SE513833C2 - Galvaniseringsprocess för stålplåtar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 513 833 Bland de galvaniseringsbad som innehåller aluminium, skiljer specialisterna vanligen mellan: - bad med låg aluminiumhalt, som innehåller ca 0,005% alumi- nium, - bad med medelstor aluminiumhalt, som innehåller ca 0,2% aluminium, - de bad son1 kallas 0,05% aluminium. ”polygalvaniska” och. innehåller 0,04- Ãven om olegerat stål och smidbart järn av alla typer kan behandlas med tillfredsställande resultat i ett galvanise- gäller inte detta för ringsbad som innehåller aluminium, vissa stållegeringar, särskilt stål med höga halter av kisel eller fosfor; vad gäller dessa stål kan galvaniseringsproces- matt finish, sen endast ge beläggningar med en grå, flammig, som inte är tillfredsställande ur estetisk synvinkel. Kisel- eller fosforhalt i stålet som skall behandlas tenderar vidare att accelerera tillväxten av zink-järnlegeringsskikten, vil- ket resulterar i att de erhållna beläggningarna blir tjockare och mindre motståndskraftiga mot stötar (risk för flisbild- ning under lokala stötar).

Det skall särskilt påpekas vad gäller kiselstål, att den galvaniska beläggningens tjocklek inte är en linjär funktion av kiselhalten, såsom framgår av Sandelinkurvan i fig. 1, som visar hur tjockleken hos ett galvaniskt skikt, som anbringats på en stålkomponent, varierar med stålets kiselhalt.

Enligt denna figur kan man särskilja två ytor, som skiljs åt vid kiselhalten 0,1%; stål med lägre kiselhalt än denna gräns nedan stål med kiselhalt över denna benämns ”hyposandelin”, gräns benämns ”hypersandelin”.

Denna figur visar tydligt att tillväxten av det galvaniska skiktet är mycket snabb när man närmar sig en kiselhalt om 0,l%; e gra. i detta område är de bildade skikten tjocka, spröda och 10 15 20 25 30 35 515 853 För att undvika dessa fenomen har man upprättat standardspe- cifikationer för galvanisering, tex NF A 35-503. Denna stan- dard definierar två klasser av stål genom deras kisel- och fosforhalt: Klass 1: Si S 0,03% och Si + 2,5 P S 0,09% Klass 2: Si S 0,04% och Si + 2,5 P S 0,11% Dessa klasser har definierats genom statistiska fördelnings- element för kisel- och fosforhalter.

Man har allmänt uppfattningen att stål med högre kisel- och fosforhalter än de ovannämnda inte kan galvaniseras med till- fredsställande resultat, och även vad gäller stålen i klass 2 kan det vara viss risk för att erhålla en tjockare, matt, flammig beläggning, om halterna ligger nära maximigrànserna.

Det skall påpekas, att industrianpassningen eur den process som benämns ”polygalvanisk” har i viss utsträckning minskat nackdelarna men inte gett helt tillfredsställande resultat.

Vidare har det hittills inte varit möjligt att öka aluminium- halten i och 0,20%, häftning, som man stöter på vid dessa aluminiumhalter. galvaniseringsbad till nivåer mellan 0,05% särskilt beroende på problem med beläggningens vid- Syftet med föreliggande uppfinning är att avhjälpa denna nackdel genom att föreslå en galvaniseringsprocess för stål- plåtar, särskilt monterade stàlplàtar såsom konstruktionskom- ponenter för motorfordon, som utmärker sig genom att en viss kisel- och fosforhalt gör det möjligt att uppnå en jämn be- läggning med konstant, som är ej flammig, glänsande finish, mycket tillfredsställande ur estetiskt synvinkel.

Enligt uppfinningen kännetecknas denna process av att man i ett förbehandlingssteg doppar ned komponenten som skall be- handlas i ett behandlingsbad, som kallas ”flussbad” håller mellan 300 och 350 g/l zinkklorid och mellan 100 och 150 g/l ammoniumklorid och har en temperatur av storleksord- och inne- 10 15 20 25 30 35 513 833 ningen 38°C, för att belägga denna komponent med ett gränsyt- skikt, varefter den sålunda belagda komponenten doppas ned i ett galvaniseringsbad av zink, vilket innehåller mellan 0,05 och 0,20 vikt% aluminium, och som har en temperatur av stor- leksordningen 440-450°C.

