FI58517C - Foerfarande foer att foerbaettra antikorrosionsegenskaperna hos staol oeverdraget med nickel eller kobolt - Google Patents
Foerfarande foer att foerbaettra antikorrosionsegenskaperna hos staol oeverdraget med nickel eller kobolt Download PDFInfo
- Publication number
- FI58517C FI58517C FI750719A FI750719A FI58517C FI 58517 C FI58517 C FI 58517C FI 750719 A FI750719 A FI 750719A FI 750719 A FI750719 A FI 750719A FI 58517 C FI58517 C FI 58517C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- nickel
- layer
- steel
- coated
- heat treatment
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/021—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal alloy layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
- B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S205/00—Electrolysis: processes, compositions used therein, and methods of preparing the compositions
- Y10S205/917—Treatment of workpiece between coating steps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12687—Pb- and Sn-base components: alternative to or next to each other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
- Y10T428/12792—Zn-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12806—Refractory [Group IVB, VB, or VIB] metal-base component
- Y10T428/12826—Group VIB metal-base component
- Y10T428/12847—Cr-base component
- Y10T428/12854—Next to Co-, Fe-, or Ni-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12903—Cu-base component
- Y10T428/1291—Next to Co-, Cu-, or Ni-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12931—Co-, Fe-, or Ni-base components, alternative to each other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12937—Co- or Ni-base component next to Fe-base component
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
flaSr^l w (11)KUULUTUSjULKAISU .....
4GFa lBJ '' utlAggnincsskrift 58517 • C (45) .10 ,:n -' Ί (51) KY.ik.Vay C 23 C°3/00 // C 25 D 5/10 SUOMI —FINLAND (21) —P»fnmw6ki»n| T50T19 (22) H*k*mtapWvt—AnaOkning^tg 12.03.73 '**** (23) AHaiplM—GlMglwadaf 12.03.75 (41) Tulkitfulklwkil — BtMtoff«otllg 15.09.75 ratantti- )· rekisteri halittu· (44) Nlhttvakstpmon J« kuuMulloiam rm, —
Patent· och ragiatarvtjrralaan ' Amok» uthgd och utLskriftm publicmd 31.10.80 (32)(33)(31) tuoUww-Btglrd prtortwt l4.03.7*»
Ruotsi-Sverige(SE) 7403412-5 (71) Rederiaktiebolaget Nordstjernan, Pack, S-103 80 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Lars Henry Ramqvist, Nynäshamn, Nils Olle Grinder, Nynäshamn, Malte Sporrong, Nynäshamn, Per Enghag, Garphyttan, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä nikkelillä tai koboltilla päällystetyn teräksen korroosiota estävien ominaisuuksien parantamiseksi - Förfarande för att förbättra antikorrosionsegenskaperna hos stäl överdraget med nickel eller kobolt Tämä keksintö koskee menetelmää ferrometallien, esim. sellaisten teräs-esineitten korroosiota estävien ominaisuuksien parantamiseksi, joilla on nikkeliä ja/tai kobolttia sisältävä pintakerros.
On tunnettua päällystää terästä, joka jo on päällystetty nikkelikerrok-sella, toisella metallikerroksella, kuten sinkillä tai kromilla. Tällä tavoin saadaan aikaan teräksen korroosiota estävien ominaisuuksien parannus. On myös tunnettua päällystää teräksiä nikkelikerroksella ja sitten suorittaa päällystetylle teräkselle diffuusiolämpökäsittelyä yli n. 725°C:n lämpötilassa suhteellisen lyhyen ajan sen korroosiota estävien ominaisuuksien parannuksen aikaansaamiseksi. Tässä yhteydessä viitataan amerikkalaiseen patenttiin n:o 2 731 403·
Nyt on yllättäen keksitty, että näiden tunnettujen menetelmien yhdistelmä saa aikaan huomattavasti parantuneen vaikutuksen mitä tulee teräksen korroosiota estäviin ominaisuuksiin.
Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan menetelmä sellaisen ferrometalliesineen, esim. teräsalustan tai -kappaleen korroosion-kesto-ominaisuuksien parantamiseksi, joka joon päällystetty nikkelin 58517 ja/tai koboltin pintakerroksella.
Toisena tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan päällystetty teräsesine, jolle on luonteenomaista parantunut korroosionkestokyky.
Nämä ja muut tarkoitukset käyvät selvemmin ilmi, kun niitä tarkastellaan seuraavan selostuksen ja liitteenä olevien patenttivaatimusten valossa.
