PT1352100E - Fundente e processo para a galvanização a quente - Google Patents

Description

1 DESCRIÇÃO "FUNDENTE E PROCESSO PARA A GALVANIZAÇÃO A QUENTE"

Domínio da Invenção A invenção presente diz em geral respeito a um fundente e a um banho fundente para galvanização a quente, e a um processo para a galvanização a quente de um artigo em ferro ou em aço.

Estado da Técnica ã Data da Invenção A galvanização a quente convencional, que consiste em mergulhar artigos em ferro ou em aço num banho de zinco fundido, obriga a uma preparação cuidadosa da superfície, para assegurar a aderência, a continuidade e a uniformidade do revestimento com zinco. Um método convencional para se preparar s superfície de um artigo em ferro ou em aço, para vir a ser galvanizado, é o revestimento a seco, no qual se deposita um filme ou um fundente sobre a superfície do artigo. O artigo sofre em consequência um desengorduramento seguido por uma enxaguação, uma limpeza ácida também seguida por uma enxaguação, e por último o revestimento a seco, isto é, o artigo ê mergulhado num banho fundente e em seguida é seco. Os produtos de base que se empregam no processo 2 convencional de revestimento sao em geral cloretos de zinco e de amónio.

Sabe-se bem que o melhoramento das propriedades dos artigos galvanizados pode ser conseguido preparando uma liga do zinco com alumínio. Por exemplo, por adição de 5 %, o alumínio produz uma liga de zinco e alumínio com a temperatura de fusão mais baixa possível.

Esta liga exibe propriedades de fluidez melhoradas em relação ao zinco puro. Para além disso, os revestimentos galvanizados produzidos a partir desta liga de zinco-alumínio têm uma resistência à corrosão superior (de entre duas a seis vezes melhor do que a do zinco puro), uma enformabilidade superior e uma melhor aplicabilidade como tinta do que as que são formadas a partir de zinco puro. Para além disso, os revestimentos isentos de chumbo por galvanização, podem ser produzidos por esta tecnologia.

No entanto, a utilização de fundentes convencionais em galvanização a zinco-alumínio leva a vários defeitos nos revestimentos. Em especial, algumas áreas da superfície podem não ser recobertas, ou não ser suficientemente recobertas, ou o revestimento pode exibir desprendimentos, pontos negros ou mesmo crateras, que conferem ao artigo um acabamento não aceitável e/ou resistência à corrosão. A investigação foi portanto levada a cabo para desenvolver fundentes que estejam mais bem adaptados à galvanização com zinco-alumínio. Apesar destes 3 esforços, quandOo se trata de galvanizar artigos em ferro ou em aço em banho de zinco e alumínio em operação descontínua, isto é, da galvanização de artigos individuais, os fundentes conhecidos ainda não são satisfatórios.

Objecto da invenção O objecto da invenção presente é proporcionar um fundente que torne possível produzir revestimentos contínuos, mais uniformes, mais lisos e isentos de buracos, sobre artigos em ferro ou aço, por galvanização a quente com ligas de zinco e alumínio. Resolve-se este problema por intermédio de um fundente tal como o reivindicado na reivindicação 1.

Descrição resumida da invenção

Um fundente para a galvanização a quente, de acordo com a invenção, inclui: • 60 a 80 %, em peso, (percentagem ponderai) de cloreto de zinco (ZnCl2) ; • 7 a 20 %, em peso, de cloreto de amónio (NH4C1); • 2 a 20 %, em peso, de pelo menos um sal de um metal alcalino ou alcalino-terroso; 4 • 0,1 a 5 %, em peso, de pelo menos um de entre os seguintes compostos: NíC12, CoCl2, MnCl2; e • 0,1 a 1,5 %, em peso, de pelo menos um de entre os seguintes compostos: PbCl2, SnCl2, SbCl3, BiCl3.

Por "galvanização a quente" pretende-se significar a galvanização de um artigo em ferro ou em aço por imersão num banho em fusão contendo zinco ou uma liga de zinco, numa operação em modo contínuo ou em modo descontínuo.

