NL8501904A

NL8501904A - Thermisch gegalvaniseerd staalprodukt, dat vooral bestemd is om te worden gefosfateerd, alsmede werkwijze ter vervaardiging van dit produkt.

Info

Publication number: NL8501904A
Application number: NL8501904A
Authority: NL
Original assignee: Phenix Works Sa
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1986-02-03
Also published as: JPS6196077A; DE3522802A1; GB2161499A; BE902792A; SE8503251D0; SE8503251L; IT1185137B; CA1269949A; US4670354A; GB8516577D0; IT8521342A0; LU85453A1; ES8608061A1; ES544922A0; FR2567158A1

Description

NL 32975 Kp/dJ/ed «* *

Thermisch gegalvaniseerd staalprodukt, dat vooral bestemd is om te worden gefosfateerd, alsmede werkwijze ter vervaardiging van dit produkt.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een staalprodukt, in het bijzonder op een staalprodukt, dat bestemd is om te worden onderworpen aan een fosfateringsbewer-king, dat beschermd is tegen de corrosie door een laag van 5 zink of van een zinklegering, zoals een Zn-Al of Zn-Fe legering, dat is bedekt door dompeling in een bad van een of meerdere gesmolten metalen.

In het algemeen stelt men vast, dat staalprodukten, vooral staalplaten die bekleed zijn met een dergelijke be-10 schermingslaag, problemen stellen, wanneer deze produkten bestemd zijn voor de carosserie-industrie, waar deze aan een fosfatering zullen worden onderworpen.

De laag van de tijdens deze fosfateringsbewerking gevormde metaalcomplexen hecht immers in het algemeen moeilijk 15 en/of vormt een verwarring van kristallen welke niet optimaal is op de laag van zink of van de zinklegering, waardoor deze staalplaat vooraf is beschermd, hetgeen direkt of na corrosieve blootstelling leidt tot een aanhechtingszwakheid van de verf.

20 Een van de wezenlijke doelen van de onderhavige uitvinding bestaat uit het verschaffen van een staalprodukt, zoals reeds hierboven gedefinieerd, dat bijzonder geschikt is voor deze fosfateringsbewerking, dat wil zeggen, dat het een oppervlak heeft met een zeer goede affiniteit voor de boven-25 genoemde metaalcomplexen, zodat deze .laatste enerzijds gemakkelijk en stevig kunnen hechten aan dit oppervlak tijdens de fosfateringsbewerking, die in de carosserie-industrie wordt toegepast en anderzijds een optimale morfologie kunnen hebben om een goed gedrag van het geverfde eindprodukt te verkrijgen 30 bij aanhechtingsproeven rechtstreeks en/of na corrosieve blootstelling.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding de genoemde laag van zink of van een zinklegering geheel bedekt door een bekleding, die wordt gevormd door een elektrolytische afzet-35 ting van één van de metalen of legeringen, gekozen uit de c .¾ · - *· * /*. j i S04 * A'1 - 2 - groep, die bestaat uit Cr, Mn, Co, Ni, Zn en Fe,

De bovengenoemde beschermingslaag wordt gunstig verkregen door dompelgalvnisatie en heeft bij voorkeur een dikte in de orde van 6-30 micron.

5 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een spe ciale werkwijze voor de vervaardiging van dit staalprodukt, zoals boven gedefinieerd.

Deze werkwijze wordt gekenmerkt door het feit, dat men een staalstrook, waarvan tenminste een van zijn twee op-10 pervlakken wordt beschermd door een laag van zink of van een zinklegering, zoals een Zn-Al of Zn-Fe legering, welke uit een bad van gesmolten metaal werd afgezet, met een snelheid, die gelegen is tussen 20-200 m/min, door een aktiveringsgebied van het oppervlak van de genoemde laag te voeren en vervolgens in 15 een elektrolytbad, dat tenminste êén van de metalen van de groep,bestaande uit Cr, Mn, Co, Fe, Zn of Ni,in oplossing bevat, zodat op de bovengenoemde laag een bekleding van één van de metalen, of legeringen gekozen uit de groep, die bestaat uit Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Ni of hun legeringen,wordt gevormd.

20 Andere details en bijzonderheden van de uitvinding behoren tot de hierna gegeven beschrijving, bij wijze van niet beperkende voorbeelden, van enige speciale uitvoeringsvormen van het produkt volgens de uitvinding en van de werkwijze ter vervaardiging van dit produkt, met verwijzing naar de enige 25 bijgevoegde tekening, die een schematische dwarsdoorsnede voorstelt, gedeeltelijk gebroken, van een speciale uitvoeringsvorm van een deel van de volgens de uitvinding vervaardigde staalplaat.