Tämä keksintö koskee näin ollen menetelmää teräksen korroosiota estävien ominaisuuksien parantamiseksi lähtien suhteellisen ohuesta metalli-kerroksesta, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat nikkeli ja koboltti. Keksinnön mukaisessa prosessissa saatetaan ensin päällystetty teräs-aine, jolla on pintakerros nikkeliä ja/tai kobolttia, sitovaan lämpökäsittelyyn alle n. 45 minuutin ajaksi yli n. 725°C:n lämpötilassa ja levitetään sitten toinen suhteellisen ohut kerros muuta metallia, joka koostuu oleellisesti ainakin yhdestä niistä metalleista, jotka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat kromi, sinkki,.kupari ja kadmium, sanotulle ensimmäiselle nikkelin ja/tai koboltin pintakerrokselle.
Nikkeli- ja/tai kobolttikerroksen lämpökäsittely käsittää tämän keksinnön ensimmäisen vaiheen. Tämän lämpökäsittelyn tulisi tapahtua sellaisissa rajoissa lämpötilan ja ajan suhteen, että nikkelin ja/tai koboltin diffuusio teräsalustaan estyy riittävässä määrin eikä mieluummin ylitä muutaman mikronin maksimiarvoa. Tällä tavoin myös raudan diffuusio nikkeli- ja/tai kobolttikerrokseen estyy riittävässä määrin. Tämä saavutetaan suorittamalla lämpökäsittelyä yli n. 725°C:n lämpötilassa alle n. 45 minuutin ajan. Itse asiassa parhaat tulokset lopullisen pintakerroksen korroosiota estävien ominaisuuksien suhteen saavutetaan, jos sen teräsesineen lämpökäsittelyä, joka on esipäällystetty nikkelillä ja/tai koboltilla, suoritetaan oleellisesti alle 30 minuutin ajan. Niinpä on havaittu, että nikkelin ja/tai koboltin diffuusio alustaan estyy enemmän, jos lämpökäsittelyn pituus on alle 15 minuuttia. Kokeet ovat osoittaneet, että saavutetaan paremmat korroosiota estävät ominaisuudet alle 15 minuutin lämpökäsittelyllä verrattuna lämpökäsittelyaikoihin, jotka ovat 15 ja 30 minuutin välillä, ja että jopa alle n. 5 minuutin lämpökäsittelyajat saavat aikaan parhaat ominaisuudet lopullisessa pintakerroksessa. Siitä ajasta, jona pintakerroksen käsittelylämpötila on 725°C tai ylittää sen, käytetään nimitystä lämpökäsittelyaika.
3 58517
Yli 45 minuutin lämpökäsittelyaikojen on havaittu aiheuttavan diffuusiota, joka on sitä luokkaa, että pintakerroksen ominaisuudet huononevat merkittävästi yhdessä tai useammassa suhteessa. On havaittu, että lämpökäsittely alle 725°C:n lämpötilassa, so. sen lämpötilan alapuolella, jossa hiiliterästen faasimuutos austeniittiseen rakenteeseen alkaa, ei saa aikaan hyvää nikkeli- ja/tai kobolttipintakerroksen adheesiota.
On havaittu, että lämpökäsittely yli 725°C:n lämpötilassa alle 1 minuutin ajan saa aikaan erinomaisen tuotteen, joka on aivan ylivoimainen ei-lämpökäsiteltyihin tuotteisiin ja sellaisiin tuotteisiin nähden, joita on käsitelty yli 45 minuutin ajan.
Esine (terästä tai rautaa), jolle nikkeli- ja/tai kobolttipintakerros levitetään, voi olla mielivaltainen muodoltaan ja koostumukseltaan. Tavanomainen hiiliteräs levyjen, putkien tai nauhojen muodossa on sopiva moneen tarkoitukseen. Tämän keksinnön mukaisesti on myös havaittu edulliseksi levittää pintakerrokset sellaisille koneistetuille teräs-aineille kuin pulteille, ruuveille ja valukappaleille.
Hyvin lyhyen käsittelyajan uskotaan johtuvan siitä, että pintakerroksen ja alustan välinen kerros kiteytyy uudelleen hyvin nopeasti johtuen suuresta luontaisesta pintaenergiasta ja että atomisidos alusta-aineeseen saavutetaan tämän uudelleenkiteytymisen avulla. Jos lämpökäsitte-lyaika on liian pitkä, esim. oleellisesti yli 45 minuuttia ko. lämpötilassa, tapahtuu diffuusiota, joka vähitellen pilaa pinta-kerroksen kor-roosionkesto-ominaisuudet.
