NO116398B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for påføring av beskyttende metallbelegg av tinn, aluminium eller kadmium på et stålunderlag.

Denne oppfinnelse angår fremgangsmåte til påføring av et beskyttende metallbelegg på stålunderlag.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for påføring av et beskyttende metallbelegg av tinn, aluminium eller kadmium på et stålunderlag, for eksempel en tråd eller et bånd, ved å føre underlaget gjennom et elektrolyttisk fluksbad og derefter et smeltet bad av det beskyttende metall. Fremgangsmåten karakteriseres ved at stålunderlaget føres gjennom et elektrolyttisk fluksbad som omfatter en fluorholdig og eventuelt jodidholdig vandig oppløsning, hvorved overflaten av nevnte underlag fjernes ved elektrolyse, og det blir tilbake et tynt overtrekk av nevnte fluorid og eventuelt jodid ved fordampning av vannet når stålunderlaget fjernes fra fluks badet, hvilket overtrekk bevirker at det beskyttende metallbelegg festes bedre til stålunderlaget når stålunderlaget føres gjennom det smeltede bad av det beskyttende metall.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig egnet til på-føring av beskyttende metallbelegg på ståltråd, stålstrimler og lignende, og fremgangsmåten kan anvendes til fremstilling av belegg med god fleksibilitet, som samtidig har forholdsvis lav porøsitet. Videre vil fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vanligvis tilveiebringe beskyttende metallbelegg med god adhesjon til stålunderlagene. Ståltråden, stålstrimlene osv. kan eventuelt føres kontinuerlig gjennom det elektrolytiske fluksbad og det smeltede bad av beskyttende metall, og med en kontinuerlig fremgangsmåte av denne type er det en ytter-ligere fordel at den nødvendige behandlingstid i det elektrolytiske fluksbad er forholdsvis kort sammenlignet med den tid som er nødvendig for forskjellige forhåndsbehandlinger av stål før metallbelegning, som hittil er foreslått. Denne korte behandlingstid er av særlig betydning ved kontinuerlige fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen.

Elektrolysen ved føringen av stålunderlaget gjennom det elektrolytiske fluksbad kan utføres med likestrøm eller vekselstrøm. Når likestrøm anvendes, utgjør stålet anoden under elektrolysen.

Spennings- og strømtetthetsverdiene ved elektrolysen kan varieres innenfor vide grenser, og elektrolysens varighet er vanligvis ikke kritisk. For eksempel er meget jevne, fleksible belegg oppnådd ved laboratorieforsøk efter elektrolyse i mellom 10 sekunder og 5 minutter med strømtettheter på mellom 2 og 70 A/dm . Det er generelt funnet at varigheten av elektrolysen kan forkortes propor-sjonalt eftersom strømtettheten øker.

For kontinuerlig drift av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen bør man fortrinnsvis ta hensyn til de'følgende faktorer: a) Ved anvendelse av meget høye strømtettheter kan det være vanskelig å etablere god elektrisk kontakt mellom stålunderlaget og strømkilden. Den vanlige kontaktmetode er en elektrisk ledende valse i kontakt med det bevegende underlag, og under disse betingelser ved høy strømtetthet er det en stor mulighet for gnistdannelse mellom underlaget og kontaktvalsen. Slik gnistdannelse vil ha en skadelig innvirkning på kvaliteten av det erholdte belegg. Særlig kan gnist-dannelsen resultere i et belegg som har øket porøsitet, som ofte kan observeres ved mikroskopisk undersøkelse.

b) Ved anvendelse av meget lave strømtettheter kan det fore-komme at ingen effektiv elektrolyse finner sted. Med store apparater

I

I

er strømtap uungåelig, og praktisk talt hele strømmen kan spres ved lekkasje.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen resulterer elektrolysen i fjernelse av et meget tynt lag fra overflaten av stålunderlaget og avsetning av et tynt belegg av fluksbadets komponenter.