Deze uitvoeringsvorm heeft meer in het bijzonder 30 betrekking op een staalstrook 1, die een dikte heeft van 0,2-3 mm en waarvan tenminste een van de twee oppervlakken is beschermd door een laag van zink of van een legering van zink 2, zoals een Zn-Al of Zn-Fe legering.

Deze strook wordt gekenmerkt door het feit, dat de 35 laag 2 op zijn beurt wordt bedekt door een bekleding 3, die is gevormd door een elektrolytische afzetting van êên van de metalen of legeringen, gekozen uit de groep, die bestaat uit Zn,

Cr, Mn, Co, Fe, Ni of van hun legeringen.

De met de Zn-Al legering beklede staalplaat kan bij- 850 1 90 4 - 3 - ; voorbeeld zijn het "galfan", waarvan de beschermende legering 5% aluminium en sporen van La en Ce bevat, het aluzink, waarvan de legering ca 55% aluminium, 43,5% zink en ca 1,5% silicium bevat, ofwel het "galvannealed", waar de legering wezen-5 lijk is samengesteld uit Fe en Zn in een verhouding van ca 10% ijzer en 0,13% Al.

Deze tussenlaag 2 wordt continu en door dompeling gevormd, bijvoorbeeld door galvanisering en heeft bij voorkeur een dikte in de orde van 6-30 micron per oppervlak.

10 Het doel van deze tussenlaag 2 is het beschermen van de staalstrook 1 tegen de corrosie.

De buitenbekleding 3 bevat in de orde van 0,05-7 g/m2 van één van de bovengenoemde metalen of legeringen. Het doel van deze buitenbekleding 3 is in wezen het vergemakkelij-15 ken van de aanhechting aan de met zink of zinklegering beklede staalstrook en het optimaliseren van de morfologie van de metallische fosfaatcomplexen, die hierop zijn aangebracht door een chemisch procédé, fosfatering genaamd, dat vooral wordt toegepast in de carosserie-industrie.

20 Als men immers de buitenfilm van de laag van zink of van de zinklegering 2 onderzoekt en analyseert, stelt men in het algemeen vast, dat deze relatief weinig en in bepaalde gevallen zelfs geen zink bevat, maar afhankelijk van de manier, waarop deze laag is gevormd, lood, aluminium, koolstof, sili-25 cium, antimoon, tin, magnesium, zirkonium, titaan, molybdeen, zuurstof, enzovoorts, die in de vorm van hun oxide aanwezig zijn.

Men neemt aan, dat de aanwezigheid van bepaalde of van al deze elementen de latere bewerkingen van behandeling 30 van de staalstrook en vooral de fosfateringsbewerking verstoren.

Op een tamelijk onverwachte manier is vastgesteld, dat als deze laag 2 van de staalstrook 1 langs elektrolytische weg is bekleed met een metaal of een legering van het bovenge-35 noemde type, daarbij de bekleding 3 vormend, men een betere reaktiviteit met de verschillende fosfateringsprodukten verkrijgt.

De werkwijze ter vervaardiging van dit zo beklede produkt bestaat in wezen uit het voeren van staalstrook 1, 8501SO4 d - < - 4 - waarvan tenminste één van zijn twee oppervlakken is beschermd door een laag van zink of van een zinklegering 2, met een snelheid, die gelegen is tussen 20-200 mm/min, door een elektro-lytbad, dat tenminste één van de metalen uit de groep, bestaan-5 de uit Crr Mn, Co, Fe, Zn of Ni in oplossing, bevat, zodat op de laag 2 de bekleding 3 wordt gevormd, welke derhalve uit Zn,

Cr, Mn, Co, Fe, Ni of hun legeringen is gevormd.

In de praktijk heeft de strook een breedte, die varieert tussen 600-1850 mm, terwijl zijn dikte 0,2-3 mm is, 10 zoals reeds hierboven aangegeven.

De dikte van de tussenlaag 2 varieert in het algemeen tussen 6-30 micron per oppervlak, terwijl de bekleding 3 in het algemeen 0,05-7 g/m1 2 metaal per oppervlak bevat. In de praktijk kan de realisatie van de elektrolytische afzettings-15 laag bijvoorbeeld als volgt tot stand worden gebracht: bij het uitgaan van het bad van gesmolten metaal (zink, galfan of alu-zink), na een eventuele afwerkingsbewerking van het oppervlak (minimalisering van het ‘'gebloemde" patroon) , koeling en "skin-passage", wordt de metaalstrook in een afbijt-(zuur of alka-20 lisch) elektrolytisch (kathodisch en/of anodisch) bad gedompeld, vervolgens in een spoelbad (warm of koud) alvorens in de eigenlijke elektrolytische afzettingsoplossing te komen, vervolgens in een spoelbad (warm of koud) voorafgaand aan een droging door warme lucht.

