ES2261976T3 - PROCEDURE FOR THE ELECTROLYTIC DEPOSITION OF MAGNESIUM OR MAGNESIUM-CINC ON GALVANIZED SHEET. - Google Patents
PROCEDURE FOR THE ELECTROLYTIC DEPOSITION OF MAGNESIUM OR MAGNESIUM-CINC ON GALVANIZED SHEET.Info
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Abstract
Description
Procedimiento para la deposición electrolítica de magnesio o magnesio-cinc sobre chapa galvanizada.Procedure for electrolyte deposition magnesium or magnesium-zinc on sheet galvanized
La invención se refiere a un procedimiento para la deposición electrolítica de magnesio sobre un sustrato de chapa con revestimiento de cinc o de aleación de cinc, especialmente chapa de acero.The invention relates to a method for the electrolytic deposition of magnesium on a sheet substrate with zinc or zinc alloy coating, especially sheet metal of steel.
En la industria del automóvil existe una gran necesidad de materiales con alta resistencia a la corrosión y, simultáneamente, buenas propiedades de procesamiento. En las últimas décadas se ha impuesto ampliamente el galvanizado de chapas de carrocería de acero (procedimiento de recubrimiento por inmersión en baño fundido o recubrimiento electrolítico) para la protección anticorrosiva. Las chapas de acero galvanizadas en el procedimiento de recubrimiento por inmersión en baño fundido o mediante deposición electrolítica destacan por una buena adherencia de la capa de cinc sobre la chapa de acero y una buena procesabilidad.In the automobile industry there is a great need for materials with high corrosion resistance and, Simultaneously, good processing properties. On the last decades galvanized sheet metal has been widely imposed steel body (immersion coating procedure in molten bath or electrolytic coating) for protection anticorrosive Galvanized steel sheets in the procedure coating by immersion in molten bath or by deposition electrolytic stand out for a good adhesion of the zinc layer on the steel sheet and good processability.
También pueden alcanzarse propiedades anticorrosivas claramente mejoradas -alternativamente al procedimiento de galvanizado- mediante la aplicación de una capa de magnesio sobre la chapa de acero no recubierta. Así, en el caso de almacenamiento de una chapa de acero recubierta con magnesio al aire se produce una oxidación inmediata de la capa de magnesio, mediante lo que se pasiva la superficie de la chapa. En consecuencia, el acero que se encuentra debajo no seguirá siendo atacado. No obstante, en las chapas recubiertas con magnesio es desventajosa su alta rugosidad superficial, en comparación con chapas de acero galvanizadas, debido a la formación de la capa de óxido.Properties can also be achieved Clearly improved anticorrosives -alternatively at galvanizing procedure - by applying a layer of magnesium on the uncoated steel sheet. So, in the case of storage of a steel sheet coated with air magnesium immediate oxidation of the magnesium layer occurs, by what the surface of the sheet is passivated. Consequently, the Steel underneath will not be attacked. Do not However, in magnesium-coated sheets its disadvantage is high surface roughness, compared to steel sheets galvanized, due to the formation of the oxide layer.
Del estado de la técnica se conocen distintos procedimientos para la deposición de magnesio sobre chapa de acero galvanizada.Different state of the art are known procedures for the deposition of magnesium on steel sheet galvanized
En el documento JP62109966A se describe una chapa de acero sobre cuya superficie se aplica en primer lugar una capa de cinc y a continuación una capa de magnesio, respectivamente, mediante metalización por evaporación en una cámara de vacío. Mediante la formación de una capa de óxido sobre la superficie de magnesio, la chapa presenta muy buenas propiedades anticorrosivas. Sin embargo, el procedimiento a vacío debe considerarse problemático ya que requiere un gasto muy alto en aparatos y de tecnología de procesos. Además, las chapas recubiertas a vacío presentan un poder de adherencia no óptimo de la capa de magnesio.Document JP62109966A describes a steel sheet whose surface is first applied a zinc layer and then a magnesium layer, respectively, by evaporation metallization in a vacuum chamber. By forming an oxide layer on the surface of Magnesium, the sheet has very good anticorrosive properties. However, the vacuum procedure should be considered problematic. since it requires a very high expense in devices and technology of processes In addition, vacuum coated plates have a power of non-optimal adhesion of the magnesium layer.