Päällystettäessä elektrolyyttisesti terästä, jossa on ensimmäinen kerros nikkeliä tai kobolttia, muodostuu helposti tietty määrä huokosia, jotka ulottuvat koko kerroksen läpi ja paljastavat näinollen teräksen pinnan. Jos uusi metallikerros, esim. sinkkiä levitetään tämän ensimmäisen kerroksen päälle, huokosiin saostuu atomaarista vetyä, joka diffundoituu teräkseen ja aiheuttaa niinkutsuttua vetyhaurastumista. Tämän keksinnön mukaisella lämpökäsittelyllä saavutetaan kaksi positiivista vaikutusta mitä tulee vetyhaurastumisen välttämiseen. Esimerkiksi se vety, joka tunkeutuu teräkseen sen puhdistuksen aikana ja elektrolyyttisen nikkeli- tai kobolttipäällystyksen aikana, vapautuu diffuusion avulla ja nikkeli- tai kobolttikerrokseen muodostuneet huokoset pyrkivät sulkemaan itsensä niin, ettei teräksen pinta ole enää paljaana. Tämä estää 4 58517 terästä absorboimasta lisää vetyä seuraavan metallikerroksen levityksen aikana.
Keksinnön mukainen lämpökäsittely suoritetaan tavallisesti neutraalissa tai pelkistävässä atmosfäärissä. Tällaisiin olosuhteisiin voi mielellään kuulua suojaava kaasu, kuten argon, tai pelkistävä kaasu kuten vety tai hiilimonoksidi. Lämpökäsittely voidaan haluttaessa suorittaa myös ilmassa, erityisesti jos halutaan saada värillinen pinta.
Korroosiota estävien ominaisuuksien optimaalisen parannuksen varmistamiseksi käytännössä tulee lämpötilan lämpökäsittelyn aikana olla vähintään n. 725°C pintakerroksessa, kuten yllä esitettiin. Hyödyllisen lämpötila-alueen on havaittu olevan n. 725-1000°C. On suositeltavaa, että suurin osa käsittelystä suoritetaan lämpötilassa, jossa tapahtuu täydellinen muutos austeniittiseen rakenteeseen. Osoittautuu, että alle 725°C:n lämpötilat johtavat niin hitaaseen kiteytymiseen välikerroksessa, että mitään adheesiota ei tapahdu, ellei käytetä pitempiä läm-pökäsittelyaikoja. Jos toisaalta käytetään pitempiä lämpökäsittely-aikoja, alustamateriaalin ominaisuudet pyrkivät huonontumaan. Näin ollen tämän uuden prosessin erittäin oleellinen etu on se, että käytetty lyhyt käsittelyaika ei muuta huomattavasti alustamateriaalia. Tällä on suuri merkitys muiden tuotteiden ohella langan valmistuksessa, sillä mikrorakenne on erittäin tärkeä langan haluttujen mekaanisten ominaisuuksien, kuten kimmoisuuden ja väsymislujuuden varmistamisessa.
Eräs tämän keksinnön eduista on se, että karkaisukelpoiset teräkset, jotka on pinnaltaan päällystetty nikkelillä ja/tai koboltilla, voidaan karkaista ko. lämpökäsittelyn yhteydessä jäähdyttämällä kappale nopeasti lämpökäsittelyn päättymisen jälkeen niin, että saadaan austeniitti-nen hajoamistuote, joka käsittää martensiittisen rakenteen edellyttäen, etä teräskappale lämmitetään lämpökäsittelyn aikana yli 725°C:n aus-enitisoivaan lämpötilaan. Tällaiset teräkset voivat sisältää korkeintaan n. 0,9 paino-% hiiltä, esim. vähintään n. 0,05 % hiiltä ja mieluummin n. 0,2-0,6 % hiiltä. Tässä käytetyn sanonnan "teräs" tarkoitetaan peittävän myös raudan.
Nikkeliä ja/tai kobolttia sisältävä pintakerros levitetään kappaleelle (terästä tai rautaa) tavanomaiseen tapaan elektrolyyttisesti tai kemiallisesti. Galvanointihauteita esitetään kirjassa nimeltä Modern Electroplating (toinen painos 1953), julkaisija John Wiley and Sons, esimerkiksi sivuilla 141-1^6, 260-263 ja 282-286.
