PL192095B1 - Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku i sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku - Google Patents

Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku i sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku

Info

Publication number
PL192095B1
PL192095B1 PL344798A PL34479899A PL192095B1 PL 192095 B1 PL192095 B1 PL 192095B1 PL 344798 A PL344798 A PL 344798A PL 34479899 A PL34479899 A PL 34479899A PL 192095 B1 PL192095 B1 PL 192095B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zinc
enamel
layer
weight
enamelling
Prior art date
Application number
PL344798A
Other languages
English (en)
Other versions
PL344798A1 (en
Inventor
Koen Lips
Christian Schlegel
Original Assignee
Enamels & Ceramic Coatings Int Cv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8232109&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL192095(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Enamels & Ceramic Coatings Int Cv filed Critical Enamels & Ceramic Coatings Int Cv
Publication of PL344798A1 publication Critical patent/PL344798A1/xx
Publication of PL192095B1 publication Critical patent/PL192095B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23DENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D5/00Coating with enamels or vitreous layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/06Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/02Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
    • C03C8/08Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/923Physical dimension
    • Y10S428/924Composite
    • Y10S428/926Thickness of individual layer specified
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12597Noncrystalline silica or noncrystalline plural-oxide component [e.g., glass, etc.]
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611Oxide-containing component
    • Y10T428/12618Plural oxides
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12785Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792Zn-base component
    • Y10T428/12799Next to Fe-base component [e.g., galvanized]
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

1. Emaliowana powierzchnia stalowa wst epnie powleczona cynkiem lub stopem cynku o grubo sci z zakresu 1 do 30 µm, znamienna tym, ze warstwa emalii posiada zawarto sc wspoma- gaj acych przyleganie tlenków, wybranych z grupy tlenków Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, mniejsz a ni z 0,1% wagi w przypadku bia lej emalii, oraz o odpowiedniej wielko sci, lecz nie wi ekszej ni z 2,5% wagi, w przypadku kolorowej emalii. PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku, oraz sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku.
Powierzchnie stalowe, zwłaszcza mające postać cienkiej blachy stalowej, są wyjątkowym materiałem posiadającym niezliczone zastosowania. Może być on cięty oraz kształtowany poprzez gięcie, fałdowanie, głębokie tłoczenie i wykrawanie. Charakteryzuje się on dużą wytrzymałością mechaniczną oraz może być łatwo łączony poprzez spawanie. Ponieważ żelazo łatwo ulega utlenieniu, stosowane są powierzchnie chroniące przed korozją, mające na przykład postać powłok metalowych, organicznych i nieorganicznych. Na przykład, powszechnie znane jest powlekanie stali cienką warstwą cynku lub stopów cynku. Ponadto, ogólnie wiadome jest, że emalia szklista posiada wyjątkowe własności, które w wielu aspektach różnią się od innych powłok.
Emalia szklista jest od dawna stosowana do wykańczania metalu. Emalia szklista jest w pełni nieorganicznym wykończeniem, analogicznym do szkła. Jej skład to przede wszystkim kwarc, tlenek boru, tlenek glinowy, tlenki, ziem alkalicznych i fluor, które są wzajemnie połączone w trójwymiarową sieć. Zależnie od wymaganego zastosowania, w praktyce stosowane są rozliczne emalie szkliste, znacznie różniące się między sobą składem chemicznym.