En el documento DE19527515C1 se indica un procedimiento para la fabricación de chapa fina de acero protegida contra la corrosión. Sobre una chapa de acero galvanizada se aplica mediante recubrimiento a vacío una capa de uno o varios metales, excepto cinc o una aleación sin cinc. A continuación, la chapa recubierta de esta manera se somete a un tratamiento térmico sin exposición a atmósfera oxidante. Mediante esto se forma en la superficie de la chapa de acero recubierta dos veces una capa de difusión del metal y/o de la aleación aplicada mediante recubrimiento a vacío y del cinc que está debajo. Las chapas recubiertas de esta manera destacan por una buena calidad superficial y una alta protección anticorrosiva. Además, la capa de difusión, debido a su pequeño espesor basado en el espesor del revestimiento de cinc, es suficientemente dúctil para garantizar todavía una buena maleabilidad de la chapa de acero. La desventaja central de este procedimiento también es el alto gasto de aparatos y de tecnología de procesos relacionado con el recubrimiento a vacío.Document DE19527515C1 indicates a procedure for manufacturing protected steel sheet against corrosion On a galvanized steel sheet is applied by vacuum coating a layer of one or more metals, except zinc or an alloy without zinc. Then the sheet coated in this way undergoes heat treatment without exposure to oxidizing atmosphere. By this it is formed in the surface of the sheet steel coated twice a layer of diffusion of metal and / or alloy applied by vacuum coating and zinc underneath. The plates coated in this way stand out for a good quality Superficial and high corrosion protection. In addition, the layer of diffusion, due to its small thickness based on the thickness of the zinc coating, is ductile enough to guarantee still a good malleability of the steel sheet. The disadvantage central to this procedure is also the high expense of appliances and of process technology related to coating to empty.
En el documento DE10039375A1 también se describe un procedimiento para la fabricación de chapa fina de acero protegida contra la corrosión. Éste se parece al procedimiento descrito en el documento DE19527515C1 en cuanto a que el magnesio de la fase de vacío se deposita sobre una chapa fina de acero galvanizada y/o galvanizada con aleación para a continuación tratarse en caliente. No obstante, en este caso el tratamiento térmico se controla de manera que se produzca una formación de fases cinc-magnesio sobre el espesor total del revestimiento de cinc. Esto conduce a un revestimiento con las propiedades positivas anteriormente descritas a una protección anticorrosiva adicionalmente mejorada. Este sentido, no obstante se representan además las desventajas tratadas del recubrimiento a vacío.Document DE10039375A1 also describes a procedure for the manufacture of steel sheet protected against corrosion. This one looks like the procedure described in DE19527515C1 as regards the magnesium of the vacuum phase is deposited on a thin sheet of steel galvanized and / or galvanized with alloy for next Hot treated However, in this case the treatment thermal is controlled so that phase formation occurs zinc-magnesium over the total thickness of the zinc coating This leads to a coating with the positive properties described above to a protection additionally improved anticorrosive. This sense, however they also represent the disadvantages treated of the coating a empty.