5 5851 7
Nikkelistä ja/tai koboltista koostuvalle pintakerrokselle levitetään sitten lämpökäsittelyn jälkeen ohut lisäkerros yhtä tai useampaa kromi-, tina-, lyijy-, sinkki-, kupari- ja kadmiummetalleista. Myös tämä kerros voidaan levittää tavanomaiseen tapaan esim. elektrolyyttisesti, ruiskuttamalla sulaa metallia teräsalustalle tai kemiallisella saostuksella. Tällaiset menetelmät ovat alaan perehtyneille hyvin tunnettuja.
Merkittävästi parantuneita tuloksia on saavutettu sellaisen kappaleen päällystyksessä, jolle ovat luonteenomaisia yhtenäiset, tasaiset pinnat, esimerkiksi teräsputkien, teräslevyjen, nauhan yms. päällystyksessä. Niinpä rautaputkella (n. 0,01 paino-% C), joka oli päällystetty sisäpuolelta ja ulkopuolelta nikkelillä tämän keksinnön mukaisesti (n. 10 mikronia paksu galvaaninen nikkelikerros ja lämpökäsitelty 870°C:ssa 20 minuuttia) ja päällystetty sitten n. 10 mikronin galvaanisella sink-kikerroksella, oli hyvin pitkäaikainen korroosionkestokyky suolasuihku-kokeessa (ASTM B-117), mitä todisti punaisen ruosteen esiintyminen n. 800-1000 tunnin kuluttua.
Kokeissa, jotka suoritettiin kierteitetyillä teräskappaleilla tai muulla monimutkaisella muodolla, on havaittu, että normaalilla hiiliteräksellä (n. 0,4 % hiiltä), joka on päällystetty n. 10 mikronia paksulla nikkeli- tai kobolttikerroksella ja jota ei ole sen jälkeen lämpökäsitelty, esiintyi punaista ruostesyöpymää n. 10 tunnin kuluttua suolasuih-kukokeessa (ASTM B-117). Näillä samoilla esineillä, jotka oli päällystetty pelkästään n. 10 mikronia paksulla sinkkikerroksella, esiintyi punaista ruostetta samassa kokeessa n. 90-100 tunnin kuluttua. Toisaalta, kun tällaiset kierteitetyt hiiliteräskappaleet päällystettiin ensin 10 mikronia paksulla nikkelikerroksella ja lämpökäsiteltiin sitten keksinnön mukaisesti mitä seurasi päällystys n. 10 mikronia paksulla sinkkikerroksella, punaista ruostetta ei ilmentynyt ennen kuin n. 200-300 tunnin kuluttua samoissa koeolosuhteissa. Tämä on epätavallista tällaisilla monimutkaisilla muodoilla. Samanlaiset parantuneet tulokset ovat saavutettavissa koboltin ollessa ensimmäisenä kerroksena lähinnä terästä ja muiden metallien kuin sinkin ollessa toisena tai ulompana kerroksena. Niinpä merkittävästi parantuneet ominaisuudet korroosion-kestokyvyn suhteen on saavutettu seuraavilla päällysteyhdistelmillä: nikkeli-kadmium, nikkeli-kupari ja muut. Näistä kokeista havaitaan, että on hyvin tärkeää, että alkuperäiselle nikkeli- tai kobolttikerrok-selle suoritetaan keksinnön mukainen lämpökäsittely ennen kuin toinen 6 5851 7 metallikerros levitetään. On myös havaittu, että nikkelikerros, jonka paksuus on n. 10 mikronia ja jota ei ole lämpökäsitelty, ei saa aikaan tämän keksinnön merkittäviä parannuksia korroosionesto-ominaisuuksien suhteen silloinkaan, kun sinkkikerros on levitetty nikkelikerrokselle.
Samalla tavoin tapauksissa, joissa nikkelikerrokselle on suoritettu liian pitkä lämpökäsittely, joka kestää yli 45 minuuttia yli 725°C:n lämpötilassa, on saatu huonommat ominaisuudet. Arvellaan, että ilmeisesti rauta diffundoituu nikkeliin, mikä johtaa punaisen ruosteen ilmestymiseen paljon nopeammin. Tavanomaisessa kuumakastopäällystyk-sessä sinkillä pieni määrä liuennutta rautaa ilmestyy sinkkikerrokseen, millä on huomattava vaikutus korroosionesto-ominaisuuksiin.
Keksinnön suositeltavat piirteet käyvät ilmi seuraavista esimerkeistä.
Esimerkki 1
Vertailun aikaansaamiseksi tunnettujen menetelmien kanssa tehtiin seu-raavat pintapäällysteet 1,5 mm:n hiiliteräslangalla (n. 0,7 % hiiltä).