Produkty z emalią szklistą są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, na przykład w pralkach, ceramicznych wyrobach sanitarnych takich jak wanny czy brodziki prysznicowe, w urządzeniach do gotowania, urządzeniach domowych, jak również do wewnętrznych i zewnętrznych materiałów konstrukcyjnych. Emalia szklista jest nakładana na podłoże po intensywnej obróbce wstępnej w celu zapewnienia i ulepszenia przylegania emalii do tego podł o ż a. W celu ulepszenia przylegania emalii zazwyczaj wykonywana jest bardzo skomplikowana obróbka wstępna, jak również wymagana jest bardzo wysoka temperatura wypalania. Obróbka wstępna wiąże się z poważnym problem powstawania dużej ilości płynów odpadowych. Gdy emaliuje się cienką blachę stalową, sposób bezpośredniego białego emaliowania odbywa się w następujących etapach: płukanie, odtłuszczanie, płukanie, wytrawianie, płukanie, nacinanie, płukanie, pasywacja, płukanie, nakładanie emalii i wypalanie z reguły w temperaturze z zakresu 800 do 900°C. Dzięki wypalaniu zapewnione jest przyleganie, dzięki powstaniu międzymetalicznej warstwy typu Fe-Ni-Ti na złączu pomiędzy stalą i emalią, gdzie Ti pochodzi z zastosowanych fryt, a Ni jest powszechnie stosowanym materiałem do obróbki wstępnej. Sposób dwukrotnego nakładania i pojedynczego wypalania składa się z następujących etapów: płukanie, odtłuszczanie, płukanie, wytrawianie, płukanie, pasywacja, płukanie, nakładanie gruntowej warstwy emalii, nakładanie wierzchniej warstwy emalii, oraz wypalanie w temperaturze typowo pomiędzy 800 i 900°C. Dzięki temu wypalaniu zapewnione jest przyleganie powstające w wyniku reakcji pomiędzy jonami Ni, Co, Cu i/lub Sb emalii gruntowej oraz jonami żelazo/żelazo pochodzącymi ze stali.
Dokument JP 95-176857 A odpowiadający JP 09003660 opisuje emaliowanie powierzchni pokrytej stopem cynku bez obróbki wstępnej. Cienka blacha stalowa jest pokryta na swej powierzchni warstwą stopu Zn w wyniku utworzenia stopu zaraz po zanurzeniu w kąpieli cynkowej. Zaprezentowano temperaturę wypalania fryty emaliowanej równą do 600°C. Jednakże, we wspomnianym dokumencie przedstawiono, że przy wypalaniu w temperaturze ponad 550°C zawartość Fe w fazie pośredniej przekracza zakres optymalny, w wyniku czego znacznie zmniejsza się zdolność podłoża do odkształceń plastycznych. W rezultacie, emalia w słabym stopniu przylega do podłoża. W opisywanym dokumencie nie omówiono stosowania żadnego konkretnego typu stali.
Dokument JP 60-169571 A opisuje powleczoną emalią grubą blachę stalową otrzymaną w wyniku utworzenia powłoki emaliowej na uformowanej na blasze powłoce stopu glinowo-cynkowego. Powleczona gruba blacha stalowa jest stosowana jako materiały okładzinowe, blachy płaskie czy blachy deseniowe, na przykład przy realizacji sidingu, ram okiennych, wnętrz i pokryć dachu. Niski koszt, duża odporność na korozję, zużycie i czynniki atmosferyczne są jednocześnie uzyskane wraz z dobrym wyglądem i dużą stabilnością wymiarów. Platerowana powłoka Al-Zn może zawierać La, Ce, Mg jako dodatek mający za zadanie ulepszenie zwilżalności stali, a ich zawartość w warstwie platerującej może wynosić od 0,01 do 0,5%. Z powodu niskiej temperatury topienia aluminium, wypalanie wymaga temperatury niższej niż 660°C.
Dokument JP 52-105921 opisuje emaliowanie grubych blach stalowych posiadających dobrze przylegające powłoki pochodzące z obróbki wstępnej, w którego skład wchodzi powlekanie galwaniczne cynkiem. Gruba blacha stalowa zawierająca więcej niż 0,03% C jest wstępnie myta kwasem
PL 192 095 B1 i następnie poddawana obróbce niklem. Nastę pnie wspomniana blacha jest powlekana galwanicznie cynkiem w roztworze elektrolitycznym, oraz powlekana emaliową bielą tytanową, suszona i wypalana.
Cynk jest nakładany do grubości 0,1 do 1 μη. W efekcie gruba blacha stalowa uzyskuje pewnie przylegającą powłokę emaliową, przy czym jednocześnie unika się powstawania pian.
Opis patentowy USA-A-2 056 399 opisuje sposób powlekania i powlekane produkty. Dokument ten przedstawia zastosowanie w produkcie pośredniej warstwy materiału powierzchniowego o wymaganej przyczepności i odpowiedniej odporności na rdzę.
Wspomniany materiał jest nakładany poprzez zastosowanie metalu, który jest w stanie utworzyć cienką, gąbczastą warstwę typu metalowego, przy czym najczęściej stosowany jest cynk z racji jego dostępności na rynku i niskiej ceny.