La deposición directa de revestimientos de aleaciones de Zn-Mg y/o Zn-Mg-Al sobre la superficie de una chapa de acero como capa completa en el procedimiento de recubrimiento por inmersión en baño fundido, descrita por ejemplo en los documentos EP0905270A2 y US3.505.043, también contiene dificultades técnicas considerables. El baño fundido, especialmente el cumplimiento de un contenido de Mg constante, sólo puede controlarse con alto gasto técnico debido a la formación de escoria de Mg condicionada por la alta tendencia a la oxidación y a la inevitable pérdida por fusión. Además, la calidad superficial de los revestimientos es sólo pequeña, de manera que los posibles campos de aplicación de estos productos están fuertemente limitados. Además, la microestructura de los revestimientos obtenidos es desfavorable ya que generalmente la proporción de fases intermetálicas en el revestimiento es en conjunto demasiado alta y las fases que contienen magnesio se distribuyen desfavorablemente, ya que mediante el tratamiento térmico no tiene lugar una formación de fases selectiva. Esto repercute negativamente tanto en la resistencia a la corrosión como en el comportamiento de maleabilidad de los revestimientos.Direct deposition of coatings Zn-Mg and / or alloys Zn-Mg-Al on the surface of a steel sheet as a complete layer in the process of cast bath immersion coating, described for example in EP0905270A2 and US3,505,043, also contains considerable technical difficulties. The molten bath, especially compliance with a constant Mg content, can only controlled with high technical expense due to slag formation Mg conditioned by the high tendency to oxidation and inevitable loss by fusion. In addition, the surface quality of the coatings is only small, so that the possible fields of Application of these products are strongly limited. Further, the microstructure of the coatings obtained is unfavorable since generally the proportion of intermetallic phases in the coating is altogether too high and the phases that they contain magnesium they are distributed unfavorably, since by the thermal treatment does not take place a phase formation selective This negatively impacts both resistance to corrosion as in the malleability behavior of coatings
La deposición electrolítica de magnesio posible como procedimiento de deposición alternativo en un electrolito acuoso se opone al potencial normal fuertemente negativo del magnesio (-2,363 V). Por tanto, en una celda electrolítica con un electrolito acuoso tiene lugar en el cátodo casi exclusivamente la reducción de protones para dar hidrógeno, en lugar de la deposición de magnesio elemental.The possible magnesium electrolyte deposition as an alternative deposition procedure in an electrolyte aqueous opposes the strongly negative normal potential of magnesium (-2.363 V). Therefore, in an electrolytic cell with a aqueous electrolyte takes place in the cathode almost exclusively the proton reduction to give hydrogen, instead of deposition of elemental magnesium.
No obstante, en el documento EP1036862A1 se describe la deposición electrolítica de una capa de aleación de Zn-Mg sobre una chapa metálica, compuesta por hierro, una aleación de hierro o de cobre, aluminio o titanio y/o sus aleaciones, en un electrolito ácido acuoso al que se añade un tensioactivo no iónico o catiónico. La capa de aleación depositada electrolíticamente destaca según las indicaciones de esta memoria impresa por buena maleabilidad y resistencia a la corrosión. Ésta última aumenta todavía mediante la inclusión de carbono del tensioactivo orgánico. Sin embargo, en este procedimiento es desventajoso su bajo rendimiento de corriente ya que el transporte de cargas en el electrolito tiene lugar en una parte importante por protones y, por tanto, no puede impedirse la formación de hidrógeno gaseoso en el transcurso de la deposición de magnesio. Esto debe compensarse, o bien por un aumento de la densidad de corriente o bien del tiempo de permanencia de la chapa que va a recubrirse en la celda electrolítica que, en ambos casos, conduce a una reducción de la eficiencia del proceso.However, in EP1036862A1 describes the electrolytic deposition of an alloy layer of Zn-Mg on a metal sheet, consisting of iron, an alloy of iron or copper, aluminum or titanium and / or its alloys, in an aqueous acid electrolyte to which a nonionic or cationic surfactant. The deposited alloy layer Electrolytically stands out according to the indications in this report Printed for good malleability and corrosion resistance. This last one still increases by including carbon from the organic surfactant However, in this procedure it is disadvantageous its low current performance since the transport of charges in the electrolyte takes place in an important part by protons and therefore hydrogen formation cannot be prevented gas in the course of magnesium deposition. This must be compensated for either by an increase in current density or either of the residence time of the sheet to be coated in the electrolytic cell that, in both cases, leads to a reduction of The efficiency of the process.