A. Päällystettiin pelkästään 1 mikronin tinakeroksella kuumakastopääl-lystyksellä.
B. Päällystettiin pelkästään 15 mikronin sinkkikerroksella kuumakasto-päällystyksellä.
C. Päällystettiin 10 mikronin nikkelikerroksella elektrolyyttisesti ja lämpökäsiteltiin.
D. Päällystettiin 10 mikronin nikkelikerroksella elektrolyyttisesti, lämpökäsiteltiin 850°C:ssa 4 minuuttia ja päällystettiin 12 mikronin sinkkikerroksella nikkelikerroksen päälle elektrolyyttisesti tämän keksinnön mukaisesti.
Korroosiovaikutus, jota osoitti punaisen ruosteen esiintyminen ,arvioitiin sen jälkeen, kun jokainen koekappale oli testattu suoJasuihkuatmos-fäärissä ASTM B-117 mukaan ja saatiin seuraavat tulokset.
A. Punaista ruostetta esiintyi 5 tunnin testausajan kuluttua.
B. Punaista ruostetta esiintyi 35 tunnin testausajan kuluttua.
C. Punaista ruostetta esiintyi 20 tunnin testausajan kuluttua.
D. Mitään punaisesta ruosteesta johtuvaa vaikutusta ei esiintynyt 300 tunnin testausajan kuluttua.
5851 7 7
Kuten havaitaan keksinnön (so. D) avulla saavutetaan merkittävästi parantuneet tulokset.
Esimerkki 2
Hiiliteräspultteja (n. 0,4 % hiiltä) päällystettiin 10 mikronia paksulla nikkelikerroksella elektrolysoimalla rumpugalvanoinnilla nikkelisuola-liuoksessa (Watt'in kylpy, 1 A/dm2, 50°C, 50 minuuttia) ja ne karkaistiin sitten pitämällä niitä 850°C:ssa 10 minuuttia ja jäähdyttämällä öljyllä. Pultit päällystettiin 10 mikronin sinkkikerroksella elektrolyyttisesti tunnetun menetelmän mukaisesti, jossa käytettiin 15-20 g/1 sinkkiä; 25-45 g/1 natriumsyanidia, 80 g/1 NaOH:a ja galvanointia suo- 2 ritettiin n. 1 A/dm :n virrantiheydellä 60 minuuttia huoneenlämpötilassa. Vertailutarkoituksessa samoja pultteja karkaistiin ilman nikkelikerrok-sia ja päällystettiin sitten 10 mikronin sinkkikerroksella.
Parantuneet tulokset saavutettiin tämän keksinnön mukaisesti päällystetyillä pulteilla siten, että punaista ruostetta muodostui 200 tunnin suolasuihkutestausajan kuluttua; kun taas punaista ruostetta havaittiin lyhyemmän, 95 tunnin jakson kuluttua pulteilla, jotka oli päällystetty elektrolyyttisesti pelkästään sinkillä tavanomaiseen tapaan. Pultit, jotka oli päällystetty vain 10 mikronin nikkelikerroksella, (jota seurasi 20 minuutin lämpökäsittely 870°C:ssa) korrodoituivat hyvin lyhyen ajan, 10 tunnin kuluttua.
Esimerkki 5
Suoritettiin kokeet sadalla teräs- tai rautaputkinäytteellä (n. 0,01 % C), jotka olivat 200 mm pitkiä ja halkaisijaltaan 10 mm. Putket pääl- o lystettiin 10 mikronin nikkelikerroksella Watt'in kylvystä n. 4 A/dm :n virrantiheydellä huoneenlämpötilassa. Päällystetyille putkille suoritettiin sitten sitovaa lämpökäsittelyä 870°C:ssa 20 minuuttia argonissa ja 50 putkinäytettä päällystettiin sitten sinkillä esimerkissä 2 kuvatun menetelmän mukaisesti, kun taas jäljelle jääviä 50 ei päällystetty. Lisäksi 50 putkinäytettä, joissa ei ollut nikkelipäällystettä, päällystettiin 10 mikronin sinkkikerroksella kuten esimerkissä 2.
