PL206899B1

PL206899B1 - Hot galvanizing bath

Info

Publication number: PL206899B1
Application number: PL380234A
Authority: PL
Inventors: Edward Guzik; Dariusz Kopyciński
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2010-10-29
Also published as: PL380234A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kąpiel do cynkowania ogniowego wyrobów metalowych, zwłaszcza odlewów z żeliwa.The subject of the invention is a hot-dip galvanizing bath for metal products, especially cast iron castings.

Na grubość i jakość powłok cynkowych istotny wpływ ma skład chemiczny żeliwa, z którego wykonany jest odlew. Do oceny wyrobu, przeznaczonego do cynkowania ogniowego, podaje się ekwiwalent krzemu i fosforu, który określa wzór (Si + 2,5P) x 1000%. Gdy wartość tego ekwiwalentu przekroczy poziom krytyczny wynoszący 280%, to w przypadku cynkowania ogniowego, powstaje gruba i krucha powłoka cynkowa o nieatrakcyjnym wyglądzie matowo-szarym.The chemical composition of the cast iron has a significant influence on the thickness and quality of zinc coatings. For the assessment of a product intended for hot-dip galvanizing, the equivalent of silicon and phosphorus is given, which is determined by the formula (Si + 2.5P) x 1000%. When the value of this equivalent exceeds the critical level of 280%, then in the case of hot-dip galvanizing, a thick and brittle zinc coating with an unattractive matt gray appearance is produced.

Znane są z książki P.Massa i P.Peisserna pt. „Cynkowanie ogniowe”. Agencja Wydawnicza Placet, Warszawa 1998 r., str. 97 i 98, technologie: „Galfan”, w której stosuje się dodatek do kąpieli cynkowej do 5% masowych glinu oraz „Polygalva”, która polega na cynkowaniu wyrobów w kąpieli, zawierającej do 0,5% masowych glinu oraz dodatek ołowiu, magnezu, cyny i berylu.They are known from the book by P. Mass and P. Peissern entitled "Hot dip galvanizing". Agencja Wydawnicza Placet, Warsaw 1998, pp. 97 and 98, technologies: "Galfan", which uses an additive to a zinc bath of up to 5% by weight of aluminum, and "Polygalva", which consists in galvanizing products in a bath containing up to 0 , 5% by mass of aluminum and the addition of lead, magnesium, tin and beryllium.

Ponadto znana jest z polskiego opisu patentowego nr 186 172 kąpiel do cynkowania ogniowego wyrobów stalowych, która zawiera albo 3 - 15% masowych cyny, albo 1 - 5% masowych cyny i 0,01 - 0,1% masowych niklu, i która zawiera ołów w stężeniach od części na milion aż do stanu nasycenia oraz 0 - 0,06% wagowych co najmniej jednego pierwiastka spośród glinu, wapnia i magnezu, reszta cynk i niemożliwe do uniknięcia zanieczyszczenia.Moreover, from Polish patent description No. 186 172, a bath for hot-dip galvanizing of steel products is known, which contains either 3 - 15% by weight of tin, or 1 - 5% by weight of tin and 0.01 - 0.1% by weight of nickel, and which contains lead in concentrations from parts per million up to saturation, and 0 - 0.06 wt.% of at least one element of aluminum, calcium and magnesium, the rest zinc and unavoidable contamination.

Kąpiel do cynkowania ogniowego zawierająca 0,05 - 0,1% masowych, reszta cynk i nieuniknione zanieczyszczenia, charakteryzuje się tym, że zawiera 0,005 - 0,01% masowych strontu.The hot-dip galvanizing bath containing 0.05 - 0.1% by mass, the rest zinc and unavoidable impurities, is characterized by the fact that it contains 0.005 - 0.01% by mass of strontium.