Um tal fundente, em que as diferentes percentagens dizem respeito à proporção ponderai de cada composto ou classe de compostos em relação ao peso do fundente, torna possível colocarem-se revestimentos contínuos, mais uniformes, mais lisos e isentos de buracos, sobre artigos em ferro ou em aço, por galvanização a quente, com ligas de zinco e alumínio, em especial aquando de operação em descontínuo. A proporção seleccionada de ZnCl2 as segura um bom revestimento do artigo que se pretende galvanizar, e impede eficazmente a oxidação do artigo durante a secagem desse artigo, antes da galvanização. A proporção de NH4C1 é determinada de forma a se conseguir um efeito de contraste suficiente durante a imersão a quente, para remover a ferrugem superficial ou os 5 pontos insufícientemente tratados, evitando no entanto a formação de pontos negros, isto é, áreas não recobertas no artigo. Os sais dos metais alcalino-terrosos são empregues para modificar a actividade dos sais fundidos, tal como se pormenorizará adiante. Crê-se que os compostos seguintes: NiCl2, CoCl2, MnCl2, melhoram ainda mais, por um efeito de tipo sinergístico, a capacidade do metal fundido molhar o aço. A presença, no fundente, de entre 0,1 e 1,5 %, em peso, de pelo menos um de entre PbCl2, SnCl2, BiCl3 e SbCl3, permite melhorar a capacidade do metal fundido molhar o artigo em ferro ou aço, recoberto com esse fundente, por parte do zinco fundido num banho de galvanização. Outra vantagem do fundente da invenção é que ele possui um domínio de aplicabilidade muito vasto. Tal como se mencionou, o fundente presente é especialmente adequado para processos descontínuos de galvanização a quente que recorrem a ligas de zinco e alumínio, mas também a zinco puro. Para além disto, o fundente presente pode ser utilizado em processos de galvanização em contínuo, recorrendo a banhos quer de zinco-alumínio, quer de zinco puro, para se galvanizarem por exemplo fios, tubos ou bobinass (chapas) A expressão "zinco puro" é utilizada neste documento por oposição às ligas de zinco-alumínio, e é claro que os banhos de galvanização com zinco puro podem conter alguns aditivos tais como, por exemplo, Pb, Sb, Bi, Ni, Sn.

Uma proporção preferida de cloreto de zinco é de entre 7 0 e 78 %, em peso, em relação ao peso total de 6 fundente. No que toca ao cloreto de amónio, é preferida uma proporção de entre 11 e 15 %, em peso. O conteúdo de NiCl2 no fundente é de preferência de cerca de 1 %, em peso. O fundente deve de preferência conter ainda 1 %, em peso, de PbCl2 ·

No que toca mais especificamente aos metais alcalinos ou alcalino-terrosos, eles são escolhidos com vantagem de entre o conjunto (apresentado por ordem de preferência decrescente) constituído por: Na, K, Li, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba. O fundente conterá de forma vantajosa uma mistura destes metais alcalinos ou alcalino-terrosos, como eles têm um efeito sinérgico que permite controlar o ponto de fusão e a viscosidade dos sais fundidos e portanto a molhabilidade da superfície do artigo por parte do zinco, ou da liga de alumínio-zinco, em fusão. Também se crê que proporcionam uma maior resistência térmica ao fundente. De preferência, o fundente conterá 6 %, em peso, de NaCl, e 2 %, em peso, de KC1.

De acordo com um outro aspecto da invenção, propõe-se um banho fundente para galvanização a quente, no qual se dissolve em água uma certa quantidade do fundente definido acima. A concentração de fundente no banho de galvanização pode ser de entre 200 e 700 g/L, preferivelmente de entre 350 e 550 g/L, e de preferência de entre 500 e 550 g/L. Este banho fundente é especialmente adaptado para processos de galvanização a quente usando banhos de zinco-alumínio, mas também pode ser utilizado com 7 banhos de galvanização de zinco puro, para operação quer em contínuo quer em descontínuo. O banho fundente deve ser mantido, vantajosamente, a uma temperatura de entre 5 0 e 9 0 °C, preferivelmente a entre 60 e 80°C, de preferência a 70°C. O banho fundente pode também incluir entre 0,01 e 2 %, (em volume), de um tensioactivo não iónico, tal como, por exemplo, . Merpol HCS da Du Pont de Nemours, FX 701 da Henkel, Netzmittel B da Lutter Gaivanotechnik Gmbh, ou outros semelhantes.