Opis patentowy US-A-818 264 opisuje emaliowane produkty żelazne. Pierwszym etapem procesu emaliowania jest obróbka termiczna powleczonej cynkiem lub kadmem cienkiej blachy stalowej lub produktu w celu umożliwienia cynkowi lub kadmowi dyfuzji do wnętrza metalu. Fryta zapewnia warstwę o dowolnym składzie chemicznym odpowiednim do emaliowania aluminium.
Opis patentowy US-A-3 849 175 odpowiadający DE-A-21 03 268 oraz US-A-3 935 088 odpowiadający DE-A-20 45 265 opisują sposób powlekania emalią części stalowych. Sposób dotyczy bezpośredniego nakładania emalii na części stalowe i składa się z powlekania powierzchni części stalowych warstwą cynku o gramaturze pomiędzy 0,3 i 5 g/m2 przed nałożeniem warstwy emalii w celu usunięcia defektów, które powstają na powierzchni części stalowych, w efekcie czego uzyskuje się powierzchnię emaliową o dużej trwałości. Biorąc pod uwagę, że warstwa powierzchni o gramaturze 7,13 g/m2 odpowiada 1 μm, zapewniana jest bardzo cienka warstwa cynku. Zgodnie z opisem patentowym US-A-3 935 088 (2 kolumna, 27 wiersz), powłoka metalowa nie powinna być zbyt gruba, gdyż wówczas przyleganie emalii nie byłoby zbyt dobre.
Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku o grubości z zakresu 1 do 30 μm, według wynalazku charakteryzuje się tym, że warstwa emalii posiada zawartość wspomagających przyleganie tlenków, wybranych z grupy tlenków Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, mniejszą niż 0,1% wagi w przypadku białej emalii, oraz o odpowiedniej wielkości, lecz nie większej niż 2,5% wagi, w przypadku kolorowej emalii.
W szczególności, zgodnie z wynalazkiem unika się stosowania zapewniającej przyleganie warstwy niklowej na powierzchni stali oraz stosowania zapewniających przyleganie tlenków w składzie emalii szklistej.
W odróżnieniu od emalii stosowanych do emaliowania aluminium i aluminiowanej cienkiej blachy stalowej, których odporność na czynniki chemiczne jest mała w porównaniu z tradycyjnymi emaliami do stali, emalie szkliste do emaliowania powierzchni stalowych wstępnie powleczonych cynkiem lub stopem cynku mogą osiągnąć tę samą odporność na czynniki chemiczne (alkaliczne lub kwasowej) co tradycyjne emalie do stali.
W rozwiązaniu według wynalazku w staranny sposób należy dobrać odpowiednie metalowe podłoże. Pewne cechy stali są szczególnie dostosowane do bezpośredniego emaliowania według niniejszego wynalazku. Zgodnie z niniejszy wynalazkiem z korzyścią może być zastosowana walcowana na zimno cienka blacha stalowa o zawartości wagowej węgla mniejszej niż 0,08%. Szczególnie korzystne są stale o wyjątkowo małej zawartości wagowej węgla mniejszej niż 0,004% lub stale bez węgla w sieci krystalicznej. Chociaż w zasadzie może być zastosowane dowolne dostępne w handlu podłoże stalowe, zgodnie z niniejszym wynalazkiem korzystne jest zmniejszenie odgazowywania w czasie wypalania. Zadanie to jest szczególnie dogodne do realizacji w przypadku stali o bardzo małej zawartości węgla lub stali bez węgla w sieci krystalicznej wolnej.