La deposición electrolítica de magnesio en un disolvente aprótico (sin protones) se da a conocer en la tesis doctoral "Galvanische Abscheidung von Aluminium- und Magnesiumlegierungen" (TH Leuna-Merseburg, 1985). La deposición tiene lugar en un electrolito a base de tetrahidrofurano (THF) sobre sustratos de níquel, cobre, platino y un acero de baja aleación. En este documento sólo se prueba la factibilidad fundamental del procedimiento a escala de laboratorio, pero sin optimizarla en lo referente a posibles aplicaciones industriales.The electrolyte deposition of magnesium in a aprotic solvent (without protons) is disclosed in the thesis PhD "Galvanische Abscheidung von Aluminum- und Magnesiumlegierungen "(TH Leuna-Merseburg, 1985). The deposition takes place in an electrolyte based on tetrahydrofuran (THF) on nickel, copper, platinum and a low alloy steel. This document only tests the fundamental feasibility of the laboratory-scale procedure, but without optimizing it in relation to possible applications Industrial
En la patente de EE.UU. 3.520.780 también se describe la deposición electrolítica de magnesio en THF como disolvente aprótico. No obstante, en este sentido no se trata de un procedimiento de recubrimiento, sino de un procedimiento para electroformación, es decir, para la producción controlada de cuerpos y componentes de magnesio depositado electrolíticamente.In US Pat. 3,520,780 also describes the electrolytic deposition of magnesium in THF as aprotic solvent However, in this sense it is not a coating procedure, but of a procedure for electroforming, that is, for the controlled production of bodies and electrolytically deposited magnesium components.
El objetivo de la invención es especificar un procedimiento para el recubrimiento electrolítico de magnesio de chapa con revestimiento de cinc o de aleación de cinc, especialmente chapa de acero, que destaque por bajos costes específicos y en el que una chapa recubierta correspondientemente al procedimiento deba presentar una alta calidad superficial y maleabilidad con, simultáneamente, propiedades anticorrosivas mejoradas.The object of the invention is to specify a procedure for magnesium electrolytic coating of zinc or zinc alloy coated sheet, especially steel sheet, which stands out for low specific costs and in the that a coated sheet corresponding to the procedure must Present high surface quality and malleability with, simultaneously, improved anticorrosive properties.
El objetivo se alcanza mediante un procedimiento del tipo mencionado al principio gracias a queThe objective is achieved through a procedure of the type mentioned at the beginning because
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- la deposición electrolítica tiene lugar en un disolvente con acidez más baja que el agua, preferiblemente en un disolvente esencialmente aprótico, ythe electrolytic deposition takes place in a solvent with more acidity lower than water, preferably in a solvent essentially aprotic, and
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- el sustrato recubierto se somete a continuación a un tratamiento térmico para la formación de una fase de aleación de Mg-Zn en la capa de cinc.he coated substrate is then subjected to a treatment thermal for the formation of an alloy phase of Mg-Zn in the zinc layer.
Mediante la elección de un disolvente menos ácido (pK_{A} > 16 con K_{A}: constante de disociación ácida) como agua (pK_{A} = 14) se reduce claramente la concentración de protones en el disolvente de manera que, en principio, ya no tiene lugar la reducción de protones a hidrógeno elemental en el cátodo, sino la deposición de magnesio elemental. Mediante la adición de bases adecuadas al disolvente puede reducirse adicionalmente la concentración de protones en el disolvente. Además, mediante la adición de otros componentes orgánicos adecuados puede suprimirse parcialmente la deposición de hidrógeno en el cátodo. En este sentido parecen especialmente adecuados disolventes que se denominan apróticos debido a su acidez extraordinariamente baja, porque no contienen casi ningún protón libre.By choosing a less solvent acid (pK A> 16 with K A: acid dissociation constant) as water (pK_ = 14) the concentration of protons in the solvent so that, in principle, it no longer has place the reduction of protons to elemental hydrogen in the cathode, but the deposition of elemental magnesium. By adding suitable bases to the solvent can be further reduced the concentration of protons in the solvent. In addition, through the addition of other suitable organic components can be suppressed partially the deposition of hydrogen in the cathode. In this sense solvents that are called aprotic due to its extraordinarily low acidity, because no They contain almost no free proton.