De acordo com um outro aspecto ainda da invenção, propõe-se um outro processo para a galvanização a quente de um artigo em ferro ou em aço. No primeiro passo do processo (a), sujeita-se o artigo a um desengorduramento num banho de desengorduramento. Este último pode, vantajosamente, ser um banho alcalino, ultrassónico, de desengorduramento. Depois, num segundo passo, (b) , lava-se o artigo. Nos passos seguintes (c) e (d) , sujeita-se o artigo a um tratamento de contrastação e depois lava-se. É claro que estes passos de tratamento prévio podem ser repetidos, individualmente ou em ciclos, caso seja necessário. Leva-se a cabo de preferência por duas vezes o ciclo de tratamento prévio completo (passos a a d) . Deve entender-se que no passo seguinte (e) , o artigo é tratado num banho fundente de modo a que se forme um filme ou um revestimento sobre a superfície do artigo. 0 artigo pode ser imerso no banho 8 fundente durante até 10 minutos, mas de preferência durante não mais de 5 minutos. O artigo revestido é em seguida seco (passo f}. No passo seguinte, (g), o artigo é mergulhado no banho de galvanização a quente, para se formar sobre ele um revestimento metálico. O período de imersão é uma função da dimensão e da forma do artigo, da espessura pretendida para o revestimento, e do conteúdo em alumínio (quando se utilizar como banho de galvanização uma liga de Zn-Al). Por último, retira-se o artigo do banho de galvanização e arrefece-se (passo h) . Isto pode ser levado a cabo quer mergulhando o artigo em água, quer simplesmente permitindo que o artigo arrefeça ao ar.

Verificou-se que o processo em apreço permite a deposição de revestimentos contínua, mais uniforme, mais lisa, e isenta de buracos, em artigos de ferro ou de aço individuais, em especial quando se emprega um banho de galvanização em zinco-alumínio. Ele está especialmente bem adaptado á galvanização descontínua em banho quente, de artigos individuais em aço ou em ferro, mas também permite obter revestimentos melhorados deste tipo sobre material de fios, tubos ou bobinas que sejam continuamente conduzidos através dos diversos passos do processo. Para além disso, também se podem utilizar no processo presente banhos de galvanização em zinco puro. 0 banho de galvanização do passo (g) é portanto de forma vantajosa um banho de zinco fundido, que pode conter entre 0 e 5 6 %, em peso, de alumínio, e entre 0 e 1,6 %, em peso, de silício. Mais especificamente, isto significa que as ligas bem conhecidas 9 tais como: - SUPERGALVA ®, uma marca comercial registada de

Mitsui Mining & Smeltíng Co, Ltd., Japão, contendo essencialmente entre 3 e 7 %, em peso, de Al, 0-3 %, em peso, de Mg, 0-0,1 %, em peso, de Na, sendo o resto Zn; - GALFAN ®, uma marca comercial registada de

International Lead Zinc Research Organization, Inc., contendo essencialmente 4,2-7,2 %, em peso, de Al, 0,03-0,10 %, em peso, de Mischmeta.ll, sendo o resto Zn ; ou -GALVALUME ®, uma marca comercial registada de BIEC International, Inc., contendo essencialmente 55 %, em peso, de Al, 1,6 %, em peso, de Si, sendo o resto Zn; podem ser utilizadas como banhos de galvanização 0 banho de galvanização é preferivelmente mantido a uma temperatura de entre 380 e 700°C.

No passo (f) seca-se de preferência o artigo numa corrente de ar forçada aquecida a uma temperatura de entre 200 e 350°C, mais preferivelmente de 250°C, Para além disto, deve notar-se que a superfície do artigo deve vantajosamente possuir uma temperatura de entre 170 e 200°C 10 antes de ele ser mergulhado no banho de galvanização no passo (g) . Isto é possível uma vez que o banho fundente da invenção possui uma resistência térmica elevada, e é eficaz para limitar a corrosão do artigo. O aquecimento prévio do artigo, antes do passo (g) facilita a fusão de novo da camada metálica solidificada que se forma à superfície do artigo, directamente aquando da imersão no banho de galvanização.

Para esse mesmo objectivo de proporcionar de novo a fusão da camada superficial, movimenta-se o artigo no banho de galvanização, vantajosamente no decurso dos primeiros minutos a seguir à sua imersão nesse banho. Deve parar-se a agitação antes de remover o artigo do banho de galvanização, para evitar o depósito, na superfície do artigo, de sujidade e flutuantes existentes sobre o banho de galvanização. Em geral, quanto mais espesso e volumoso o artigo, tanto mais intensa a agitação. Para além disto, pode introduzir-se no banho de agitação um gás inerte, tal como por exemplo azoto (N2) ou árgon (Ar), de preferência sob a forma de bolhas pequenas, para se obter um efeito de borbulhamento.