Zgodnie z wynalazkiem warstwa stopu cynku zawiera wagowo przynajmniej 50% cynku, oraz w szczególności do 15% wagi innych składników stopu. Tak więc warstwa stopu cynku może zawierać oprócz cynku inne metale, zwłaszcza wybrane z grupy Al, Fe, Mg, Si, Cr, Ni, Co, Cu lub Mn, wraz z typowymi zanieczyszczeniami, które muszą, choć nie koniecznie, zostać wyżarzone przed emaliowaniem. W przypadku wykonywania kroku wstępnego wyżarzania, może być on wykonywany wraz z wstępnym powlekaniem metalowym lub może być wykonywany oddzielnie. Wstępne powlekanie metalowe być stosowane bezpośrednio na powierzchnię stali, zwłaszcza cienkiej blachy stalowej, jak również na nieprzerobiony produkt (po cięciu, odkształcaniu czy spawaniu/łączeniu). Zgodnie z niniejszym wynalazkiem mogą być stosowane zwykłe sposoby nakładania cynku lub stopów cynku. Tak więc, w szczególności warstwa cynku lub stopu cynku jest z korzyścią bezpośrednio nakładana na cienką blachę stalową w procesie galwanizacji, galwanealingu lub powlekania galwanicznego. Jeden
PL 192 095 B1 lub więcej z poniższych sposobów może być zastosowany do wstępnego powlekania nieprzetworzonych produktów, jak na przykład zanurzenie w płynnej metalowej kąpieli, napylanie na gorąco i/lub powlekanie galwaniczne.
Warstwa cynku lub stopu cynku nakładana na powierzchnię stali ma grubość z zakresu 7 do μm. W zależności od rodzaju zastosowania cynku lub warstwy cynku, może być realizowane dodatkowe przetwarzanie wstępne. W czasie tego przetwarzania wstępnego z korzyścią stosowana jest temperatura z zakresu 400 do 700°C. W alternatywnym rozwiązaniu, możliwe jest oczywiście poddawanie powleczonego cynkiem lub stopem cynku podłoża przed emaliowaniem typowej obróbce alkalicznej lub obróbce konwersyjnej (takiej jak na przykład fosforowanie).
W przypadku, gdy podłoże zawiera spawane części powleczonej cynkiem blachy, najlepszym rozwiązaniem jest późniejsze wstępne powleczenie warstwą cynku lub stopu cynku, lub organiczną powłoką wzbogaconą cynkiem.
Warstwa szklistej emalii ma grubość z zakresu 30 do 500 μm, a zwłaszcza 60 do 300 μm.
Sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku, w którym najpierw nakłada się powłokę cynkową lub stop cynku o grubości z zakresu 1 do 30 nm, a następnie wykonuje się emaliowanie warstwą szklistej emalii, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wypala się składniki warstwy emalii, przez co kompozycja warstwy emalii posiada zawartość tlenków wspomagających przyleganie wybranych z grupy Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, mniejszą niż 0,1% wagi w przypadku białej emalii, lub o odpowiedniej wielkości, lecz nie większej niż 2,5% wagi, w przypadku kolorowej emalii.
Sam proces emaliowania może być przeprowadzany w zwykły sposób. Szklista emalia może być nakładana na część metalową albo w postaci mokrej gęstwy, albo suchego proszku. Dla objęcia wszystkich możliwych zastosowań mogą być użyte różnorodne techniki nakładania, jak na przykład: zanurzanie na mokro, napylanie, powlekanie przez polewanie, mokra sedymentacja, technika elektrostatyczna na mokro i proszkowa technika elektrostatyczna. Szklista emalia może być nakładana w jednej lub wielu warstwach.
Warstwę cynku lub stopu cynku nakłada się w procesie galwanizacji, galwanealingu lub powlekania galwanicznego.
Korzystnie wstępnie powleczoną cynkiem lub stopem cynku powierzchnię poddaje się obróbce termicznej w temperaturze wynoszącej przynajmniej 500°C przed etapem emaliowania.
Ponadto wstępnie powleczoną cynkiem lub stopem cynku powierzchnię poddaje się obróbce alkalicznej lub procesowi konwersji przed etapem emaliowania.