El uso de un disolvente aprótico, preferiblemente tetrahidrofurano y/o éter dietílico, hace posible un proceso de deposición eficiente como ya se conoce, referido al rendimiento de corriente que, en oposición al procedimiento del estado de la técnica que se basa en una deposición de magnesio en disolución acuosa, puede tener lugar a densidad de corriente y/o tiempo de deposición comparativamente más bajo. La rentabilidad especialmente alta del procedimiento según la invención respecto a los costes de recubrimiento específicos de superficies resulta de la sencilla viabilidad de ingeniería de plantas, especialmente desde el punto de vista de una posible realización en un proceso continuo.The use of an aprotic solvent, preferably tetrahydrofuran and / or diethyl ether, makes possible a efficient deposition process as already known, referred to current efficiency which, as opposed to the procedure of prior art based on a deposition of magnesium in aqueous solution, can take place at current density and / or comparatively lower deposition time. Profitability especially high in the process according to the invention with respect to the specific surface coating costs result from the simple viability of plant engineering, especially from the point of view of a possible realization in a process continuous.
Para el transporte de los iones magnesio del disolvente hacia el cátodo como consecuencia del voltaje aplicado son adecuadas en principio todas las sales de magnesio que se disuelven iónicamente bien completa o sólo parcialmente en los disolventes anteriormente mencionados. Ejemplos de tales sales de magnesio son, entre otras, los halogenuros de magnesio, compuestos de Grignard de magnesio, alcoholatos de magnesio o carboxilatos de magnesio.For the transport of magnesium ions from solvent towards the cathode as a result of the applied voltage in principle all magnesium salts that are suitable they dissolve ionically well completely or only partially in the solvents mentioned above. Examples of such salts of Magnesium are, among others, magnesium halides, compounds Grignard magnesium, magnesium alcoholates or carboxylates of magnesium.
Las capas de magnesio depositadas electrolíticamente presentan una densidad claramente más alta y mejor adherencia que en el caso de los recubrimientos a vacío habituales. Esto hace posible una transformación sin problemas en el tratamiento térmico posterior. Así pueden evitarse, por ejemplo en un proceso continuo en plantas de flejes, epitaxias problemáticas de magnesio sobre los rodillos, a menudo causa de defectos superficiales en el producto acabado.The deposited magnesium layers electrolytically they have a clearly higher density and better adhesion than in the case of vacuum coatings usual. This makes possible a smooth transformation in the subsequent heat treatment. Thus they can be avoided, for example in a continuous process in strapping plants, problematic epitaxies of magnesium on the rollers, often cause of defects surface in the finished product.