Kaikille putkille suoritettiin suolasuihkutesti, johon on viitattu normina ASTM B-117 ja saatiin seuraavat tulokset: 8 58517
Putkinäytteet Punaisen ruosteen keskimääräinen ilmestymisaika (1) 50 putkea Ni-päällystettynä ja lämpökäsiteltynä 10 tuntia (2) 50 putkea pelkästään sinkkipääl- lystettynä 110 tuntia (3) 50 putkea Ni-päällystettynä (lämpö käsiteltynä) ja sen jälkeen sinkki- , päällystettynä 900 tuntia
Esimerkki 4
Hiiliteräsruuveja päällystettiin elektrolyyttisesti 5 ^um nikkeliker-roksella ja lämpökäsiteltiin lämpötilassa 850°C 20 minuutin ajan sekä jäähdytettiin öljyssä. Tämän jälkeen ruuvit päällystettiin elektrolyyttisesti 5 ^um kupari-, 6 ^um kadmium-, 2,5 /Um kupari-, 7 /Um nikkeli- sekä 1 yUm kromikerroksella mainitussa järjestyksessä. Kor-roosiotesti suoritettiin neutraalilla suolasuihkeella 8l6 tunnin ajan. Testi lopetettiin kun ei huomattu punaruosteen ilmenemistä.
Esimerkki 5
Hiiliteräsruuveja päällystettiin elektrolyyttisesti 10 ^um nikkeli-kerroksella ja lämpökäsiteltiin lämpötilassa 850°C 20 minuutin ajan sekä jäähdytettiin öljyssä. Tämän jälkeen ruuvit päällystettiin vielä 10 yum kadmiumkerroksella sekä tähän lisättiin vielä kultakromaus. Korroosiotesti neutraalilla suolasuihkeella lopetettiin 2000 tunnin kuluttua eikä punaruostetta esiintynyt.
Yleisesti ottaen ensimmäinen päällystysmetalli nikkelistä ja/tai koboltista voidaan levittää vähintään muutaman mikronin paksuisena ja se voi vaihdella yli 2 tai 3 mikronista 25 tai jopa 50 mikroniin riippuen menetelmän taloudellisuudesta ja kappaleiden muodosta. Toinen päällystys-metalli, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluvat Cr, Sn, Pb, Zn, Cu ja Cd, voidaan levittää samalla tavoin muutaman mikronin paksuisena ja se voi vaihdella yli 2 tai 3 mikronista 25 tai jopa 50 mikroniin tai ylikin riippuen menetelmän taloudellisuudesta ja esineen muodosta. Edellä olevien päällysteiden suositeltava paksuusalue on 5~25 mikronia.
Vaikka tätä keksintöä on kuvattu suositeltavien toteutusmuotojen yhteydessä, on ymmärrettävä, että modifikaatioihin ja muunnoksiin voidaan turvautua poikkeamatta keksinnön hengestä ja suojapiiristä, kuten alaan perehtyneet helposti ymmärtävät. Tällaisten modifikaatioiden ja muunnoksien katsotaan olevan keksinnön ja liitteenä olevien patenttivaatimusten rajojen ja suojapiirin sisäpuolella.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7403412A SE378118B (fi) | 1974-03-14 | 1974-03-14 | |
| SE7403412 | 1974-03-14 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI750719A FI750719A (fi) | 1975-09-15 |
| FI58517B FI58517B (fi) | 1980-10-31 |
| FI58517C true FI58517C (fi) | 1981-02-10 |
Family
ID=20320519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI750719A FI58517C (fi) | 1974-03-14 | 1975-03-12 | Foerfarande foer att foerbaettra antikorrosionsegenskaperna hos staol oeverdraget med nickel eller kobolt |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4013488A (fi) |
| JP (1) | JPS5855238B2 (fi) |
| AT (1) | AT335247B (fi) |
| BE (1) | BE826721A (fi) |
| BR (1) | BR7501486A (fi) |
| DE (1) | DE2510328C2 (fi) |
| DK (1) | DK100775A (fi) |
| FI (1) | FI58517C (fi) |
| FR (1) | FR2264106B1 (fi) |
| GB (1) | GB1444886A (fi) |
| IT (1) | IT1030339B (fi) |
| NL (1) | NL7503025A (fi) |
| NO (1) | NO134917C (fi) |
| SE (1) | SE378118B (fi) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4104135A (en) * | 1973-04-03 | 1978-08-01 | Kawasaki Steel Corporation | Method of producing highly corrosion resistant tin-plated steel sheet |
| JPS6013078B2 (ja) * | 1978-09-05 | 1985-04-04 | 日本特殊陶業株式会社 | 金メツキされた電子部品及びその製法 |
