ES2274916T3

ES2274916T3 - Fundente y procedimiento para galvanizacion por inmersion en caliente.

Info

Publication number: ES2274916T3
Application number: ES01997571T
Authority: ES
Inventors: David Warichet; Karel Van Herck; Andre Van Lierde; Nathalie Gerain; Edward Matthijs
Original assignee: Galva Power Group NV
Current assignee: Galva Power Group NV
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2007-06-01
Anticipated expiration: 2021-11-23
Also published as: ZA200303797B; CA2428887A1; NO20032326D0; BR0115529B1; NO333662B1; KR20030091942A; EP1209245A1; KR100811035B1; DK1352100T3; JP3770875B2; RU2003117470A; WO2002042512A1; MXPA03004543A; AU1914202A; SK286957B6; CN1318636C; US20030219543A1; EP1352100B1; CZ295476B6; HUP0302756A2

Abstract

Fundente para la galvanización por inmersión en caliente que comprende de: - 60 a 80% en peso de cloruro de Zinc (ZnCl2); - 7 a 20% en peso de cloruro amónico (NH4Cl); - 2 a 20% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o alcalinotérreo; - 0, 1 a 5% en peso de por lo menos uno de entre los compuestos siguientes: NiCl2, CoCl2, MnCl2; y - 0, 1 a 1, 5% en peso de por lo menos uno de entre los compuestos siguientes: PbCl2, SnCl2, BiCl3, SbCl3.

Description

Fundente y procedimiento para galvanización por inmersión en caliente.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un fundente y a un baño de fundente para la galvanización por inmersión en caliente, a un procedimiento para la galvanización mediante inmersión en caliente de un artículo de hierro o acero.

Antecedentes de la invención

La galvanización convencional por inmersión en caliente, que consiste en sumergir un artículo de hierro o acero en un baño de zinc fundido necesita una cuidadosa preparación de la superficie, para asegurar la adherencia, continuidad y uniformidad del revestimiento de zinc. Un procedimiento convencional de preparación de la superficie de un artículo de hierro o acero que se debe galvanizar es el de fundente en seco, mediante el que se deposita una película de fundente en la superficie del artículo. En consecuencia, el artículo generalmente sufre un desengrase seguido de lavado y limpiado con ácido seguido también de lavado y finalmente de fundente en seco, es decir, el artículo se sumerge en un baño de fundente y a continuación se seca. Los productos básicos utilizados en el fundente son generalmente zinc y cloruro amónico.

Es bien conocido que la mejoría de las propiedades de los artículos galvanizados se puede lograr mediante la aleación del zinc con el aluminio. Por ejemplo, la adición de un 5% de aluminio genera una aleación de zinc aluminio con la mínima temperatura de fusión. Además, los revestimientos de galvanizado generados mediante dicha aleación de zinc-aluminio tienen mayor resistencia a la corrosión (entre 2 y 6 veces superior a la de solamente zinc), mejor capacidad de modificación y mejor pintado que los formados a partir de zinc puro. Además, mediante esta tecnología se pueden generar revestimientos de galvanizado libres de plomo.

Sin embargo, la utilización de los fundentes convencionales en la galvanización mediante zinc aluminio conduce a una multiplicidad de defectos en los revestimientos. En particular, algunas zonas de la superficie pueden no quedar revestidas, o no adecuadamente revestidas, o el revestimiento puede mostrar reventones, manchas negras o incluso cráteres, que dan al artículo un inaceptable terminado y/o resistencia a la corrosión. Por consiguiente, se han realizado investigaciones con el fin de desarrollar fundentes mejor adaptados a la galvanización mediante zinc-aluminio. A pesar de tales esfuerzos, cuando se trata de la galvanización en lotes de artículos de hierro o acero en baños de zinc-aluminio, es decir, la galvanización de artículos individuales, los fundentes conocidos son todavía insatisfactorios.

Objetivo de la invención

El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un fundente que hace posible generar un revestimiento continuo, más uniforme, más liso y libre de vacíos sobre artículos de hierro o acero mediante galvanización por inmersión caliente en aleaciones de zinc-aluminio. Este problema se resuelve mediante un fundente tal como el que se reivindica en la reivindicación 1.