Wypalanie warstwy szklistej emalii z korzyścią może być wykonywane w temperaturze mniejszej niż temperatura sublimacji warstwy cynku lub stopu cynku. W związku z tym, korzystny zakres temperatur wypalania wynosi od 700 do 900°C, a w szczególności 720 do 880°C. Mogą być uzyskane wszystkie kolory w wyniku zastosowaniu specjalnego sposobu według niniejszego wynalazku. Niniejszy wynalazek pozwala na uzyskanie białych i kolorowych powłok szklistej emalii w jednej lub wielu warstwach. Poprzednio kolory były uzyskiwane poprzez zastosowanie techniki wielokrotnego powlekania, zgodnie z którą gruntowa warstwa emalii była nakładana na wstępnie przetworzoną substancję, po czym była nakładana biała lub z jasnego koloru powłoka, albo poprzez wstępne przetwarzanie niklem. Tymczasem niniejszy wynalazek umożliwia wytwarzanie takich powierzchni przy znacznie mniejszych kosztach poprzez uniknięcie stosowania wspomnianej techniki wielokrotnego powlekania lub wstępnej obróbki niklem, w związku z czym jest również bardzo ekologiczny. W szczególności, gdy wykonany jest etap wstępnego wyżarzania po uformowaniu danej części i przed emaliowaniem, nie ma konieczności żadnej dodatkowej obróbki takiej jak odtłuszczanie, płukanie, nacinanie, trawienie, z czym wiąże się brak wytwarzania ścieków.
Dzięki wynalazkowi powierzchnie stalowe są wstępnie powleczone cynkiem lub stopem cynku, emaliowane są poprzez bezpośrednie nałożenie emalii, przy uniknięciu stosowania obróbki wstępnej niklem lub stosowania powłoki gruntowej jako rodzaju spoiwa. Ponadto, nie jest wymagany żaden etap nacinania, dzięki czemu skład wybranego materiału szklistego powinien mieć jak najwyższą temperaturę wypalania.
Kolejną zaletą niniejszego wynalazku jest możliwość emaliowania tylko jednej strony podłoża, to znaczy części roboczej lub panelu. Druga, niewidoczna, tylna strona jest w wystarczającym stopniu chroniona przed korozją przez warstwę cynku.
W czasie wypalania w wysokich temperaturach pomiędzy komponentami metalowego powleczenia, komponentami stali i komponentami emalii zachodzi wiele chemicznych i fizycznych reakcji.
PL 192 095 B1
Reakcje, które mają miejsce, to dyfuzja, tworzenie stopu, wytrącanie, topienie, utlenianie, redukcja, i tym podobne. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, dobre przyleganie uzyskuje się dzięki tym wszystkim reakcjom pomiędzy różnymi komponentami. W efekcie, zgodnie z wynalazkiem, warstwa szklistej emalii posiada grubość z zakresu 30 do 500 μm, a zwłaszcza 60 do 300 μm.
W przypadku warstw białej emalii, maksymalna ilość wspomnianych wcześniej wspomagających przyleganie tlenków, takich jak tlenki Ni, Co, Cu, Sb lub Mn, powinna być z korzyścią mniejsza niż 0,1% wagi.
W przypadku warstw kolorowej emalii, maksymalna ilość tych tlenków powinna z korzyścią wynosić mniej niż 2,5% wagi. Należy podkreślić, że te tlenki, w przypadku gdy są obecne w szklistej emalii, nie są stosowane do wspomagania przylegania, lecz jedynie do kolorowania emalii.
W każdym przypadku, maksymalna ilość wspomagających przyleganie tlenków wybranych z gruby tlenków Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, powinna być mniejsza niż 3,5% wagi.
Przykłady realizacji wynalazku zostaną przedstawione w nie ograniczających go przykładach. Skład wyrażony jest w procentowej zawartości wagi.
P r z y k ł a d 1
Stalowa próba o grubości 0,9 mm została poddana galwanizacji, tak że powstała warstwa cynku o grubości 15 μm.
Zastosowana emalia szklista miała następujący skład:
Al2O3 0,1
B2O3 17,5
F 2,7
K2O 7,1
Na2O 8,0
P2O5 2,2
SiO2 43,7
TiO2 15,7
ZnO 2,2
Z1O2 0,8
Powyższa emalia o temperaturze zeszklenia równej 460°C i temperaturze zmiękczenia równej 520°C została nałożona na wspomnianą wcześniej powierzchnię poprzez mokre napylanie, w wyniku czego uzyskano powłokę o gramaturze 500 g/m2. Metalowa blacha była wypalana w piecu wsadowym w temperaturze 820°C przez 4 minuty.
Własności powłoki zostały oszacowane wizualnie. Test na przyleganie według normy EN 10209 dał wynik 2. Stan powierzchni był w porządku.
P r z y k ł a d 2
Stalowa próba o grubości 0.9 mm została poddana galwanizacji, tak że powstała warstwa cynku o grubości 15 μm. Metalowa blacha została poddana wstępnemu wyżarzaniu w piecu przelotowym w temperaturze 600°C z prędkością przesuwu 0,6 m/min.