Deve anotar-se que o processo presente se encontra adaptado à galvanização de artigos em aço feitos de uma grande diversidade de aços diferentes. Em especial, podem ser galvanizados por este processo artigos em aço com um conteúdo em carbono de até 0,25 %, em peso, um conteúdo em fósforo de entre 0,005 e 0,1 %, em peso, e um conteúdo em silício de entre 0,0005 e 0,5 %, em peso.

Descrição pormenorizada de uma concretização preferida

Para ilustrar a presente, serão agora descritas concretizações preferidas do fundente, do processo e do banho de galvanização em pormenor, através de um exemplo. O fundente permite a formação de revestimentos em continuo, mais uniformes e isentos de buracos, em especial em artigos em aço ou em ferro galvanizados em descontínuo. Numa concretização preferida, a composição do fundente é a seguinte: 75 %, em peso, de ZnCl2, 15 %, em peso, de NH4C1, 6 %, em peso, de NaCl, 2 %, em peso, de KC1, 1 %, em peso, de NiCl2 e 1 %, em peso, de PbCl2. O processo inclui sobretudo o passo de se tratar previamente um artigo em aço ou em ferro, a revestir, tratando-o com o fundente, revestindo-o num banho de galvanização contendo uma liga em fusão de zinco e alumínio, e de o arrefecer. Este processo é aplicável a uma grande diversidade de artigos em aço, tais como por exemplo peças estruturais de grande dimensão, tal como para torres, pontes ou construções industriais ou agrícolas, tubos com formas diversas tais como para servir de vedações ao longo de caminhos de ferro, peças em aço dos chassis de veículos (braços de suspensão, suportes de montagem de motores...), moldados e pequenas peças. 12 O tratamento prévio do artigo é levado a cabo em primeiro lugar mergulhando o artigo que se vai galvanizar durante entre 15 e 60 minutos num banho desengordurante alcalino que contém: uma mistura de sais incluindo sobretudo hidróxido de sódio, carbonato de sódio, polifosfato de sódio, bem como, por exemplo, Solvopol SOP e Emulgator SEP da Lutter Galvanotechnik GmbH. A concentração da mistura de sais é de preferência de entre 2 e 8 %, em peso, e a concentração da mistura dos tensioactivos é de preferência de entre 0,1 e 5 %, em peso. Mantém-se este banho desengordurante a uma temperatura de entre 60 °C e 8 0 °C. Proporciona-se um gerador de ultrassons no banho, para ajudar ao desengorduramento. A este passo seguem-se duas lavagens com água. 0 tratamento prévio continua então com um passo de contrastação, no qual o artigo é mergulhado durante entre 60 e 180 minutos numa solução aquosa de ácido clorídrico a entre 10 e 22 % contendo um inibidor íhexametilenotetramina,...} e mantido a uma temperatura de entre 3 0 e 4 0 CC para se removerem incrustações e ferrugem do artigo. Isto é de novo seguido por dois passos de lavagem. A lavagem após a contrastação é levada a cabo de preferência pela imersão do artigo num tanque com água a um pH inferior a 1, durante menos do que 3 minutos, mais preferivelmente durante cerca de 30 segundos. É claro que estes passos de desengorduramento e de contrastação podem ser repetidos, quando tal for necessário. 13 O tratamento com fundente é levado a cabo num banho fundente, no qual a mistura fundente descrita acima é dissolvida em água. 0 banho fundente, no qual a concentração de fundente é de preferência de entre 350 e 550 g/L, é mantido a uma temperatura de cerca de 70°C e o seu pH deve ser de entre 1,5 e 4,5. Mergulha-se o artigo no banho fundente durante não mais do que 10 minutos, de preferência entre cerca de 3 a 5 minutos, de modo a que se forme uma camada do fundente húmido sobre a superfície do artigo.

Seca-se então o artigo numa corrente de ar forçada com uma temperatura de cerca de 250°C. Deve anotar-se que o fundente tem uma resistência térmica elevada. O artigo pode portanto ser seco com ar quente, sem que ocorra qualquer corrosão significativa do artigo. Para além disto, seca-se de preferência o artigo até a sua superfície exibir uma temperatura de entre 170 e 200°C. É no entanto claro que este aquecimento prévio do artigo, isto é, o fornecimento de uma certa quantidade de calor ao artigo antes da galvanização, não necessita de ser levado acabo durante o passo de secagem que se segue ao contacto com o fundente. Ele pode ser levado a cabo num passo de aquecimento prévio em separado, directamente após a secagem ou, no caso de o artigo não se destinar a ser galvanizado de imediato, numa altura posterior.