Sumario de la invención

Un fundente para la galvanización por inmersión en caliente de acuerdo con la presente invención que comprende:

-: 60 a 80% (porcentaje en peso) de cloruro de zinc (ZnCl_{2});

-: 7 a 20% en peso de cloruro de amonio (NH_{4}Cl);

-: 2 a 20% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o alcalino térreo;

-: 0,1 a 5% en peso de por lo menos uno de los compuestos siguientes: NiCl_{2}, CoCl_{2}, MnCl_{2} y

-: 0,1 a 1,5% en peso de por lo menos uno de los compuestos siguientes: PbCl_{2}, SnCl_{2}, SbCl_{3}, BiCl_{3}.

"Galvanización por inmersión en caliente" se refiere a la galvanización de un artículo de hierro o acero mediante inmersión en un baño de zinc o una aleación de zinc fundida, mediante un baño continuo o mediante una operación en lotes.

Dicho fundente, en el que los diferentes porcentajes se refieren a la proporción en peso de cada uno de los compuestos o clases de compuestos en relación al peso total de fundente, hace posible generar un revestimiento continuo, más uniforme, mas liso y libre de áreas sin revestimiento, en artículos de hierro o acero mediante la galvanización por inmersión en caliente con aleaciones de zinc-aluminio, especialmente mediante operaciones en lote. La proporción de ZnCl_{2} seleccionada asegura un buen recubrimiento del artículo que se debe galvanizar y evita efectivamente la oxidación del artículo durante el secado del artículo, antes de la galvanización. La proporción de NH_{4}Cl se determina de modo que se logre una corrosión suficiente del artículo durante la inmersión caliente con el fin de eliminar el óxido residual o las manchas poco corroídas, a la vez que se evita la formación de manchas negras, por ejemplo, zonas del artículo no revestidas. Los metales alcalinos o alcalinotérreos, en forma de sales, se utilizan con el fin de modificar la actividad de las sales fundidas, tal como se detallará a continuación. Se cree que los siguientes compuestos: NiCl_{2}, CoCl_{2}, MnCl_{2} mejoran todavía más, mediante un efecto sinérgico, la mojabilidad del acero por el metal fundido. La presencia en el fundente de entre un 0,1 y un 1,5% en peso de por lo menos uno de los siguientes compuestos PbCl_{2}, SnCl_{2}, BiCl_{3} y SbCl_{3} permite mejorar el mojado del artículo de hierro o acero cubierto con este fundente por el zinc fundido en un baño de galvanización. Otra ventaja del fundente de la presente invención consiste en que tiene un campo de aplicación amplio. Tal como se mencionó, el presente fundente es particularmente adecuado en los procedimientos de galvanizado mediante inmersión caliente en lotes utilizando aleaciones de zinc-aluminio y también de zinc puro. Además, el presente fundente se puede utilizar en procedimientos de galvanización en continuo utilizando baños de zinc-aluminio o de zinc puro, por ejemplo para galvanizar alambres, tuberías o rollos (láminas). El término "zinc puro" en la presente memoria se utiliza en oposición a aleación de zinc-aluminio y se deja claro que los baños de galvanizado de zinc puro pueden contener aditivos de, por ejemplo, Pb, Sb, Bi, Ni, Sn.

Una proporción preferida de cloruro de zinc está comprendida entre el 70 y el 78% en peso relativo al peso total del fundente. Con respecto al cloruro amónico, es preferible una proporción comprendida entre el 11 y el 15% en peso. El contenido en NiCl_{2} del fundente es preferentemente del 1% en peso. El fundente debe además comprender preferentemente un 1% en peso de PbCl_{2}.

Más específicamente en referencia a los metales alcalinos o alcalinotérreos, se seleccionan ventajosamente de entre el grupo (descrito en orden decreciente de preferencia) comprendido por: Na, K, Li, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba. El fundente debe comprender ventajosamente una mezcla de tales metales alcalinos o alcalinotérreos, ya que tienen efectos sinérgicos que permiten controlar el punto de fusión y la viscosidad de las sales fundidas y por consiguiente la mojabilidad de la superficie del artículo por el zinc fundido o la aleación de zinc fundida. También se cree que imparten una mayor resistencia térmica al fundente. Preferentemente, el fundente comprende un 6% en peso de NaCl y un 2% en peso de KCl.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un baño de fundente para el galvanizado mediante inmersión caliente, en el que cierta cantidad del fundente descrito anteriormente se disuelve en agua. La concentración del fundente en el baño de fundente puede estar comprendida entre 200 y 700 g/l, preferentemente entre 350 y
550 g/l, más preferentemente entre 500 y 550 g/l. Dicho baño de fundente está particularmente adaptado para los procedimientos de galvanización mediante inmersión caliente que utilizan baños de zinc-aluminio, pero también se puede utilizar en baños de galvanización con zinc puro, tanto en una operación continua o como en una en
lotes.