| DE3112919A1 (de) * | 1981-03-31 | 1982-10-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "metallbeschichtete eisenwerkstoffe" |
| DE3147967C2 (de) * | 1981-12-01 | 1985-10-24 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Verzinnungsverfahren |
| JPS61159595A (ja) * | 1984-12-30 | 1986-07-19 | Nippon Steel Corp | 高耐食性燃料容器用鋼板及びその製造法 |
| DE3726518A1 (de) * | 1987-08-10 | 1989-03-09 | Hille & Mueller | Kaltband mit elektrolytisch aufgebrachter nickelbeschichtung hoher diffusionstiefe und verfahren zur herstellung des kaltbandes |
| US5196075A (en) * | 1988-02-17 | 1993-03-23 | Itw-Ateco Gmbh | Method for modifying and thereby improving the corrosion resistance and hardness of workpieces of ferritic steel |
| BE1004079A6 (fr) * | 1990-04-17 | 1992-09-22 | Centre Rech Metallurgique | Procede pour former un revetement de zinc-aluminium sur une bande d'acier. |
| JP3176405B2 (ja) * | 1991-12-02 | 2001-06-18 | 臼井国際産業株式会社 | 内面の耐食性に優れた溶接管及びその製造方法 |
| JP2521387B2 (ja) * | 1991-12-25 | 1996-08-07 | 神鋼鋼線工業株式会社 | 有色バネ鋼成形品の製造方法 |
| JP3045612B2 (ja) * | 1992-06-22 | 2000-05-29 | 東洋鋼鈑株式会社 | 高耐食性ニッケルめっき鋼帯およびその製造法 |
| US5500290A (en) * | 1993-06-29 | 1996-03-19 | Nkk Corporation | Surface treated steel sheet |
| US5595831A (en) * | 1994-01-28 | 1997-01-21 | Clark; Eugene V. | Cadium-free corrosion protection for turbines |
| US5827618A (en) * | 1995-03-28 | 1998-10-27 | Nippon Steel Corporation | Rust-proofing steel sheet for fuel tanks and production method thereof |
| DE19548198C2 (de) * | 1995-12-22 | 1999-05-12 | Hueck Engraving Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Nach- und/oder Ausbesserung von kleinen Oberflächenschäden in einer großformatigen Preßplatte oder einem Endlosband aus Blech mit einer strukturierten Oberfläche zur Oberflächenprägung kunststoffbeschichteter Holzwerkstoff- oder Laminatplatten |
| US6372381B1 (en) * | 1999-02-05 | 2002-04-16 | Rayovac Corporation | Duplex-coated cathode cans, and electrochemical cells made therewith |
| DE10124933A1 (de) * | 2001-05-21 | 2002-11-28 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Anordnung aus einem metallischen Deckel und einem metallischem Gehäuse eines Meßgerätes und Verfahren zu deren Herstellung |
| FR2843130B1 (fr) * | 2002-08-05 | 2004-10-29 | Usinor | Procede de revetement de la surface d'un materiau metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et produit ainsi obtenu |
| US8771790B2 (en) | 2009-01-13 | 2014-07-08 | Michael John de Vink | Method of reducing magnetite formation |
| KR101821659B1 (ko) * | 2010-01-08 | 2018-01-25 | 도요 고한 가부시키가이샤 | 표면처리금속판 및 그 표면처리금속판을 이용한 성형품의 제조방법 |
| US10683582B2 (en) | 2015-03-04 | 2020-06-16 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Composite ceramic coatings for anti-corrosion protection |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2266330A (en) * | 1935-12-23 | 1941-12-16 | John S Nachtman | Process for electroplating strip steel |
| US2294562A (en) * | 1939-07-15 | 1942-09-01 | Hygrade Syivania Corp | Carbonized steel strip and method of making same |
| US2315740A (en) * | 1941-06-16 | 1943-04-06 | Standard Steel Spring Co | Protected metal article and process of producing the same |
| US2731403A (en) * | 1952-11-08 | 1956-01-17 | Pittsburgh Steel Co | Manufacture of nickel-plated steel |
| FR1480060A (fr) * | 1966-05-18 | 1967-05-05 | Elpag Ag Chur | Procédé visant à prévenir la corrosion selon les lignes de contrainte pour des objets en acier inoxydable au chrome-nickel |
| US3668951A (en) * | 1967-05-10 | 1972-06-13 | New Britain Machine Co | Force-applying tools |
| JPS5312895B2 (fi) * | 1971-11-15 | 1978-05-06 | ||