Zaletą kąpieli, według wynalazku, jest to, że tak dobrany jej skład chemiczny powoduje, że mimo dużego ekwiwalentu krzemu i fosforu, przekraczającego wartości krytyczne, otrzymuje się szczelną powłokę o budowie regularnej i błyszczącym wyglądzie, bez wad mikrostruktury, która skutecznie zabezpiecza wyroby żeliwne przed korozją, zwłaszcza środowiska morskiego. Ponadto uzyskana powłoka o regularnej warstwie stopowej charakteryzuje się brakiem wtrąceń twardego cynku oraz wykazuje podwyższoną odporność na korozję na granicach ziaren.The advantage of the bath according to the invention is that its chemical composition selected in such a way that, despite the high equivalence of silicon and phosphorus, exceeding the critical values, a tight coating with a regular structure and shiny appearance is obtained, without microstructure defects, which effectively protects cast iron products against corrosion, especially of the marine environment. In addition, the obtained coating with a regular alloy layer is characterized by the absence of hard zinc inclusions and shows increased corrosion resistance at the grain boundaries.

P r z y k ł a d IP r z k ł a d I

Uprzednio przygotowane próbki z żeliwa sferoidalnego gatunku EN-GJS-400-15 wg normy EN-PN 1563 o ekwiwalencie krzemu i fosforu przekraczającym 2600% poddano cynkowaniu w kąpieli stopowej, zawierającej masowo: 0,051% glinu, 0,006% strontu, reszta cynk i nieuniknione zanieczyszczenia, stosując kąpiel o temperaturze 450°C i czas zanurzenia 10 minut. Uzyskano powłokę ochronną o całkowitej średniej grubości 180 μm, w której wyodrębnić można regularną budowę podwarstwy stopowej o grubości 60 - 80 μm, charakteryzującą się dobrą przyczepnością do podłoża oraz błyszczącym wyglądem.Previously prepared samples of ductile iron of EN-GJS-400-15 grade according to EN-PN 1563 with a silicon and phosphorus equivalent exceeding 2600% were galvanized in an alloy bath, containing by weight: 0.051% aluminum, 0.006% strontium, the rest zinc and the inevitable impurities using a bath at 450 ° C and an immersion time of 10 minutes. A protective coating with an average thickness of 180 μm was obtained, in which a regular structure of the alloy sublayer with a thickness of 60 - 80 μm can be distinguished, characterized by good adhesion to the substrate and a glossy appearance.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Uprzednio przygotowane próbki z żeliwa jak w przykładzie I zanurzono na 10 minut do kąpieli cynkowej o temperaturze 580°C o składzie jak w przykładzie I. Uzyskano powłokę ochronną o całkowitej średniej grubości 190 μm, w której wyodrębnić można regularną budowę podwarstwy stopowej o grubości 10 - 30 μm, charakteryzującą się dobrą przyczepnością do podłoża oraz błyszczącym wyglądem.The previously prepared cast iron samples, as in Example 1, were immersed for 10 minutes in a zinc bath at a temperature of 580 ° C with the composition as in Example 1. A protective coating was obtained with an overall average thickness of 190 μm, in which a regular structure of the alloy sublayer with a thickness of 10 - could be distinguished. 30 μm, characterized by good adhesion to the substrate and a glossy appearance.

Dla porównania podaje się, że na ocynkowanych próbkach z żeliwa, jak w przykładzie I i II, poddanych cynkowaniu w kąpieli cynkowej o temperaturze 450°C przez okres 10 minut, przygotowanej z ogólnie znanego cynku elektrolitycznego Z2, zawierającego masowo: 0,0005% ołowiu, 0,0013% kadmu, 0,0001% cyny, 0,0001% miedzi, 0,001% glinu, reszta cynk, uzyskano powłokę ochronną o całkowitej średniej grubości 200 μm, w której wyodrębnić można nieregularną budowę podwarstwy stopowej o grubości 80 - 100 μm z widocznymi luźno wzrastającymi kryształami twardego cynku.For comparison, it is stated that on galvanized cast iron samples, as in examples I and II, subjected to galvanization in a zinc bath at 450 ° C for a period of 10 minutes, prepared from the generally known electrolytic zinc Z2, containing by weight: 0.0005% lead , 0.0013% cadmium, 0.0001% tin, 0.0001% copper, 0.001% aluminum, the rest zinc, a protective coating with an average total thickness of 200 μm was obtained, in which an irregular structure of the alloy sublayer with a thickness of 80 - 100 μm can be distinguished with visible loosely growing hard zinc crystals.

Claims

Patent claim

Hot-dip galvanizing bath containing 0.05 - 0.1% by mass of aluminum, the rest of zinc and unavoidable impurities, characterized in that it contains 0.005 - 0.01% by mass of strontium.