El baño de fundente se puede mantener ventajosamente a una temperatura comprendida entre 50 y 90ºC, preferentemente comprendida entre 60 y 80ºC, más preferentemente de 70ºC.

El baño de fundente puede comprender asimismo entre un 0,01 y un 2% en volumen de un tensioactivo no iónico, tal como por ejemplo Merpol HCS de Du Pont de Nemours, FX 701 de Henkel, Netzmittel B de Lutter Galvanotechnik Gmbh o similares.

Según otro aspecto de la presente invención, se propone un procedimiento de galvanización de artículos de hierro o acero mediante inmersión en caliente. En una primera etapa (a) del procedimiento propuesto, el artículo se somete a un desengrase en un baño desengrasante. Éste puede ser ventajosamente un baño alcalino ultrasónico de desengrase. A continuación, en una segunda etapa (b) el artículo se lava. En otras etapas (c) y (d) el artículo se somete a un tratamiento de decapado y a continuación se lava. Está claro que estas etapas de tratamiento previo se pueden repetir individualmente o en ciclos si es necesario. Preferentemente todo el ciclo de pretratamiento (etapas a a la d) se repite dos veces. Se deberá apreciar que en la siguiente etapa (e) el artículo se trata en un baño de fundente de acuerdo con la presente invención con el fin de generar una película de fundente en la superficie del artículo. El artículo se puede sumergir en un baño de fundente 10 durante minutos, pero preferentemente durante no más de 5 minutos. A continuación se seca el artículo tratado con fundente (etapa f). En una etapa siguiente (g), el artículo se sumerge en un baño de galvanización caliente para generar un revestimiento metálico en el mismo. El tiempo de inmersión está en función del tamaño y la forma del artículo, el grosor del revestimiento y del contenido en aluminio (cuando se utiliza aleación de zinc-aluminio como baño de galvanización). Finalmente, se extrae el artículo de baño de galvanización y se enfría (etapa h). Ello se puede realizar mediante la inmersión del artículo en agua o simplemente dejando que se enfríe al aire.

Se ha descubierto que el procedimiento presente permite la deposición de un revestimiento continuo, más uniforme, más liso y libre de espacios libres de revestimiento sobre un artículo de hierro o acero, especialmente cuando se utiliza un baño de galvanización de zinc-aluminio. Está particularmente bien adaptado para la galvanización en lotes mediante inmersión caliente de artículos individuales de hierro y acero, pero también permite obtener dichos revestimientos mejorados en alambres, tubos o rollos de material que se conducen de modo continuo a través de las múltiples etapas del procedimiento. Además, también se pueden utilizar en el presente procedimiento baños de galvanización de zinc puro. En consecuencia, el baño de galvanización de la etapa (g) es ventajosamente un baño de zinc fundido, que comprende entre el 0 y el 56% en peso de aluminio y entre el 0 y el 1,6% en peso de silicio. Más específicamente, esto se refiere a que se pueden utilizar baños de galvanización bien conocidos, tales como:

-: SUPERGALVA®, una marca registrada de Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd., Japon, que comprende 3-7% en peso de Al, 0-3% en peso de Mg, 0-0,1% en peso de Na y el resto de Zn;

-: GALFAN®, una marca registrada de Internacional Lead Zinc Research Organization, Inc., que comprende esencialmente 4,2-7,2% en peso de Al, 0,03-0,10% en peso de metales Misch, el resto de Zn; o

-: GALVALUME®, una marca registrada de BIEC Internacional, Inc., que comprende esencialmente un 55% en peso de Al, 1,6% en peso de Si y el resto de Zn.

El baño de galvanización se mantiene preferentemente a una temperatura comprendida entre 380 y 700ºC.