| CA1015905A (en) * | 1974-09-16 | 1977-08-23 | Arthur G. Mcmullen | Nickel clad steel coinage blank |
-
1974
- 1974-03-14 SE SE7403412A patent/SE378118B/xx not_active IP Right Cessation
-
1975
- 1975-03-04 US US05/555,286 patent/US4013488A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-03-06 AT AT172775A patent/AT335247B/de not_active IP Right Cessation
- 1975-03-10 DE DE2510328A patent/DE2510328C2/de not_active Expired
- 1975-03-12 NO NO750847A patent/NO134917C/no unknown
- 1975-03-12 DK DK100775A patent/DK100775A/da not_active Application Discontinuation
- 1975-03-12 FI FI750719A patent/FI58517C/fi not_active IP Right Cessation
- 1975-03-13 BR BR1486/75A patent/BR7501486A/pt unknown
- 1975-03-13 NL NL7503025A patent/NL7503025A/xx not_active Application Discontinuation
- 1975-03-13 GB GB1053775A patent/GB1444886A/en not_active Expired
- 1975-03-13 IT IT67640/75A patent/IT1030339B/it active
- 1975-03-14 BE BE154365A patent/BE826721A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-03-14 JP JP50030989A patent/JPS5855238B2/ja not_active Expired
- 1975-03-14 FR FR7508128A patent/FR2264106B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO134917B (fi) | 1976-09-27 |
| AU7902875A (en) | 1976-09-16 |
| GB1444886A (en) | 1976-08-04 |
| DK100775A (fi) | 1975-09-15 |
| FI750719A (fi) | 1975-09-15 |
| SE378118B (fi) | 1975-08-18 |
| DE2510328A1 (de) | 1975-09-18 |
| JPS5855238B2 (ja) | 1983-12-08 |
| FI58517B (fi) | 1980-10-31 |
| FR2264106A1 (fi) | 1975-10-10 |
| ATA172775A (de) | 1976-06-15 |
| IT1030339B (it) | 1979-03-30 |
| NO750847L (fi) | 1975-09-16 |
| NO134917C (fi) | 1977-01-05 |
| BE826721A (fr) | 1975-06-30 |
| JPS50131827A (fi) | 1975-10-18 |
| NL7503025A (nl) | 1975-09-16 |
| AT335247B (de) | 1977-02-25 |
| DE2510328C2 (de) | 1984-11-08 |
| BR7501486A (pt) | 1976-11-30 |
| FR2264106B1 (fi) | 1980-04-11 |
| US4013488A (en) | 1977-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI58517C (fi) | Foerfarande foer att foerbaettra antikorrosionsegenskaperna hos staol oeverdraget med nickel eller kobolt | |
| US4157941A (en) | Method of adherency of electrodeposits on light weight metals | |
| US1615585A (en) | Process of producing corrosion-resisting coatings on iron and steel and product | |
| WO2014111616A1 (en) | Method for producing a chromium coating on a metal substrate | |
| FR2650601A1 (fr) | Feuille d'acier plaquee au nickel, faconnable, resistante aux rayures et a la corrosion, et procede pour sa production | |
| US3141744A (en) | Wear-resistant nickel-aluminum coatings | |
| Man et al. | Corrosion protection of NdFeB magnets by surface coatings-Part I: Salt spray test | |
| JP2001107213A (ja) | 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法 | |
| US2392456A (en) | Thermally diffused copper and zinc plate on ferrous articles | |
| CN113574208B (zh) | 包括在基板上的铬基涂层的物体 | |
| JPH0121225B2 (fi) | ||
| JPS61223197A (ja) | 表面処理鋼板 | |
| KR102365280B1 (ko) | 용융 알루미늄도금용 용융염 플럭스 및 이를 포함하는 플럭스욕 | |
| US3249409A (en) | Chromium plated metal structures | |
| US2039069A (en) | Corrosion resisting rubber coated article | |
| CA1038245A (en) | Process for improving the anti-corrosion properties of steel coated with nickel or cobalt | |
| JPS5858294A (ja) | 塗装後の耐蝕性と耐水密着性に優れた表面処理鋼材 | |
| JPH0362788B2 (fi) | ||
| US3046205A (en) | Nickel-aluminum alloy coatings | |
| JPH05123084A (ja) | 釣り針 | |
| JP2577246B2 (ja) | 加工耐食性の優れた塗装下地用表面処理鋼板の製造方法 | |
| JPH03146693A (ja) | 溶接性とリン酸亜鉛処理性に優れた表面処理アルミニウム板 | |
| JPS6017095A (ja) | 炭素繊維束の銅めつき方法 | |
| JPS60110892A (ja) | 低水素脆性高耐食メツキ方法 | |
| JPS62192597A (ja) | 耐パウダリング性に優れためつき鋼板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: REDERIAKTIEBOLAGET NORDSTJERNAN |