Zastosowana emalia szklista miała następujący skład:
Al2O3 0,9
B2O3 2,5
BaO 0,3
CoO 0,1
F 3,1
K2O 0,9
Li2O 2,2
MnO 2,0
Na2O 15,6
SiO2 63,1
TiO2 5,0
ZrO2 4,3
PL 192 095 B1
Powyższa emalia o temperaturze zeszklenia równej 428°C i temperaturze zmiękczenia równej 478°C została nałożona na wspomnianą wcześniej powierzchnię poprzez mokre napylanie, w wyniku czego uzyskano powłokę o gramaturze 500 g/m2. Metalowa blacha była wypalona w piecu przelotowym w temperaturze 600°C z prędkością przesuwu 0,6 m/min.
Własności powłoki zostały oszacowane wizualnie. Test na przyleganie według normy EN 10209 dał wynik 2. Stan powierzchni był w porządku.
P r z y k ł a d 3
Stalowa próba o grubości 0,8 mm została poddana galwanizacji, tak że powstała warstwa cynku/żelaza o grubości 8 μm.
Zastosowana emalia szklista miała następujący skład:
AI2O3 0,1
B2O3 16,4
F 4,7
K2O 3,3
MgO 0,9
Na2O 10,9
P2O5 1,4
Sb2O3 2,4
SiO2 42,3
TiO2 13,4
V2O5 1,5
ZnO 2,7
Powyższa emalia o temperaturze zeszklenia równej 452°C i temperaturze zmiękczenia równej 495°C została nałożona na wspomnianą wcześniej powierzchnię poprzez elektrostatyczne nakładanie proszku, w wyniku czego uzyskano powłokę o gramaturze 400 g/m2. Metalowa blacha była wypalona w piecu przelotowym w temperaturze 820°C z prędkością przesuwu 0,6 m/min.
Własności powłoki zostały oszacowane wizualnie. Test na przyleganie według normy EN 10209 dał wynik 2. Stan powierzchni był w porządku.
P r z y k ł a d 4
Stalowa próba o grubości 0,8 mm została poddana galwanizacji, tak że powstała warstwa cynku/żelaza o grubości 8 μm.
Zastosowana mieszanka trzech emalii szklistych miała następujący uśredniony skład:
Al2O3 0,8
B2O3 17,6
F 0,9
K2O 7,6
Li2O 0,6
MgO 0,7
Na2O 8,3
P2O5 2,5
SiO2 38,4
TiO2 20,3
ZnO 0,5
Z1O2 1,8
Powyższa emalia o temperaturze zeszklenia dla różnych fryt równej odpowiednio 467/495/503°C i temperaturze zmiękczenia dla różnych fryt równej odpowiednio 505/535/536°C została nałożona na wspomnianą wcześniej powierzchnię poprzez ETE (sposób elektroforetyczny), w wyniku czego uzyskano powłokę o gramaturze 500 g/m2. Metalowa blacha była wypalona w piecu przelotowym w temperaturze 820°C z prędkością przesuwu 0,6 m/min.
Własności powłoki zostały oszacowane wizualnie. Test na przyleganie według normy EN 10209 dał wynik 1. Stan powierzchni był w porządku.

Claims (13)

1. Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku o grubości z zakresu 1 do 30 um, znamienna tym, że warstwa emalii posiada zawartość wspomagających przyleganie tlenków, wybranych z grupy tlenków Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, mniejszą niż 0,1% wagi w przypadku białej emalii, oraz o odpowiedniej wielkości, lecz nie większej niż 2,5% wagi, w przypadku kolorowej emalii.
2. Powierzchnia według zastrz. 1, znamienna tym, że zawartość węgla jest mniejsza niż 0,08% wagi, a w szczególności mniejsza niż 0,004% wagi.
3. Powierzchnia według zastrz. 1, znamienna tym, że cały węgiel jest uwięziony w nierozpuszczalnych wydzieleniach, korzystnie stal jest bez węgla w sieci krystalicznej.
4. Powierzchnia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że nałożona warstwa stopu cynku zawiera przynajmniej 50% wagi cynku, a w szczególności do 15% wagi innych składników stopu.
