very satisfactory adhesiveness, good deformability and good color properties.
Außer den angegebenen verbesserten Eigenschaften der neuen überzüge aus ternären Legierungen haben diese Legierungen auch den Vorteil» sich in einem heißen Überzugsbad wesentlich besser verarbeiten zu lassen, όο treten z.B. die störenden schwarzen Teilchen die bei einer Überzugslegierung aus 3 % Mg, 0,2 % Al undIn addition to the specified improved properties of the new coatings made of ternary alloys, these alloys also have the advantage »of being able to be processed much better in a hot coating bath , όο, for example, the annoying black particles that occur in a coating alloy made of 3% Mg, 0.2% Al and
" Zink " Zinc
9098 34/053 2 ~—9098 34/053 2 ~ -
BAD ORIGtNALBAD ORIGtNAL
■- 13 -■ - 13 -
Zink gebildet werden, nicht auf, und die AbsohöpfVerluste sind selbst bei erhöhter Badtemperatur wesentlich kleiner. Die geringeren Verluste bei erhöhter Badtemperatur ermöglichen es, innerhalb eines weiteren Temperaturbereichs zu arbeiten, z.B. bei der verhältnismäßig hohen Temperatur von _455 C, wenn dies gewünscht wird.Zinc are not formed, and the suction losses are much smaller even at a higher bath temperature. The lower losses with increased bath temperature make it possible to work within a wider temperature range, for example at the relatively high temperature of -455 C, if this is desired.
Eine Reihe von Platten wurde hergestellt und wie in Beispiel 1 durdh Eintauchen in ein heißes Überzugsbad aus 2 fo Mg, 4 $ Al und 94 °/° Zn mit einem Überzug mit einem mittleren Gewicht von 9,4 g/929 cm je Seite überzogen. Diese Probeplatten waren bei Besprühen mit 5 $iger Salzlösung über 2000 Stunden korrosionsbeständig (gegen Rotrosten) gegenüber 175 Stunden bei Platten, die einen gleichschweren üblichen durch Eintauchen hergestellten Zinküberzug trugen. -A series of plates were produced and coated as in Example 1 by immersion in a hot coating bath of 2 % Mg, 4 % Al and 94 ° / ° Zn with a coating with an average weight of 9.4 g / 929 cm per side. When sprayed with a 5% saline solution, these test panels were corrosion-resistant (against red rust) for 2000 hours, compared to 175 hours for panels which had an equally heavy zinc coating produced by immersion. -
Eine Reihe von Platten wurde 3 ergestellt und wie in Beispiel 1 durch Eintauchen in ein überztigsbad aus 2,4 °/o Mg, 3,8 fo Al und 93,8 io Zn mit einem Überzug mit einer mittleren Stärke von 11,6 g je 929 om je Seite überzogen. Die Probeplatten waren bei dem gleichen Korrosionsversuoh über 2000 Stunden beständig, gegenüber Stunden bei Platten mit einem gleichschweren üblichen Eintauohüberzugo A series of plates was ergestellt 3 and as in Example 1 by immersing in a überztigsbad from 2.4 ° / o Mg, 3.8 fo Al and 93.8 g io Zn with a coating having an average thickness of 11.6 per 929 om coated on each side. The test panels were resistant to the same corrosion test for 2000 hours, compared to hours for panels with a conventional dew coating of the same weight
909 8 3 4/05 32909 8 3 4/05 32
. I Ol I O I /. I Ol I O I /
_ ι 4 ._ ι 4.
Eine Reihe von Platten wurde hergestellt und wie in Beispiel 1 durch Eintauchen in ein Überzugsbad aus 2,4 i° Mg, 3,2 °ß> Al und 94>4 $■ Zn mit einem Überzug mit einem mittleren Gewicht von 11,0 g/929 cm je Seite überzogen. Die.Platten waren bei dem angegebenen Korrosionsversuch über I600 Stunden beständig gegenüber 200 Stunden bei Platten mit einem gleichschweren üblichen Eintauchüberzug. A series of plates were prepared and as in Example 1 by immersion in a coating bath of 2.4 ° Mg, 3.2 ° β> Al and 94> 4% Zn with a coating having an average weight of 11.0 g / 929 cm covered on each side. Die.Platten were in the specified corrosion test for 1600 hours resistant to 200 hours in the case of plates with a conventional immersion coating of the same weight.
Eine Reihe von Platten wurde hergestellt und wie in Beispiel 1 durch Eintauchen in ein Überzugsbad aus 2,5 7° Mg, 4»5 ί° Al und 93 i° Zn mit einem Überzug mit einem mittleren Gewicht von 12,2 gA series of plates was produced and, as in Example 1, by immersion in a coating bath of 2.5 ° 7 ° Mg, 4 ° 5 ° Al and 93 ° Zn with a coating having an average weight of 12.2 g
je 929 cm je Seite überzogen. Die Platten waren bei der angegebenen Korrosionsprüfung über I6OO Stunden beständig im Vergleich zu 228 Stunden bei Platten mit einem gleichschweren üblichen Zinkeintauchuberzug. Covered 929 cm on each side. The plates were at the specified Corrosion test resistant over 160 hours in comparison 228 hours for plates with a standard zinc immersion coating of the same weight.
Aus den obigen .Beispielen und Versuchsergebnissen geht hervor, daß es nun möglich ist, einen Sisenstreifen mit gleicher Korrosionsfestigkeit wie übliche galvanisierte Streifen herzustellen, indem die verbesserten erfindungsgemäßen Legierungen in weit geringerer Stärke als der übliche Überzug aufgebracht werden. Eri'indungsgemäß wird es ferner möglich, eine sehr viel längere Korrosionsbeständigkeit für einen Eisengegenstand zu erzielen,From the above .examples and test results it can be seen that that it is now possible to use a strip of Sisen with the same resistance to corrosion as usual to produce galvanized strips by using the improved alloys of the invention in far less Thickness than the usual coating can be applied. In accordance with the invention it also becomes possible to obtain a much longer corrosion resistance for an iron object,
, wenn when
90 983 4/05 3290 983 4/05 32
■ - ■■'■-■ .« 15 -> ■■■■... : ' : -■ - ■■ '■ - ■. «15 -> ■■■■ ...:' : -
wenn ein Überzug von gleichem Gewicht wie übliche Zinküberzüge aufgebracht wird.if a coating of the same weight as conventional zinc coatings is applied.
Selbstverständlich können die neuartigen erfindungsgemäßen Legierungsüberzüge auf eine Metalloberfläche oder dgl. auch auf andere Weise als durch das hier beschriebene Eintauchen in die Schmelze aufgebracht werden, inabesondere wenn sehr dünne Überzüge in der Größenordnung von etwa 2,8 g/929 cm aufgebracht werden sollen» So kann z.B. ein dünner legierungsüberzug durch Dampfabscheidung aufgebracht werden, wobei ein Stahlstreifen kontinuierlich durch eine Kammer geschickt wird, in der ein Druck von etwa 10 Torr herrscht und in der sich in der ^ähe der Überfläche des bewegten Streifens ein Reservoir für die Legierung in Grasform befindet, die sich auf der Oberfläche des bewegten Streifens kondensiert. Dünne Legierungsüberzüge können auch elektrolytisch aus einem geeigneten Salzbad oder durch Anwendung bestimmter Wischverfahren auf den Streifen aufgebracht werden, der ein heißes Eintauchbad verlaßt. Jer erfindungsgemäße Legierungsüberzug kann auch durch pulvermetallurgische Verfahren aufgebracht werden, wobei eine gepulverte Legierung der angegebenen Zusammensetzung zu einer geeigneten Paste verformt und zu einer dünnen Schicht aufgebracht wird, die dann in üblicher Weise kalt reduziert, gesintert, gewalzt und wärmebehanaelt wird. -Of course, the novel alloy coatings according to the invention on a metal surface or the like. Also in a different way than by immersion in the melt as described here are applied, especially when very thin coatings in the Order of magnitude of about 2.8 g / 929 cm should be applied » For example, a thin alloy coating can be applied by vapor deposition can be applied by passing a steel strip continuously through a chamber in which a pressure of about 10 torr prevails and in the vicinity of the surface of the moving Strip a reservoir for the alloy is located in the form of grass, the condenses on the surface of the moving strip. Thin Alloy coatings can also be electrolytically obtained from a suitable one Salt bath or by using certain wiping methods on the Strips are applied leaving a hot immersion bath. The alloy coating according to the invention can also be carried out by powder metallurgy Method are applied, wherein a powdered alloy of the specified composition to a suitable paste deformed and applied into a thin layer, which is then converted into Usually cold reduced, sintered, rolled and heat treated will. -
üas'erfindürigsgeraäße "Verfahren kann innerhalb des Erfindungsbereichs auf jede "mögliche Weise abgewandelt werden.üas'erfindürigsgeraässer "method can be used within the scope of the invention be modified in every possible way.
■-■"--.■' -·- ·■■""--"- . ."■■-■. Patentansprüche ■ - ■ "-. ■ '- · - · ■■""-" -. "■■ -. ■ claims.
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