Nesta concretização preferida do processo, o 14 banho de galvanização contém de forma vantajosa, (por peso) : 4,2-7,2 % de AI, 0,005-0,15 % de Sb e/ou 0,005 a 0,15 % de Bi, no máximo 50 ppm de Pb, no máximo 50 ppm de Cd, no máximo 2 0 ppm de Sn, 0,03-0,10 % de Mischmetall, no máximo 150 ppm de Si, no máximo 750 ppm de Fe, e o restando sendo Zn. Este banho de galvanização é mantido a uma temperatura de entre 380 e 700°C. O artigo passado pelo fundente e de preferência previamente aquecido é mergulhado durante entre cerca de 1 e 10 minutos no banho de galvanização. É claro que o período de imersão depende sobretudo da dimensão global e da forma do artigo, bem como da espessura pretendida para o revestimento. Durante os primeiros minutos da imersão, o artigo é de preferência movido dentro do banho para assistir à fusão de novo da camada metálica sólida que se forma sobre a superfície do artigo. Para além disto, é vantajoso que seja levado a cabo um borbulhamento no banho, por intermédio de N2 introduzido no banho de galvanização sob a forma de bolhas com pequenas dimensões. Isto pode ser conseguido proporcionando por exemplo um difusor de gás feito de cerâmicos ou de aço inoxidável sinterizado, no banho de galvanização. Depois de ter passado um período de imersão apropriado, eleva-se o artigo revestido do banho a uma velocidade adequada, de tal modo que a liga líquida possa ser removida dele, deixando um revestimento liso, sem ondulações, contínuo, sobre a superfície do artigo.

Por ultimo, leva-se a cabo o arrefecimento do 15 artigo revestido imergindo-o em água que tenha uma temperatura de entre 30nC e 50°C ou, em alternativa, expondo-o ao ar. Em resultado, forma-se sobre a superfície do artigo um revestimento contínuo, uniforme e liso, isento de quaisquer buracos, pontos isentos de revestimento, asperezas e acumulações locais.

Para ilustrar a invenção presente mais em pormenor, trataram-se três amostras diferentes de aço de acordo com três concretizações diferentes do processo. A análise química de cada amostra de aço foi levada a cabo por espectroscopia com um equipamento OBLF QS750.

Exemplo 1

Tratou-se uma placa de aço, refa . 213 0, com a dimensão de 100 x 100 mm e uma espessura de 2 mm, de acordo com uma primeira concretização do processo. A composição (em percentagens ponderais) da placa 2130 era a seguinte: C: 0,091, Nb: 0,003, Si: 0,005, Pb : 0,001, Mn: 0,353 o, 004 , P: 0,009, W: < 0,003, S: 0,006, Al: 0,03 7, o, 020, Ni : : 0,025, Mo: 0,001, Cu: o, 009, B: < 0,0001, o, 1—1 o o V: 0,004.

Desengordurou-se em primeiro lugar esta placa 2130 durante 15 minutos num banho alcalino de desengorduramento a 70°C, contendo 20 g/L de uma mistura de sais (NaOH, Na2C03, polifosfato de sódio,...), denominada Solvopol SOP, e 1 g/L de uma mistura de tensioactivos, 16 denominada Emulgator SEP; ambas as quais de Lutter Galvanotechnick GmbH. 0 banho tinha acoplado um gerador de ultrassons para assistir ao desengorduramento. A este passo seguiu-se um passo de lavagem com água levado a cabo imergindo sucessivamente a placa em dois banhos mortos de lavagem (isto é, de água estagnada). 0 tratamento prévio continuou então com um passo de contrastação, no qual se mergulhou a placa durante 40 minutos num banho de contrastação mantido a uma temperatura de 30 °C e contendo entre 15 e 22 % de uma solução aquosa de ácido clorídrico para remover as incrustações e a poeira. Este fluido de contrastação continha também 3 g de hexametilenotetramína por litro de ácido clorídrico (32 %) e 2 g de C75 (da Lutter Galvanotechnik GmbH) por litro de banho de contrastação. Seguiu-se a ele de novo uma lavagem em dois banhos de lavagem sucessivos. Este tratamento prévio foi então repetido: desengorduramento com ultrassons durante 15 minutos, lavagem, contrastação durante 15 minutos a 30°C. Depois do Segundo passo de contrastação, lavou-se a placa durante 15 minutos num banho de lavagem morto (banho de lavagem 1) a um pH de 0 e durante 5 minutos num banho de lavagem morto (banho de lavagem 2) a pH 1 e à temperatura ambiente.