25 De elektrolytische afzetting wordt uitgevoerd in baden, waarvan enige samenstellingsvoorbeelden hierna zijn gegeven : 850 1 9 0 4

Afzetting van Cr 30 80-100 g/1 Cr 1-2 g/1 H2S04 0,5-0,8 g/1 F temperatuur 40-60°C stroomdichtheid 7-65 A/dm2 35 2

Afzetting van Zn 50-80 g/1 Zn 60-100 g/1 H2S04 temperatuur 40-60°C

40 stroomdichtheid 40-100 A/dm2 - 5 - Ί * . Λ 3. Afzetting van Μη 1-75 g/1 Μα 50-200 g/1 (NH4)2S04 temperatuur 10-60°C 5 pH 2-8 stroomdichtheid 1-30 A/dm2 4. Afzetting van Ni 320 g/1 Ni-sulfamaat 10 15 g/1 NiCl2 38 g/1 H3B04 pH 4 temperatuur 50-60°C stroomdichtheid 40-80 A/dm2 15

5. Afzetting van Fe 200-250 g/1 Fe(BF4)2 10 g/1 NaCl temperatuur 50-70°C

20 stroomdichtheid 60 A/dm2 6. Afzetting van FeSn of ZnFe 2-20 g/1 ZnS04 50-70 g/1 FeS04 25 5-40 g/1 H2S04 temperatuur 40-60°C stroomdichtheid 80-120 A/dm2 7. Afzetting van ZnNi of NiZn 30 30-60 g/1 Zn 20-40 g/1 Ni 40-50 g/1 H2S04 temperatuur 40-60°C stroomdichtheid 70-90 A/dm2 35

Als de laag 2 wordt aangebracht op de staalstrook 1, die thermisch bekleed is met gesmolten metaal, zoals zink, galfan of aluzink, wordt deze laag op een op zichzelf bekende wijze eventueel onderworpen aan een afwerkingsbewerking van 3501304 it — g — het oppervlak om het "gebloemde patroon" te minimaliseren, aan een koelingsbewerking, aan een "skinpass-gladmaking", aan een afbijting en uiteindelijk aan een spoeling.

Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding niet 5 wordt beperkt tot de verschillende hierboven beschreven uitvoeringsvormen van het produkt en van de werkwijze ter vervaardiging van dit produkt, maar dat vele varianten kunnen worden beschouwd zonder buiten het kader van de onderhavige uitvinding te vallen.

8501904

Claims

1. Staalprodukt (1), vooral een produkt, dat bestemd is te worden onderworpen aan een fosfateringsbewerking, dat beschermd is door een laag van zink of van een zinklegering (2), zoals een Zn-Al of Zn-Fe legering, die uit een bad van 5 gesmolten metaal is afgezet, met het kenmerk, dat de genoemde laag is bedekt door een bekleding (3), welke is gevormd door een elektrolytische afzetting van éên van de metalen of legeringen, gekozen uit de groep, die bestaat uit Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Ni of hun legeringen.

2. Produkt volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de bovengenoemde laag (2) door galvanise-ring is gevormd en bij voorkeur een dikte heeft in de orde van 6-30 micron.

3. Produkt volgens conclusies 1 en 2,met het 15 kenmerk, dat het van een staalplaat is gevormd.

4. Produkt volgens conclusies 1-3,met het kenmerk, dat de bekleding 0,05-7 g/m2 per oppervlak van ëën van de bovengenoemde metalen of legeringen bevat.

5. Werkwijze voor de vervaardiging van het produkt 20 volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men een staalstrook (1), waarvan tenminste één van zijn twee oppervlakken beschermd is door een laag van Zn of van een legering van Zn (2), zoals een Zn-Al of Zn-Fe legering, die uit een bad van gesmolten metaal is afgezet, met een snelheid, die 25 gelegen is tussen 20-200 m/min, door een aktiveringsgebied van het oppervlak van de genoemde laag te voeren en vervolgens in een elektrolytbad, dat tenminste één van de metalen van de groep, die bestaat uit Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Zn of Ni, in oplossing bevat, zodat op de bovengenoemde laag een bekleding van 30 Zn, Cr, Mn, Co, Fe, Ni of van ëën van hun legeringen wordt gevormd.

830. SO 4