Anbringandet av ett gränsytskikt mellan ytan på den komponent som skall behandlas och galvaniseringsskiktet avhjälper för- vànande nog de problem, som hör samman med ”polygalvaniska” bad med en aluminiumhalt mellan 0,05% och 0,2% och medför att jämna galvaniska beläggningar uppnås, son1 är approximativt mellan 20 och 40 pm tjocka, och som är helt tillfredsställan- de både i vidhäftningsavseende och ur estetisk synvinkel. regel, att har fastställts som allmän komponenten som skall behandlas måste doppas ned under ca 30 Erfarenhetsmässigt sekunder i flussbadet och sedan under ca 2 till 6 minuter i galvaniseringsbadet.

Enligt ett annat särdrag för uppfinningen. är pH-värdet i flussbadet mellan 2 och 3 och företrädesvis av storleksord- ningen 2,5.

Enligt ett föredraget särdrag för uppfinningen har det blivit möjligt att med tillfredsställande resultat galvanisera kom- eller ponenter av alla typer av stål, och särskilt av kisel- fosforhaltigt stål, håller ca 323 g/l zinkklorid och ca 122 g/l ammoniumklorid. genom att använda ett flussbad som inne- Det har varit möjligt att fastställa att en sådan preliminär behandling medför att det på komponenten som skall behandlas anbringas ett gränsytskikt, som har följande sammansättning. 40 < Zn < 46% 54 < NH4Cl < 60%.

Erfarenhetsmässigt har det visat sig, att galvaniseringsbadet företrädesvis skall innehålla nællan 0,090 och 0,110 vikt% 10 15 513 833 aluminium, och om så erfordras även mellan 1,0 och 1,5 vikt% bly.

För att verifiera de synnerligen fördelaktiga egenskaperna hos processen. enligt uppfinningen har den tillämpats för galvanisering av stålkomponenter med höga kisel- och fosfor- halter.

Fig 2 visar variationerna i den sålunda erhållna galvanise- ringsbelåggningens tjocklek (i pm) i förhållande till halten av Si+2,5P (i %) hos dessa stål.

Denna figur visar tydligt att med processen enligt uppfin- ningen kan man. erhålla belåggningar med konstant tjocklek mellan 10 och 40 pm oavsett vilken typ av stål det är frågan Om.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 513 833 Patentkrav

1. Galvaniseringsprocess för' stålplåtar, särskilt monterade plåtar såsom konstruktionskomponenter för motorfordon, som och fosforhalt, att i ett första förbehandlingssteg doppas ned i ett behandlingsbad, och som innehåller mellan 300 och 350 utmärker sig' genon1 viss kisel- k ä n n e - t e c k n a d av komponenten, som skall behandlas, som benämns flussbad, g/l zinkklorid och mellan 100 och 150 g/l ammoniumklorid och har en temperatur av storleksordningen. 38°C, så att denna komponent beläggs med ett gränsytskikt, varefter den sålunda belagda komponenten doppas ned i ett galvaniseringsbad av zink, vilket innehåller mellan 0,05 och 0,20 vikt% aluminium och har en temperatur om 440 till 450°C, för att därigenom erhålla en jämn beläggning, vars tjocklek approximativt är mellan 10 och 40 pm. att

2. Process enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av komponenten som skall behandlas doppas ned i flussbadet under ca 30 sekunder. eller 2, k ä n n e t e c k - att flussbadets pH-värde är mellan 2 och 3,

3. Process enligt kravet 1 n a d av före- trädesvis av storleksordningen 2,5.

4. Process enligt något av' kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d av att flussbadet innehåller ca 323 g/l zinkklorid och ca 122 g/l ammoniumklorid.

5. Process enligt något av' kraven 1-4, k à n n e t e c k - n a d av att komponenten som skall behandlas beläggs med ett gränsytskikt med följande sammansättning: 40 < Zn < 46% 54 < NH4Cl < 60%. 10

6. Process enligt något av kraven 1-5, n a d av att 515 835 k ä n n e t e c k - komponenten som skall behandlas doppas ned i galvaniseringsbadet under ca 2 till 6 minuter.

7. Process enligt något av kraven 1 till 6, t e c k n a d av att k ä n n e - galvaniseringsbadet innehåller mellan 0.090 och 0,110 vikt% aluminium.

8. Process enligt något av' kraven l till 7, t e c k n a d av att 1,0 och 1,5 vikt% bly. k ä n n e - galvaniseringsbadet innehåller mellan