Mediante el tratamiento térmico posterior al recubrimiento electrolítico de magnesio de la chapa se produce, condicionada por la difusión, una capa de aleación de Mg-Zn. Mediante ésta se impide eficazmente una rápida oxidación de la capa de magnesio depositada electrolíticamente, que tendría como consecuencia una superficie rugosa. En este sentido, la capa de magnesio no se expone preferiblemente antes y durante el tratamiento térmico a ninguna atmósfera oxidante. En este sentido, el tratamiento térmico puede tener lugar en un gran intervalo de temperatura de 250 a 420ºC, de lo que resultan diferentes estructuras de capas. En este sentido, la estructura de capa preferida resulta del caso de aplicación respectivamente pretendido. Si el proceso debe basarse en una pura difusión sólida, entonces se trata preferiblemente a una temperatura de 300ºC. Si la modificación debe controlarse mediante la formación de un eutéctico, entonces se prefiere una temperatura de 380ºC. En este sentido, el tiempo de tratamiento para un depósito de cinc habitual en automóviles de 7,5 \mum asciende a como máximo 60 s, preferiblemente 6 s en el caso de difusión sólida o 2 s en el caso de formación de un eutéctico.By heat treatment after Electrolytic coating of magnesium sheet is produced, conditioned by diffusion, an alloy layer of Mg-Zn This effectively prevents a rapid oxidation of the deposited magnesium layer electrolytically, which would result in a surface rough. In this sense, the magnesium layer is not exposed preferably before and during heat treatment at any oxidizing atmosphere In this sense, the heat treatment can take place in a large temperature range of 250 to 420 ° C, of resulting in different layer structures. In this sense, the preferred layer structure results from the application case respectively intended. If the process should be based on a pure solid diffusion, then it is preferably treated at a temperature of 300 ° C. If the modification must be controlled by training of a eutectic, then a temperature of 380 ° C is preferred. In In this sense, the treatment time for a zinc deposit usual in cars of 7.5 µm amounts to a maximum of 60 s, preferably 6 s in the case of solid diffusion or 2 s in the case of formation of a eutectic.
Adicionalmente se muestra que, mediante la formación de la fase de aleación, las propiedades anticorrosivas se mejoran en tal alta medida que para el procedimiento según la invención pueden usarse chapas con dureza reducida del depósito de cinc. Mediante esto resulta de nuevo una maleabilidad mejorada de la chapa con, al igual que antes, resistencia a la corrosión suficiente o incluso mejorada. En consecuencia, en el procedimiento según la invención se combinan de manera óptima las ventajas específicas de un recubrimiento de cinc y uno de magnesio. Así, una chapa recubierta según la invención une las propiedades de las chapas convencionalmente galvanizadas con la extrema resistencia a la corrosión de una capa de magnesio. Simultáneamente se consiguen otras ventajas de costes mediante el ahorro de cinc.Additionally it is shown that, through Alloy phase formation, anticorrosive properties are improve to such a high extent that for the procedure according to invention plates with reduced hardness of the tank can be used zinc. This results in improved malleability of the sheet metal with, as before, sufficient corrosion resistance or even improved. Consequently, in the procedure according to the invention optimally combine the specific advantages of a coating of zinc and one of magnesium. So, a sheet coated according to the invention joins the properties of the sheets conventionally galvanized with extreme resistance to corrosion of a layer of magnesium. They are simultaneously achieved Other cost advantages by saving zinc.
Según una primera configuración de la invención, la deposición de metal sobre el revestimiento de cinc o de aleación de cinc puede ampliarse de manera que, además del magnesio, también se deposite simultáneamente de manera electrolítica cinc en forma metálica.According to a first configuration of the invention, the deposition of metal on the zinc or alloy coating zinc can be expanded so that, in addition to magnesium, also Zinc electrolytically deposited simultaneously in the form metallic
Para conseguir las propiedades mencionadas anteriormente es suficiente que la capa de magnesio se deposite en una relación de masas del 0,1 al 10% en masa, preferiblemente 1 al 2% en masa, respecto a la capa de cinc presente sobre la superficie de la chapa galvanizada, que hace posible una realización económica del procedimiento según la invención en lo referente a la utilización de material.To get the mentioned properties previously it is sufficient that the magnesium layer is deposited in a mass ratio of 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 2% by mass, relative to the layer of zinc present on the surface of the galvanized sheet, which makes an economic realization possible of the method according to the invention in relation to the use of material
Para un resultado de recubrimiento homogéneo es necesario que la concentración de iones magnesio o de iones de moléculas que contienen magnesio en el electrolito se mantenga esencialmente constante. Esto puede tener lugar tecnológicamente de dos maneras diferentes. Por un lado, es posible aportar los iones magnesio mediante un ánodo de magnesio que se disuelve poco a poco en el disolvente aprótico. Por otro lado, también puede alcanzarse una concentración de iones constante de manera que los iones magnesio se aportan en el disolvente aprótico mediante la adición esencialmente continua de una sustancia que contiene magnesio con el uso de un ánodo inerte.For a homogeneous coating result it is it is necessary that the concentration of magnesium ions or ions of molecules that contain magnesium in the electrolyte remain essentially constant. This can take place technologically from Two different ways. On the one hand, it is possible to contribute the ions magnesium by a magnesium anode that dissolves little by little in the aprotic solvent. On the other hand, it can also be achieved a constant ion concentration so that the ions Magnesium is supplied in the aprotic solvent by adding essentially continuous of a substance containing magnesium with the use of an inert anode.