5. Powierzchnia według zastrz. 4, znamienna tym, że składniki stopu cynku są wybrane spośród Al, Fe, Mg, Si, Cr, Ni, Co, Cu, Mn, oraz ich mieszanek.
6. Powierzchnia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że warstwa cynku lub stopu cynku ma grubość 7 do 25 um.
7. Powierzchnia według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa szklistej emalii ma grubość z zakresu 30 do 500 um, a zwłaszcza 60 do 300 um.
8. Sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku, w którym najpierw nakłada się powłokę cynkową lub stop cynku o grubości z zakresu 1 do 30 um, a następnie wykonuje się emaliowanie warstwą szklistej emalii, znamienny tym, że wypala się składniki warstwy emalii przez co kompozycja warstwy emalii posiada zawartość tlenków wspomagających przyleganie wybranych z grupy Co, Ni, Cu, Sb lub Mn, mniejszą niż 0,1% wagi w przypadku białej emalii, lub o odpowiedniej wielkości, lecz nie większej niż 2,5% wagi, w przypadku kolorowej emalii.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że warstwę cynku lub stopu cynku nakłada się w procesie galwanizacji, galwanealingu lub powlekania galwanicznego.
10. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że wstępnie powleczoną cynkiem lub stopem cynku powierzchnię poddaje się obróbce termicznej w temperaturze wynoszącej przynajmniej 500°C przed etapem emaliowania.
11. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że wstępnie powleczoną cynkiem lub stopem cynku powierzchnię poddaje się obróbce alkalicznej lub procesowi konwersji przed etapem emaliowania.
12. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że warstwę szklistej emalii wypala się w temperaturze mniejszej niż temperatura sublimacji warstwy cynku lub stopu cynku.
13. Sposób według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że warstwę szklistej emalii wypala się w temperaturze z zakresu 700 do 900oC, a w szczególności z zakresu 720 do 880°C.
PL344798A 1998-06-12 1999-05-21 Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku i sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku PL192095B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98110750A EP0964078A1 (en) 1998-06-12 1998-06-12 Enamelling of zinc or zinc-alloy precoated steel surfaces
PCT/EP1999/003491 WO1999066103A1 (en) 1998-06-12 1999-05-21 Enamelling of zinc or zinc-alloy precoated steel surfaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL344798A1 PL344798A1 (en) 2001-11-19
PL192095B1 true PL192095B1 (pl) 2006-08-31

Family

ID=8232109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL344798A PL192095B1 (pl) 1998-06-12 1999-05-21 Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku i sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6524725B1 (pl)
EP (2) EP0964078A1 (pl)
AR (1) AR019649A1 (pl)
AT (1) ATE229577T1 (pl)
AU (1) AU4364999A (pl)
BR (1) BR9911119A (pl)
CA (1) CA2333980C (pl)
DE (1) DE69904471T2 (pl)
ES (1) ES2187164T3 (pl)
MX (1) MXPA00012298A (pl)
PL (1) PL192095B1 (pl)
TR (1) TR200003675T2 (pl)
WO (1) WO1999066103A1 (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7047056B2 (en) * 2003-06-25 2006-05-16 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Hat-based oximeter sensor
DE10333166A1 (de) * 2003-07-22 2005-02-10 Daimlerchrysler Ag Pressgehärtetes Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Bauteils