En la etapa (f) el artículo preferentemente se seca en una corriente de aire caliente a una temperatura comprendida entre 200 y 350ºC, más preferentemente de 250ºC. Además, se debe tener en cuenta que la superficie del artículos debe, ventajosamente, exhibir una temperatura comprendida entre 170 y 200ºC antes de ser sumergida en el baño de galvanización en la etapa (g). Ello es posible ya que el baño de fundente de la presente invención tiene una elevada resistencia térmica y limita con eficacia la corrosión del artículo. El precalentamiento del artículo con anterioridad a la etapa (g) facilita el refundido de la capa metálica congelada que se forma en la superficie del artículo directamente después de la inmersión en el baño de galvanización.

Con el mismo objetivo de refundir la capa de metal congelado, el artículo, ventajosamente, se mueve en el baño de galvanización durante por lo menos los primeros minutos que siguen a la introducción del mismo en éste. La agitación se debe terminar antes de la extracción del artículo del baño de galvanización para evitar que se deposite sobre la superficie del artículo la suciedad y la espuma de la superficie del baño. Generalmente, cuanto más grueso y voluminoso es el artículo, más intensa deberá ser la agitación. Además, se puede introducir un gas inerte tal como, p. eje., nitrógeno (N_{2}) o argón (Ar) en el baño de galvanización, preferentemente en forma de burbujas pequeñas, con el fin de obtener un efecto de burbujeo.

Se debe subrayar que el presente procedimiento está adaptado con el fin de galvanizar artículos realizados en una gran multiplicidad de aceros. En particular, con el presente procedimiento se pueden galvanizar artículos de acero con un contenido en carbono de hasta el 0,25% en peso, un contenido en fósforo comprendido entre el 0,005 y el 0,1% en peso y un contenido en silicio comprendido entre el 0,0005% y el 0,5% en peso.

Descripción detallada de una forma de realización preferida

Con el fin de ilustrar la presente invención, se describirán a continuación en detalle, a título de ejemplo, las formas de realización preferidas del fundente, procedimiento y baño de galvanización.

El fundente permite que se forme un revestimiento continuo, más uniforme, más liso y libre de zonas libres de revestimiento, especialmente en la galvanización en lotes de artículos de hierro o acero. En una forma de realización preferida, la composición del fundente es la siguiente: 75% en peso de ZnCl_{2}, 15% en peso de NH_{4}Cl, 6% en peso de NaCl, 2% en peso de KCl, 1% en peso de NiCl_{2} y 1% en peso de PbCl_{2}.

El presente procedimiento comprende principalmente las etapas de pretratar un artículo de hierro o acero que se debe revestir, tratar el artículo con el fundente, revestirlo en el baño de galvanización que contiene la aleación de zinc-aluminio fundida y enfriarlo. Dicho procedimiento es de aplicación a una multiplicidad de artículos de acero, tales como, p.ej., grandes piezas estructurales de acero, para torres, puentes y edificios industriales o agrícolas, tubos de diferentes formas, para vallas a lo largo de las vías de ferrocarril, piezas inferiores de acero de los vehículos (brazos de suspensión, monturas de motores...), molduras y piezas pequeñas.

El pretratamiento de los artículos se realiza primero mediante la inmersión del artículo que se debe galvanizar durante entre 15 y 60 minutos en un baño alcalino de desengrasante que comprende: una mezcla de sales que comprende principalmente hidróxido sódico, carbonato sódico, polifosfato sódico y también una mezcla de tensioactivos, tales como, p.ej., Solvopol SOP y Emulgator SEP de Lutter Galvanotechnick GmbH. La concentración de mezcla de sales está comprendida principalmente entre el 2 y el 8% en peso y la mezcla de tensioactivos esta preferentemente comprendida entre el 0,1 y el 5% en peso. Dicho baño desengrasante se mantiene a una temperatura comprendida entre 60 y 80ºC. En el baño se proporciona un generador de ultrasonidos con el fin de ayudar a desengrasar. Esta etapa está seguida de dos lavados con agua.

El pretratamiento continua con una etapa de decapado, en la que el artículo se sumerge durante entre 60 y 180 minutos en una disolución acuosa que comprende entre el 10 y el 22% de ácido clorhídrico que contiene un inhibidor (hexametileno tretramina, ...) y se mantiene a una temperatura comprendida entre 30 y 40ºC para eliminar las escamas y óxido del artículo. Esto está seguido de dos etapas de lavado. El lavado después de la corrosión se realiza preferentemente mediante la inmersión del artículo en un tanque de agua a un pH inferior a 1 durante menos de 3 minutos, más preferentemente durante aproximadamente 30 segundos. Queda claro que estas etapas de desengrase y decapado se pueden repetir si es necesario.

El tratamiento con el fundente se realiza en un baño de fundente, en el que se disuelve en agua el fundente descrito anteriormente. El baño de fundente, en el que la concentración de fundente se encuentra preferentemente comprendida entre 350 y 550 g/l, se mantiene a una temperatura de aproximadamente 70ºC y su pH debe estar comprendido entre 1,5 y 4,5. El artículo se sumerge en el baño de fundente durante no más de 10 minutos, preferentemente durante entre 3 y 5 minutos, mediante lo cual la capa de fundente húmedo se forma sobre la superficie del artículo.

A continuación se seca el artículo en una corriente de aire forzada a una temperatura de aproximadamente 250ºC. Se debe subrayar que el fundente tiene una elevada resistencia térmica. Por consiguiente se puede secar el artículo en aire caliente, sin corrosión significativa del artículo. Además, el artículo preferentemente se seca hasta que la superficie exhibe una temperatura comprendida entre 170 y 200ºC. Queda claro, sin embargo, que dicho precalentamiento del artículo, es decir, proporcionarle cierta cantidad de calor al artículo antes de la galvanización, no es necesario durante la etapa de secado que sigue al tratamiento con fundente. Se puede realizar en una etapa diferente de precalentamiento, directamente después del secado o, en el caso de que el artículo no se haya de galvanizar de inmediato, en una etapa posterior.

En esta forma de realización preferida del procedimiento, el baño de galvanización contiene ventajosamente (en peso): 4,2-7,2% de Al, 0,005-0,15% de Sb y/o 0,005-0,15% de Bi, máx. 50 ppm de Pb, máx. 50 ppm de Cd, máx. 20 ppm de Sn, 0,03-0,1% de metales Misch, máx. 150 ppm de Si, máx. 750 ppm de Fe y el resto de Zn. Este baño de galvanización se mantiene a una temperatura comprendida entre 380 y 700ºC.

El articulo tratado con fundente y preferentemente precalentado se sumerge durante aproximadamente entre 1 y 10 minutos en el baño de galvanización. Queda claro que el tiempo de inmersión depende principalmente del tamaño general y de la forma del artículo y del grosor de revestimiento que se desea. Durante los primeros minutos de la inmersión, el artículo preferentemente se mueve en el baño con el fin de asistir en el refundido de la capa de metal congelado que se forma en la superficie del artículo. Además, el burbujeo se realiza ventajosamente en el baño mediante N_{2} que se introduce en el baño de galvanización mediante pequeñas burbujas. Ello se puede lograr proporcionando en el baño de galvanización, por ej., un difusor de gas de cerámica o de acero inoxidable sinterizado. Después del paso de un tiempo de inmersión adecuado, el artículo revestido se retira del baño a una velocidad adecuada, de modo que la aleación líquida se pueda eliminar del mismo, dejando un revestimiento liso, libre de ondas, continuo sobre la superficie del artículo.

Finalmente, el enfriamiento del artículo revestido se realiza mediante la inmersión en agua a una temperatura comprendida entre 30 y 50ºC o por el contrario, mediante exposición al aire. Como resultado, se forma en la superficie del artículo un revestimiento continuo, uniforme liso, libre de zonas libres y desnudas, rugosidades o grumos.

Con el fin de ilustrar todavía más la presente invención, se trataron tres muestras diferentes de según tres formas de realización diferentes del procedimiento. El análisis químico de cada muestra de acero se realizó espectroscópicamente mediante un equipo OBLF QS750.

Ejemplos Ejemplo 1

Una placa de acero, ref. 2130, de tamaño 100 x 100 mm y grosor de 2 mm se trató según la primera forma de realización del procedimiento. La composición (en peso) de la placa 2130 fue la siguiente: C: 0,091; Nb: 0,003; Si: 0,005; Pb: 0,001; Mn: 0,353; Co: 0,004; P: 0,009; W < 0,003; S: 0,006; Al: 0,037; Cr: 0,020; Ni: 0,025; Mo: 0,001; Cu: 0,009; B < 0,0001; Ti < 0,001; V: 0,004.

Esta placa 2130 fue primero desengrasada durante 15 minutos en un baño de desengrasante alcalino a 70ºC que contenía 20 g/l de mezcla de sales (NaOH, Na_{2}CO_{3}, polifosfato sódico, ...), denominada Solvopol SOP y 1 g/l de mezcla de tensioactivo, denominado Emulgator SEP; ambas proporcionadas por Lutter Galvanotechnick. Se proporcionó un generador ultrasónico en el baño para ayudar en el desengrase. Esta etapa fue seguida de una etapa de lavado con agua realizada sumergiendo la placa sucesivamente en dos baños de agua muertos (es decir, líquido estancado). El pretratamiento, continuó con una etapa de decapado, en la que la placa se sumergió durante 40 minutos en un baño de decapado mantenido a una temperatura de 30ºC que comprende entre 15 y 22% de una disolución de ácido clorhídrico destinada a eliminar escamas y polvo. Este baño de corrosión comprende además 3 g de hexametileno tetramina por litro de ácido clorhídrico (32%) y 2 g de C75 (proporcionado por Lutter Galvanotechnik GmbH) por litro de baño de decapado. Esto fue seguido a continuación por dos baños de lavado consecutivos. A continuación se repitió el tratamiento: desengrase ultrasónico durante 15 minutos, lavado, decapado durante 15 minutos a 30ºC. A continuación de esta segunda etapa de decapado, la placa se lavó durante 15 minutos en un baño muerto (baño de lavado 1) a pH 0 y durante 5 minutos en un baño muerto (baño de lavado 2) a pH 1 a temperatura ambiente.

El tratamiento con fundente se realizó en un baño de fundente que contenía 500 g/l de un fundente (composición: 75% en peso de ZnCl_{2}, 15% en peso NH_{4}Cl, 1% en peso PbCl_{2}, 1% en peso NiCl_{2}, 6% en peso NaCl y 2% en peso KCl) disueltos en agua. El baño de fundente se mantuvo a una temperatura de aproximadamente 70ºC y un pH de aproximadamente 4,2. La placa se secó en una corriente de aire forzado a una temperatura de 250ºC hasta que la superficie mostró una temperatura comprendida entre 170 y 200ºC.

La placa 2130 tratada con fundente y precalentada se sumergió a continuación durante 5 minutos en un baño de galvanización que contenía (en peso): 5,42% de Al, máx. 50 ppm de Pb; máx. 50 ppm de Cd; máx. 20 ppm de Sn; entre 0,03% y 0,10% de metales Misch; máx. 150 ppm de Si; máx. 750 ppm de Fe y el resto de Zn. Dicho baño de galvanización se mantuvo a una temperatura de 450ºC. Una vez removido del baño de galvanización, la placa se dejó enfriar al aire. La placa 2130 mostró un revestimiento continuo, uniforme, libre de vacíos y perfectamente liso (sin cráteres).

Ejemplo 2

Una placa de acero, ref. 5880, de tamaño 100 x 100 mm y grosor de 5 mm se trató según una segunda forma de realización del procedimiento. La composición de la placa 5880 (porcentajes en peso) fue la siguiente: C: 0,095;
Nb < 0,001; Si: 0,204; Pb: 0,002; Mn: 0,910; Co: 0,004; P: 0,016; W < 0,003; S: 0,014; Al: 0,001; Cr: 0,021; Ni: 0,021; Mo: 0,002; Cu: 0,008; B: 0,0002; Ti < 0,001; V: 0,004.

La placa primero se sumergió durante 15 minutos en un baño alcalino ultrasónico de desengrasante (las mismas condiciones que se utilizaron para la placa 2130 del Ejemplo 1) se mantuvo a una temperatura de 70ºC y a continuación se lavó sucesivamente en dos baños de lavado. A continuación la placa se sumergió durante 120 minutos en un baño de desengrasante que contenía entre un 15 y un 22% de HCl, 3 g de hexametileno tetramina por litro de HCl 32% y 2 g de C75 (Lutter) por litro de baño de decapado. El baño se mantuvo a una temperatura de 30ºC y la placa se lavó dos veces sucesivas en dos baños de lavado. A continuación la placa se sometió a un segundo desengrase seguid de lavado así como también a un segundo decapado durante 17 minutos a 30ºC, seguido de dos inmersiones sucesivas de 10 segundos cada una en los baños de lavado 1 y 2 (ver el Ejemplo 1).