El uso de, por ejemplo, chapa electrolíticamente galvanizada como material de sustrato ofrece la ventaja de que el galvanizado y la deposición de magnesio según la invención y el tratamiento térmico de la chapa recubierta pueden realizarse inmediatamente uno tras el otro en una planta ya que las celdas electrolíticas usadas, por un lado, para el galvanizado y, por otro lado, para el recubrimiento de magnesio posterior, pueden construirse esencialmente de manera idéntica. Esta ventaja puede aprovecharse especialmente entonces cuando la chapa galvanizada se recubre como material continuo en un proceso continuo. En este caso, el material, por ejemplo en forma de banda, recorre en primer lugar varias celdas para aplicar la capa de cinc y a continuación de esto una última celda para la deposición de magnesio. Por tanto, es posible la ampliación con muy poco gasto de una planta de recubrimiento de flejes convencional para la realización del procedimiento según la invención.The use of, for example, electrolytic sheet Galvanized as substrate material offers the advantage that the galvanized and deposition of magnesium according to the invention and the heat treatment of the coated sheet can be performed immediately one after the other in a plant since the cells electrolytics used, on the one hand, for galvanizing and, on the other side, for the subsequent magnesium coating, can Build essentially identically. This advantage can take advantage especially then when the galvanized sheet is It covers as a continuous material in a continuous process. In this case, the material, for example in the form of a band, runs first several cells to apply the zinc layer and following this one last cell for the deposition of magnesium. Therefore it is possible the expansion with very little expense of a plant of Conventional strapping coating for the realization of procedure according to the invention.
A continuación se explica más detalladamente la invención mediante un dibujo que representa un ejemplo de realización que muestra en representación esquemática una planta para la deposición de magnesio sobre un fleje de acero galvanizado.The following explains in more detail the invention by means of a drawing that represents an example of embodiment showing schematically a plant for the deposition of magnesium on a steel strip galvanized.