Det dannes således en ny overflate på hvilken det beskyttende metallbelegg kan påføres ved at stålunderlaget blir ført gjennom det smeltede bad i annen del av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Det elektrolytiske bad har hensiktsmessig en pH-verdi på ikke over 3,5. Et foretrukket elektrolytisk bad ifølge oppfinnelsen omfatter en vandig oppløsning av kaliumfluorid og fluss-syre, samt også hensiktsmessig et jodid for å nedsette smeltepunktet av det belegg som dannes på stålunderlaget når vannet fordamper, for eksempel kaliumjodid. Et særlig egnet elektrolytisk bad inneholder kaliumfluorid, fluss-syre og kaliumjodid i et vektforhold på ca. 5:1:3|5.

I et apparat som hensiktsmessig anvendes ved utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, omfatter anordningen til å tilknytte stålunderlaget som elektrode når det befinner seg i be-holderen for den elektrolytiske væske, fortrinnsvis en elektrisk ledende valse som bevirker kontakt med stålet som skal belegges.

Fremgangsmåten kan for eksempel utføres ved anvendelse av

det apparat som er vist på tegningen som er en skjematisk illustrasjon av et særlig egnet apparat.

På tegningen beveges en ståltråd 1 ved hjelp av frem-føringsorganer bestående av valser 2 som kan roteres med regulerbar hastighet. Fra valsene 2 føres ståltråden som skal belegges, inn i et elektrolytisk bad 3. Beholderveggene i det elektrolytiske bad 3 omfatter en dobbelt kappe 4 i hvilken en oppvarmet væske kan sirkuleres. Efter å ha passert gjennom det elektrolytiske bad 3

føres ståltråden inn i et bad 5 av smeltet metall så som smeltet tinn. Dette bad er også utstyrt med hule vegger 6 i hvilke varm væske kan sirkuleres for å holde metallet i smeltet tilstand. Efter badet 5 føres den belagte ståltråd mellom driwalser 7 og vikles derefter på en trommel 8.

Kappen 4 i det elektrolytiske bad 3 er laget av ledende metall, og en polforbindelse 9 er anordnet for å forbinde den indre kappevegg med en strømkilde 11. En elektrisk ledende valse 10 bevirker kontakt med tråden, og igjen sørges det for å tilknytte,

valsen 10 til strømkilden 11. Ved anvendelse er valsen 10 knyttet til den positive pol på strømkilden, og polforbindelsen 9 er knyttet

til den negative pol på strømkilden.

Det følgende eksempel illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

En blanding av 7 g/liter HP, 35 g/liter KP og 25 g/liter Kl, anbringes i det elektrolytiske bad 3 i apparatet vist på tegningen, og blandingen oppvarmes. Blandingens pH-verdi er 3,5. Smeltet tinn er tilstede i badet 5. En ståltråd belegges kontinuerlig med tinn under de følgende arbeidsbetingelser:

Strømtetthet 30 A/dm<2>

Trådens hastighet gjennom

apparatet 20 m/min

Trådens diameter 2,24 mm

Anodeforbindelse på 1,5 m effektiv lengde (dvs. lengden av ståltråden neddyppet idet vandige fluoridbad) av ståltråden som skal belegges. Temperaturen av tinnbadet 375°C.

Man får en belagt tråd på hvilken tinnbelegget har god fleksibilitet og forholdsvis lav porøsitet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for påføring av et beskyttende metallbelegg av tinn, aluminium eller kadmium på et stålunderlag, for eksempel en tråd eller et bånd, ved å føre underlaget gjennom et elektrolyttisk fluksbad og derefter et smeltet bad av det beskyttende metall, karakterisert ved at stålunderlaget føres gjennom et elektrolyttisk fluksbad som omfatter en fluorholdig og eventuelt jodidholdig vandig oppløsning, hvorved overflaten av nevnte underlag fjernes ved elektrolyse, og det blir tilbake et tynt overtrekk av nevnte fluorid og eventuelt jodid ved fordampning av vannet når stålunderlaget fjernes fra fluksbadet, hvilket overtrekk bevirker at det beskyttende metallbelegg festes bedre til stålunderlaget når stålunderlaget føres gjennom det smeltede bad av det beskyttende metall.

2 . Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som det elektrolytiske fluksbad anvendes en vandig oppløsning av kaliumfluorid, fluss-syre og kaliumjodid, fortrinnsvis i et vektforhold på ca. 5:1:3,5.

3. Fremgagsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes et elektrolytisk bad med en pH-verdi på ikke over 3,5.

4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at elektrolysen utføres med like-strøm og at stålet virker som anode under elektrolysen.