La placa se trató con el fundente en un baño de fundente que contenía 424 g/l de fundente (composición: 77,7% en peso de ZnCl_{2}, 15% en peso NH_{4}Cl; 0,9% en peso PbCl_{2}; 0,9% en peso NiCl_{2}; 5,5% en peso NaCl) disuelto en agua. La placa se sumergió durante 4 minutos en el baño de fundente que se mantuvo a una temperatura de 70ºC. A continuación, la placa se secó durante 3 minutos en una corriente de aire forzada a una temperatura de 300ºC con el fin de precalentar la superficie de la placa a una temperatura comprendida entre 170 y 190ºC.

A continuación, la placa 5880 tratada con fundente y precalentada se sumergió durante 5 minutos en un baño de galvanización convencional que contenía (en peso): 4,2-7,2% de Al, máx. 50 ppm de Pb; 0,01-0,03% de metales Misch, máx. 150 ppm de Si, máx. 750 ppm de Fe, máx. de Cd, máx. 20 ppm de Sn y el resto esencialmente de Zn. Este baño de galvanización se mantuvo a una temperatura de 450ºC. durante los 3 primeros minutos, la placa en el baño de galvanización se sometió a un movimiento vertical alternativo a una velocidad de 4 m/min. Una vez extraída del baño de galvanización, la placa se dejó enfriar al aire. La placa 5808 mostró un revestimiento continuo, libre de vacíos y uniforme. Se pudieron observar algunos cráteres pequeños y algunos residuos de fundente. Sin embargo, la calidad del revestimiento obtenido fue muy buena (mucho mejor que la obtenida con los fundentes convencionales y los fundentes desarrollados para aleaciones de Zn-Al).

Ejemplo 3

Un tubo de acero, ref. 34, de un diámetro externo de 45 mm, un grosor de pared de 4 mm y una longitud de 120 mm se trató según una tercera forma de realización del procedimiento. La composición (porcentajes en peso) del tubo 34 fue: C: 0,149; Nb: 0,002; Si: 0,272; Pb < 0,001; Mn: 1,377; Co: 0,007; P: 0,023; W < 0,003; S: 0,015; Al: 0,046; Cr: 0,020; Ni: 0,012; Mo: 0,003; Cu: 0,036; B < 0,0001; Ti: 0,002; V: 005.

El tubo primero se sumergió durante 15 minutos en un baños de desengrase alcalino ultrasónico (tal como para la placa 2130 en el Ejemplo 1) se mantuvo la temperatura a 70ºC y se lavó en dos baños de lavado sucesivos. El tubo se sumergió a continuación durante 60 minutos en un baño de decapado similar al utilizado para la placa 2130 y sucesivamente en el baño de lavado 1 (ver el Ejemplo 1) y en el baño 2, durante menos de 1 minuto. A continuación el tubo se sometió a un segundo desengrase idéntico seguido de un lavado y un segundo decapado (con entre un 12 y un 15% de ácido clorhídrico en el baño de decapado) durante 5 minutos a 30ºC, seguido de dos inmersiones sucesivas de menos de 1 minuto cada una en los baños de lavado 1 y 2 (ver el Ejemplo 1).

El tubo se trató con fundente en un baño de fundente que contenía 530 g/l de un fundente (composición: 76,6% en peso ZnCl_{2}; 12,5% en peso NH_{4}Cl; 0,8% en peso NiCl_{2}; 0,7% en peso PbCl_{2}; 7,2% en peso NaCl; 2,2% en peso KCl) disuelto en agua. El tubo se sumergió durante 3 minutos en un baño que se mantuvo a una temperatura de 70ºC. A continuación, el artículo se secó durante 6 minutos mediante una corriente de aire forzada a una temperatura de 250ºC con el fin de precalentar la superficie del tubo a una temperatura comprendida entre 170 y 190ºC.

El tubo 34 tratado con el fundente y precalentado se sumergió durante 5 minutos en un baño de galvanización que contenía (porcentajes en peso): 4,94% de Al, 176 ppm de Sb, 15 ppm de Pb, 82 ppm Ce, 56 ppm de La, 110 ppm de Si, 129 ppm de Mg y el resto de Zn. Dicho baño de galvanización se mantuvo a una temperatura de 450ºC. Durante los 5 minutos el tubo se sometió a un movimiento vertical alternativo en el baño de galvanización a una velocidad de 4 m/min. Una vez extraído del baño de galvanización, el tubo se dejó enfriar al aire. El tubo mostró un revestimiento continuo, libre de vacíos, uniforme y perfectamente liso (sin cráteres).