Según el dibujo, un sustrato en forma de un fleje 1 de acero se conduce en una dirección de transporte T por una guía 1a de rodillos en primer lugar por tres celdas 2 electrolíticas dispuestas una tras otra, construidas idénticamente, y en esto se proveen con una capa de cinc de un espesor de, en total, por ejemplo aproximadamente 7,5 \mum. Por tanto, el fleje 1 de acero hace en el proceso electrolítico de cátodo. Las celdas 2 electrolíticas están llenas, respectivamente, con un electrolito 2a acuoso, en las que, respectivamente, están sumergidos dos ánodos 2b compuestos por cinc elemental, que durante el proceso de recubrimiento liberan continuamente iones cinc en el electrolito 2a. A continuación de esto, el fleje 1 de acero recorre una última celda 3 electrolítica que está llena con un electrolito 3a a base de un disolvente aprótico, por ejemplo una mezcla de tetrahidrofurano y éter dietílico. En el electrolito 3a están sumergidos, de manera comparable a las celdas 2 electrolíticas, dos ánodos 3b de magnesio elemental que, por su parte, liberan continuamente en el electrolito 3a iones de magnesio en el transcurso del recubrimiento. En esta celda 3 electrolítica se provee el fleje 1 de acero galvanizado con una capa de magnesio de un espesor de por ejemplo, aproximadamente 0,5 \mum. Después de abandonar la última celda 3 electrolítica, el fleje 1 se introduce directamente a un dispositivo 4 de calentamiento que está dispuesto en un alojamiento 5 relleno con gas 5a inerte, como por ejemplo argón o nitrógeno.According to the drawing, a substrate in the form of a Steel strip 1 is driven in a transport direction T by a 1st roller guide first by three electrolytic cells 2 arranged one after another, constructed identically, and in this they provide with a zinc layer of a thickness of, in total, for example approximately 7.5 µm. Therefore, the steel strip 1 does in The cathode electrolytic process. 2 electrolytic cells are filled, respectively, with an aqueous electrolyte 2a, in the that, respectively, two anodes 2b composed of elemental zinc, which during the coating process releases continuously zinc ions in electrolyte 2a. Coming up next for this, the steel strip 1 runs through a last electrolytic cell 3 which is filled with an electrolyte 3a based on a solvent aprotic, for example a mixture of tetrahydrofuran and ether diethyl In electrolyte 3a they are submerged, so comparable to 2 electrolytic cells, two anodes 3b of magnesium elementary which, on the other hand, continuously releases into the electrolyte 3rd magnesium ions in the course of the coating. In this electrolytic cell 3 is provided with galvanized steel strip 1 with a layer of magnesium of a thickness of, for example, approximately 0.5 µm. After leaving the last electrolytic cell 3, the strap 1 is introduced directly to a device 4 of heating that is arranged in a housing 5 filled with gas 5th inert, such as argon or nitrogen.
Un concepto de recorrido del fleje con otros contactos de rodillos entre la celda 3 electrolítica y el dispositivo 4 de calentamiento es posible sin más en este documento ya que las capas de Mg que van a depositarse electrolíticamente presentan una buena adherencia sobre el sustrato, de manera que no se producen epitaxias de magnesio sobre los rodillos mediante desgaste. En el alojamiento 5 previsto con el dispositivo 4 de calentamiento tiene lugar un tratamiento térmico de la sección del fleje respectivamente continua, a una temperatura de por ejemplo 300ºC y una duración de tratamiento de por ejemplo 6 s, de manera que en la superficie del fleje 1 de acero recubierto se forme por difusión una capa de aleación de Mg-Zn. Se entiende que para el cumplimiento del tiempo de tratamiento deseado deben combinarse la longitud del recorrido sobre el que tiene lugar el tratamiento térmico y la velocidad de transporte del fleje 1.A concept of strapping travel with others roller contacts between the electrolytic cell 3 and the heating device 4 is possible without more in this document since the layers of Mg that are going to deposit electrolytically they have good adhesion on the substrate, so that no magnesium epitaxies occur on the rollers by wear. In the housing 5 provided with the device 4 of heating takes place a heat treatment of the section of the respectively continuous strip, at a temperature of for example 300 ° C and a treatment duration of for example 6 s, so that on the surface of the coated steel strip 1 is formed by diffusion a layer of Mg-Zn alloy. It is understood that for the fulfillment of the desired treatment time they must combine the length of the path on which the heat treatment and strapping speed 1.
Después de abandonar el alojamiento 5, el fleje 1 de acero recubierto y tratado en caliente, que ahora presenta una superficie con brillo metálico, altamente resistente a la corrosión, puede someterse a otras etapas de mecanizado o bobinarse para dar una bobina.After leaving accommodation 5, the strapping 1 coated and hot treated steel, which now features a surface with metallic luster, highly resistant to corrosion, can undergo other machining stages or wind to give A coil
Claims (9)
aprótico.2. Method according to claim 1, characterized in that the solvent used in the electrolytic deposition is a solvent essentially
aprotic
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