Levou-se então a cabo o tratamento com fundente num banho fundente contendo 500 g/L de uma mistura fundente (composição: 75 %, em peso, de ZnCl2, 15 %, em peso, de NH4C1, 1 %, em peso, de PbCl2, 1 %, em peso, de NiCl2, 6 %, em peso, de NaCl e 2 %, em peso, de KCI) dissolvido em - 17 água. Manteve-se o banho de fundente a uma temperatura de cerca de 70°C e o seu pH era de cerca de 4,2. Mergulhou-se a placa durante 3 minutos no banho de fundente. Secou-se então a placa numa corrente de ar forçado com uma temperatura de 250DC até a sua superfície exibir uma temperatura de entre 170 e 200°C.

Mergulhou-se então a placa 2130 após aquecimento prévio e tratamento com o fundente, durante 5 minutos, num banho de galvanização contendo (em peso): 5,42 % de Al, no máximo 5 0 ppm de Pb, no máximo 5 0 ppm de Cd, no máximo 2 0 ppm de Sn, 0,03 a 0,10 % de mischmetall, no máximo 150 ppm de Si, no máximo 750 ppm de Fe, e o restante de Zn. Este banho de galvanização foi mantido a uma temperatura de 450 ° C. Depois de ser removida do banho de galvanização, deixou-se a placa secar ao ar. A placa 2130 possuía um revestimento contínuo, uniforme, isento de buracos, e perfeitamente liso (sem crateras).

Exemplo 2

Tratou-se uma placa em aço, refa. 5808, com umas dimensões de 100 x 100 mm e uma espessura de 5 mm, de acordo com uma segunda concretização do processo. A composição (em percentagens ponderais) da placa 5808 era a seguinte: C: 0,095, Nb: < 0,001, Si: 0,204, Pb: 0,002, Mn: 0,910, Co: 0,004, P: 0,016, W: < 0,003, S: 0,014, Al : 0,001, Cr: 0,021, Ni: 0,021, Mo: 0,002, Cu: 0,008, B: 0,0002, Ti: < 0,001, V: 0,004. Mergulhou-se a placa em - 18 primeiro lugar, durante 15 minutos, num banho desengordurante alcalino com ultrassons (condições idênticas às que se utilizaram para a placa 2130 no Exemplo 1) mantido a uma temperatura de 70 °C e lavou-se sucessivamente em dois banhos de lavagem. Mergulhou-se então a placa durante 120 minutos num banho de contrastação contendo entre 15 e 22 % de HC1, 3 g de hexametilenotetramina por litro de HC1 a 32 %, e 2 g de C75 (Lutter) por litro de banho de contrastação. Manteve-se o banho a uma temperatura de 30°C, e lavou-se sucessivamente em dois banhos. Submeteu-se então a placa a um Segundo desengorduramento, e em seguida também a lavagem, bem como a um Segundo desengorduramento durante 17 minutos a 30°C, seguindo-se duas imersões sucessivas de 10 segundos cada uma, nos banhos de lavagem 1 e 2 (veja-se o Exemplo 1).

Submeteu-se então a placa ao tratamento com fundente num banho fundente contendo 424 g/L de um fundente (composição: 77,7 %, em peso, de ZnCl2, 15 %, em peso, de NH4C1, 0,9 %, em peso, de PbCl2, 0,9 %, em peso, de NiCl2, 5,5 %, em peso, de NaCl) dissolvido em água. Mergulhou-se a placa durante 4 minutos no banho fundente, o qual se manteve a uma temperatura de 70 0C. Nessa altura secou-se a placa durante 3 minutos com uma corrente de ar forçado com uma temperatura de 300 °C, para préaquecer a superfície da placa a uma temperatura de entre 17 0 e 1900C.

Em seguida, mergulhou-se a placa 5808 tratada com fundente, durante 5 minutos, num banho de galvanização 19 convencional contendo (em peso): 4,2-7,2 % de AI, no máximo 5 0 ppm de Pb, 0,01-0,03 % de mischmeta.il, no máximo 15 0 ppm de Si, no máximo 750 ppm de Fe, no máximo 5 0 ppm de Cd, no máximo 20 ppm de Sn, e essencialmente sendo o restante Zn. Manteve-se este banho de galvanização a uma temperatura de 4 5 0 ° C. Durante os primeiros 3 minutos, submeteu-se a placa a um movimento de vaivém na vertical, dentro do banho de galvanização, a uma velocidade de 4 m/minuto. Depois de se retirar do banho de galvanização, deixou-se a placa arrefecer ao ar. A placa 5808 exibia um revestimento contínuo, isento de buracos, e uniforme. Conseguia-se no entanto observar algumas crateras muito pequenas e alguns resíduos do fundente. No entanto, a qualidade do revestimento que se obteve era muito boa (muitíssimo melhor do que a que se obtém com fundentes convencionais e com fundentes desenvolvidos para ligas de Zn-Al).

Exemplo 3

Tratou-se um tubo em aço, refa . 34, com um diâmetro exterior de 45 mm, um espessura de parede de 4 mm, e um comprimento de 12 0 mm, de acordo com uma terceira concretização do processo. A composição do tubo (em percentagens ponderais) era: C: 0,149, Nb: 0,002, Si: 0,272, Pb: < 0,001, Mn: 1,377, Co: 0,007, P: 0,023, W: < 0, 003, S: 0,015, AI: 0,046, Cr: 0,020, Ni: 0,012, Mo: 0,003,

Cu: 0,036, B: < 0,0001, Ti: 0,002, V: 0,005.

Mergulhou-se primeiro o tubo durante 15 min num 20 banho alcalino de desengorduramento com ultrassons (tal como para a placa 213 0 no Exemplo 1) , mantido a uma temperatura de 70°C, e levou-se sucessivamente em dois banhos de lavagem. Mergulhou-se então o tubo durante 60 minutos num banho de contrastação semelhante ao que se utilizou para a placa 2130 e lavou-se sucessivamente no banho de lavagem 1 (veja-se o exemplo 1) e no banho de lavagem 2, durante menos do que 1 minuto. Submeteu-se então a placa a um Segundo tratamento de desengorduramento idêntico, seguido também por uma segunda contrastação (banho de contrastação com 12 a 15 % de ácido clorídrico) durante 5 min a 30°C, seguindo-se duas imersões sucessivas com duração inferior a 1 minuto cada uma, nos banhos de lavagem 1 e 2 (veja-se o Exemplo 1).

Tratou-se então o tubo com fundente num banho de fundente contendo 530 g/L de um fundente (composição: 76,6 %, em peso, de ZnCl2, 12,5 %, em peso, de NH4C1, 0,8 %, em peso, de NiCl2, 0,7 %, em peso, de PbCl2, 7,2 %, em peso, de NaCl, 2,2 %, em peso, de KC1) , dissolvidos em água. Mergulhou-se o tubo durante 3 minutos no banho, cuja temperatura se manteve a 70°C. Em seguida, secou-se o artigo durante 6 minutos com uma corrente de ar forçado com uma temperatura de 250“C de modo a préaquecer a superfície do tubo a uma temperatura de entre 170 e 190°C.

Mergulhou-se então o tubo previamente aquecido e tratado com fundente, durante 5 minutos, num banho de galvanização contendo (em percentagens ponderais): 4,94 % 21 de Al, 176 ppm de Sb, 15 ppm de Pb, 82 ppm de Ce, 56 ppm de La, 110 ppm de Si, 12 9 ppm de Mg, e sobretudo, sendo o restante Zn. Manteve-se este banho de galvanização a uma temperatura de 450°C. Durante os 5 minutos submeteu-se o tubo a um movimento de vaivém vertical, dentro do banho de galvanização, a uma velocidade de 4 m/minuto. Depois de ser removido do banho de galvanização, deixou-se arrefecer o tubo ao ar. 0 tubo 34 exibia um revestimento contínuo, isento de buracos, uniforme e perfeitamente liso {sem crateras).

Lisboa, 26 de Janeiro de 2007

Claims (22)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um fundente para galvanização a quente, contendo entre: 60 a 80 %, em peso, de cloreto de zinco (ZnCl2) ; 7 a 2 0 %, em peso, de cloreto de amónio (NH4C1) ; - 2 a 2 0 %, em peso, de pelo menos um sal de metal alcalino ou alcalino-terroso; 0,1 a 5 %, em peso, de pelo menos um dos seguintes compostos: NiCl2, CoCl2, MnCl2; e - 0,1 a 1,5 %, em peso, de pelo menos um dos seguintes compostos: PbCl2, SnCl2, BiCl3, SbCl3.

2. 0 fundente consoante a reivindicação 1, caracterizado por conter entre 70 e 78 %, em peso, de ZnCl2.

3. O fundente consoante a reivindicação 1, caracterizado por conter entre 11 e 15%, em peso, de NH4C1.

4 . 0 fundente de acordo com qualquer uma das 2 reivindicações anteriores caracterizado por conter 1 %, em peso, de PbCl2.

5. O fundente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por os metais alcalinos ou alcalino-terrosos serem seccionados de entre o conjunto constituído por Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba.

6. O fundente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por conter 6 %, em peso, de NaCl e 2 %, em peso, de KCl.

7. 0 fundente de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por conter 1 %, em peso, de NiCl2.

8. Um banho fundente para galvanização a quente, caracterizado por conter uma certa quantidade do fundente definido nas reivindicações 1 a 7, dissolvido em água.

9. 0 banho fundente consoante a reivindicação 8, caracterizado por conter entre 200 e 700 g/L do fundente, preferivelmente entre 350 e 550 g/L, e de preferência entre 500 e 550 g/L.

10. 0 banho fundente de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado por ele ser mantido a 3 uma temperatura de entre 50 e 90°C, preferivelmente a entre 60 e 80°C, de preferência a 70°C.

11. O banho fundente de acordo com as reivindicações 8, 9 ou 10, caracterizado por ele conter um tensioactivo não iónico, numa concentração de entre 0,01 e 2 %, em volume.

12. Um processo para a galvanização a quente de um artigo em aço ou em ferro, que inclua os seguintes passos: (a) desengordurar o artigo num banho de desengorduramento; (b) lavar o artigo; (c) contrastar o artigo; (d) lavar o artigo; (e) tratar o artigo num banho fundente tal como se definiu em qualquer uma das reivindicações 8 a 11; (f) secar o artigo; (g) mergulhar o artigo num banho de galvanização a quente para se formar sobre ele um revestimento metálico; e 4 (h) secar o artigo.

13. O processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por no passo (e) , o artigo ser mergulhado no banho fundente durante até 10 minutos, de preferência durante não mais do que 5 minutos.

14. O processo de acordo com a reivindicação 12 ou a 13, caracterizado por, no passo (f), o artigo ser seco recorrendo a ar a uma temperatura de entre 200 e 350°C, de preferência a 250°C.

15. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado por a superfície do artigo se encontrara a uma temperatura de entre 170 e 200°C antes do passo (g).

16. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado por o banho de galvanização ser mantido a uma temperatura de entre 380 e 7 0 0 ° C.

17. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado por o artigo ser movido, dentro do banho de galvanização.

18. 0 processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado por se injectar um 5 gás inerte no banho de galvanizaçao.

19. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, caracterizado por o artigo ser um artigo individualizado, que é submetido em descontinuo aos passos (a) a (h); ou em que o artigo seja um material de um fio, um tubo ou uma bobina (folha), que é submetida continuamente aos passos (a) a (h).

20. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, caracterizado por o banho de galvanização conter: entre 0 e 56 %, em peso, de AI; entre 0 e 1,6 %, em peso, de Si; sendo o resto do banho essencialmente Zn.

21. O processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o banho de galvanização ser um banho de zinco fundido contendo: quer 3-7 %, em peso, de AI, 0-3 %, em peso, de Mg e 0-0,1 %, em peso, de Na; quer 4,2-7,2 %, em peso, de AI e 0,03-0,10 %, em peso, de mischmetall; quer ainda 55 %, em peso, de Al e 1,6 %, em peso, de Si.

22. O processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 21, caracterizado por esse banho de galvanização conter: - até 56 %, em peso, de Al; - entre 0,005 e 0,15 %, em peso, de Sb e/ou entre 0,005 e 0,15 %, em peso, de Bi; - no máximo 0,0 05 %, em peso, de Pb, no máximo 0,0 05 %, em peso, de Cd e no máximo 0,002 %, em peso, de Sn; e - sendo o restante essencialmente Zinco. Lisboa, 26 de Janeiro de 2007