Claims

1. Fundente para la galvanización por inmersión en caliente que comprende de:

-: 60 a 80% en peso de cloruro de Zinc (ZnCl_{2});

-: 7 a 20% en peso de cloruro amónico (NH_{4}Cl);

-: 2 a 20% en peso de por lo menos una sal de metal alcalino o alcalinotérreo;

-: 0,1 a 5% en peso de por lo menos uno de entre los compuestos siguientes: NiCl_{2}, CoCl_{2}, MnCl_{2}; y

-: 0,1 a 1,5% en peso de por lo menos uno de entre los compuestos siguientes: PbCl_{2}, SnCl_{2}, BiCl_{3}, SbCl_{3}.

2. Fundente según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende de 70 a 78% en peso de ZnCl_{2}.

3. Fundente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende de 11 a 15% en peso de NH_{4}Cl.

4. Fundente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende 1% en peso de PbCl_{2}.

5. Fundente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los metales alcalino o alcalinotérreo se seleccionan de entre el grupo constituido por: Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba.

6. Fundente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende 6% en peso de NaCl y 2% en peso de KCl.

7. Fundente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende 1% en peso de NiCl_{2}.

8. Baño de fundente para la galvanización por inmersión en caliente, caracterizado porque comprende una cierta cantidad de un fundente como se define en las reivindicaciones 1 a 7 disuelto en agua.

9. Baño de fundente según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende entre 200 y 700 g/l del fundente, preferentemente entre 350 y 550 g/l, más preferentemente entre 500 y 550 g/l.

10. Baño de fundente según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque se mantiene a una temperatura comprendida entre 50 y 90ºC, preferentemente entre 60 y 80ºC, más preferentemente de 70ºC.

11. Baño de fundente según la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque comprende un tensioactivo no iónico a una concentración de entre 0,01 y 2% en volumen.

12. Procedimiento para la galvanización por inmersión en caliente de un artículo de hierro o acero que comprende las etapas siguientes:

(a): desengrasar el artículo en un baño de desengrasante;

(b): lavar el artículo;

(c): decapar el artículo;

(d): lavar el artículo;

(e): tratar el artículo en un baño de fundente como se define en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11;

(f): secar el artículo;

(g): sumergir el artículo en un baño de galvanización por inmersión en caliente para formar un revestimiento metálico sobre el mismo; y

(h): enfriar el artículo.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque en la etapa (e) el artículo se sumerge en el baño de fundente durante hasta 10 minutos, preferentemente no más de 5 minutos.

14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque en la etapa (f) el artículo se seca mediante aire a una temperatura comprendida entre 200 y 350ºC, preferentemente de 250ºC.

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque la superficie del artículo se encuentra a una temperatura comprendida entre 170 y 200ºC antes de la etapa (g).

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el baño de galvanización se mantiene a una temperatura comprendida entre 380 y 700ºC.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque el artículo se mueve en el baño de galvanización.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque se inyecta un gas inerte en el baño de galvanización.

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque el artículo es un artículo individual que se pasa en lotes de las etapas (a) a (h); o porque el artículo es un material de alambre, tubo o rollo (lámina) que se guía continuamente a través de las etapas (a) a (h).

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, caracterizado porque el baño de galvanización comprende:

: de 0 a 58% en peso de Al;

: de 0 a 1,6% en peso de Si;

: siendo el resto esencialmente Zn.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque el baño de galvanización es un baño de zinc fundido que comprende:

: 3-7% en peso de Al, 0-3% en peso de Mg y 0-0,1% en peso de Na;

: o 4,2-7,2% en peso Al y 0,03-0,10% en peso de metales Misch

: o 55% en peso de Al y 1,6% en peso de Si.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 21, caracterizado porque el baño de galvanización comprende:

-: hasta 56% en peso de Al;

-: de 0,005 a 0,15% en peso de Sb y/o de 0,005 a 0,15% en peso de Bi;

-: 0,005% en peso máximo de Pb, 0,005% en peso máximo de Cd y 0,002% en peso máximo de Sn; y

-: siendo el resto esencialmente Zinc.