SE460911B - Staalplaat med zinkbelaeggning och ett skyddsskikt av krom och hydratiserade oxider av krom - Google Patents

Description

460 911 2 svårigheter, det förhållandet att korrosionsprodukter av zink orsakar att färgen avflagar, problem med blandade fogar, etc.

Dessa olägenheter hos galvaniserad stâlplåt har delvis över- vunnits med hjälp av en ytterligare beläggning baserad på krom och kromoxider. Produkter av denna typ har emellertid hittills icke använts av ett flertal skäl, exempelvis före- komsten på marknaden av förmålad plåt, vilket ursprungligen ansågs vara idealiskt, men senare har andra uppfattningar före- kommit på grund av den högre kostnaden och i synnerhet det förhållandet att dess korrosionsbeständighet icke är tillräck- ligt god för att uppfylla de bättre egenskaper som nu kräves i detta avseende. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att ge galvaniserat stål ytterligare skydd med ett skikt av krom och hydratiserade oxider av krom, som är förhållandevis billigt och vars korro- sionsbeständighet är tydligt överlägsen korrosionsbeständig- heten hos likartade beläggningar som beskrives i littera- turer! _ Det sätt på vilket denna typ av produkt erhåller hög korro- sionsbeständighet kan schematiseras på följande sätt. Zinken utgör ett offermaterial i förhållande till stålet, så att den ger god skyddsverkan. Emellertid är korrosionsprodukterna av zinken något osammanhängande eller inkoherenta och medför att det överliggande färgskiktet avflagar. I vissa situationer, exempelvis vid blandad fog, gynnas vidare lokal alkalinisering genom kvarvarande vatten eller fukt i dåligt ventilerade zoner, följt av förtvålning och avflagning av färgen. Kromen skyddar zinken i sådana situationer, men kromskiktet är mycket tunnt på grund av kostnaden, så att det ger icke perfekt täckning av zinken. Kromoxiderna utfälles i kolloidal form, fyller de om- 'råden som är lämnade obetäckta av kromen och skyddar även den sistnämnda . i' I de produkter som hittills beskrivits i tidigare kända publika- tioner är beläggningarna av krom och kromoxid extremt tunna. 3 460 4911 Försök har gjorts på produkter erhållna enligt de kända pro- cesserna och visar att skiktet av krom är uppbyggt av ett visst antal förhållandevis grova krompartiklar, i genomsnitt cirka 0,1 um, som lämnar stora områden obetäckta mellan sig.

Skiktet av komplexa hydratiserade oxider täcker allting, men det är förhållandevis lösligt i alkaliska miljöer och är sålunda känsligt för den typ av lokal alkalisering som nämnts OVän .

Enligt föreliggande uppfinning utgöres skiktet av metallisk krom däremot av mycket små partiklar, i genomsnitt cirka 0,03 um, med minst 40 % av den metalliska kromen föreliggande i partiklar med ett mått av 0,02 pm eller mindre. Vidare är skiktet av kolloidala, icke-kristallina kromoxider praktiskt taget olösligt i vatten och alkali, med mycket låg löslighet i syror. Arten av detta skikt av kromoxider är fortfarande okänd, och fullständig kemisk karakterisering är omöjlig på grund av de små mängder av fällning som föreligger och av det skälet att det föreligger i det amorfa tillståndet, varför röntgen- och elektron-diffraktionsmetoder för analys icke kan användas. Med hänsyn till dess olöslighet i vatten och alkali och med hänsyn till den mycket låga lösligheten i syror är det emellertid sannolikt att det huvudsakligen utgöres av en lätt hydratíserad form av Cr2O3.

Produkten kännetecknas ytterligare av det förhållandet att avsättningen av krom och kromoxid innehåller från 0,2 till l,O g/m” totalt krom, typiskt mellan 0,4 och 0,6 g/m*, och att halten av metalliskt krom är 80-90 % samt återstoden av kromen förefinnes i oxiderna.

Såsom en följd av den extremt fina storleken av krompartík- larna som avsättes erhålles mycket god täckning av zinken även vid den lägre gränsen för total mängd avsatt krom, varvid genomsnittsdimensionerna hos de otäckta områdena är mindre än 0,02 pm, under det att den totala andelen av den totala zink- ytan som lämnas obetäckt är mindre än 0,1 %. Detta värde har fastställts genom inspektering i transmissionselektronmikroskop 460 911 4 av det metalliska kromskiktet som lösgjorts från zinksubstra- tet. Inga brott eller bristningar i beläggningen kan ses vid en förstoring av 60.000 gånger. Den förbättrade produkt som innefattas av uppfinningen är ptomordentligt korrosionsbestän- dig.

Omålade, flata eller Eriksen-djupdragningsprovstycken av plåt enligt föreliggande uppfinning framställd med förfarandet enligt svenska patentansökan 8304753-0 underkastades korro- sionsprovning i saltsprut-(dim)-kammare enligt metod ASTM B 117 med en 5%-ig NaC1-lösning.

De första spåren av rost uppträdde efter 900 timmar på S % av provstyckena och efter 1200 timmar på 20 %, under det att 40 % fortfarande icke uppvisade något spår av rost ännu efter 1500 timmar. som målats kataforetiskt och kors- Andra provstycken, ristats, uppvisade inga spår av rost efter 2000 timmar.

Färgen lyftes icke av vid kanterna av ritsen, och i områdena F* på större avstånd uppträdde icke någon blåsbildning i något provstycke. Det finnes inget synligt galvaniskt par mellan beläggningen och stålet. Jämförelseförsök enligt metod ASTM B ll? utförda med användning av provstycken erhållna med hjälp av kända metoder visar att de omålade provstyckena börjar visa de första tecknen på rost efter 25 timmar, under det att de målade, ristade provstyckena visar de första teck- nen efter l850 timmar. Färgen börjar att lyftas av på flera punkter efter denna tidrymd, under det att många små blåsor uppträder på visst avstånd från ritsen.

Claims (5)

460 911 PATENTKRAV
1. l. - Stålplåt, som är skyddad med en zinkbelâggning på vilken är påförd ett skyddsskikt av metallisk krom och hydra- tiserade oxider av krom, k ä n n e t e c k n a d därav, att den metalliska kromen utgöres av partiklar med medeldimensio- ner av ca 0,03 pm och att minst 40 % av den metalliska kromen föreligger i form av partiklar med dimensioner mindre än 0,02 pm.
2. 2. Stålplåt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att skyddsskiktet av metallisk krom och hydrati- serade oxíder av krom har en total kromhalt av mellan 0,2 och 1,0 g/m2, varvid den metalliska kromen utgör mellan 80 och 90 % av detta värde, varvid återstoden utgöres av krom som förefinnes i oxiderna.
3. 3. stàiplåt enligt patentkravg, x ä n n e c e c k - n a d därav, att den totala kromhalten i skyddsskiktet är mellan 0,4 och 0,6 g/m*.
4. 4. Stålplåt enligt något av patentkraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att dess zinkbeläggning uppvisar av metallisk krom obetäckta områden som i genomsnitt är mindre än 0,02 pm i storlek, varvid den totala andelen av obetäckt zink- beläggning är mindre än 0,1 8 av den totala ytan.
5. 5. Stålplåt enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att de hydratiserade oxiderna av krom i skyddsskiktet är kolloidala och icke-kristallina samt olösliga i vatten och alkali och endast mycket svagt lös- liga i syror.