FR2886387A1 (fr) * 2005-05-24 2006-12-01 Alain Pierre Robert Viquesnel Nouvelle conception dans la realisation de chauffe-eau a accumulation (electriques ou gaz) ou de ballons d'eau chaude (boilers) emailles permettant d'en abaisser le cout
TWI403413B (zh) * 2009-04-27 2013-08-01 Univ Tatung 親疏水性可轉換複合膜及其製備方法
TWI613325B (zh) 2013-05-17 2018-02-01 Ak鋼鐵資產公司 供壓模淬火(press hardening)應用之鍍鋅鋼及製造方法
DE102016118031A1 (de) * 2016-09-23 2018-03-29 Franz Kaldewei Gmbh & Co. Kg Duschanordnung sowie Verfahren zur Herstellung und Montage der Duschanordnung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2056399A (en) 1932-07-16 1936-10-06 Mead Res Engineering Company Coating process and coated article
GB818264A (en) * 1956-04-27 1959-08-12 Robertson Thain Ltd Enamelled ferrous articles
US3935088A (en) * 1970-09-12 1976-01-27 Miele & Cie Electrophoretic enamelling of ferrous articles
DE2103368A1 (de) * 1971-01-26 1972-08-24 Miele & Cie Verfahren zum Beschichten von Stahlteilen mit Email
US4046646A (en) * 1973-09-04 1977-09-06 Miele & Cie Method of galvanizing steel parts
JPS52105921A (en) 1976-03-02 1977-09-06 Nisshin Steel Co Ltd Enamelling method of oneeprocess type
SU1505981A1 (ru) * 1987-05-06 1989-09-07 Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина Способ получени силикатного покрыти на металлах
JPH05320931A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Kobe Steel Ltd 耐食性及び塗装性に優れた表面処理鋼材及びその製造方法
JPH093660A (ja) * 1995-06-20 1997-01-07 Nisshin Steel Co Ltd ホーロー被覆鋼板及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL344798A1 (en) 2001-11-19
WO1999066103A1 (en) 1999-12-23
AR019649A1 (es) 2002-02-27
MXPA00012298A (es) 2002-10-23
EP1090162A1 (en) 2001-04-11
EP0964078A1 (en) 1999-12-15
DE69904471D1 (de) 2003-01-23
TR200003675T2 (tr) 2001-07-23
BR9911119A (pt) 2001-02-20
ES2187164T3 (es) 2003-05-16
DE69904471T2 (de) 2003-11-06
CA2333980C (en) 2006-07-18
CA2333980A1 (en) 1999-12-23
US6524725B1 (en) 2003-02-25
AU4364999A (en) 2000-01-05
EP1090162B1 (en) 2002-12-11
ATE229577T1 (de) 2002-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108025947B (zh) 用于提供不含Co和Ni的玻璃质瓷釉金属涂覆的钢基板的方法及用于该方法的底漆组合物
RU2198244C2 (ru) Стальной лист с фарфорово-эмалевым покрытием и фритты для эмалирования
AU2011332940B2 (en) Steel sheet for hot pressing and method for manufacturing hot-pressed member using the same
CA2605487C (en) A method for hot-dip galvanizing
CA2207932C (en) Method of applying phosphate coatings to metal surfaces
PL192095B1 (pl) Emaliowana powierzchnia stalowa wstępnie powleczona cynkiem lub stopem cynku i sposób emaliowania powierzchni stalowej wstępnie powleczonej cynkiem lub stopem cynku
JP2002356759A (ja) 耐食性に優れる溶融Zn−Al−Cr合金めっき鋼材
EP0061739B1 (en) Anti-plating agent for one-side hot-dip plating process
EP2785469B1 (en) Dry-in-place corrosion-resistant coating for zinc or zinc-alloy coated substrates
JPH07292452A (ja) 耐皮膜破壊性に優れた合金化処理亜鉛めっき鋼板
JP2002194494A (ja) ほうろう用鋼板、その製造方法、ほうろう製品、およびその製造方法
JP2008303468A (ja) アルミニウムめっきステンレス琺瑯鋼板
JPH0660421B2 (ja) ほうろう用の被覆鋼板
EP1103529A1 (en) Enamelling of aluminium alloys surfaces
JPH093660A (ja) ホーロー被覆鋼板及びその製造方法
JP4204778B2 (ja) アルミニウムめっきステンレス琺瑯鋼板
JP4110217B2 (ja) アルミニウムめっきステンレス琺瑯鋼板
JP2004107754A (ja) ほうろう用鋼板、その製造方法、ほうろう製品、およびその製造方法
WO2002050326A1 (fr) Feuille d'acier pour emaillage, article emaille et leurs procedes de production
JPH0116315B2 (pl)
JPH06287771A (ja) 耐食性に優れた表面処理鋼板
JPS6252113B2 (pl)
JPH06179981A (ja) 耐熱、耐食性に優れたセラミック被覆めっき鋼板の製造方法
JPH04224686A (ja) 溶融亜鉛または亜鉛合金めっきクロム含有鋼板の製造方法
JPH0835090A (ja) 耐食性に優れた表面処理鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification