TR201906585T4 - Ağırlıkça % 2-35 Mn ihtiva eden bir yassı çelik ürününün sıcak daldırmalı kaplanmasına yönelik yöntem ve yassı çelik ürünü. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, bununla, ağırlıkça % 2-35 Mn içeren yassı çelik ürününün, iyi şekilde yapışan bir Zn örtüsü ile donatılmasına imkan veren bir yöntem ile ilgilidir. Buna yönelik olarak, söz konusu yöntem, buluşa göre, ilgili yassı çelik ürününün, 600-1100°C olan bir tavlama sıcaklığı (Tg) esnasında, 10-240 saniyelik bir tavlama süresi boyunca, yassı çelik ürün üzerinde mevcut FeO'e ilişkin olarak indirgeyici ve çelik substratı içinde ihtiva edilen Mn üzerinde okside edici şekilde etki eden, hacimsel olarak % 0,01-85 H, HO ve geri kalanı olarak N ve de teknik koşullu olarak kaçınılmaz bulaşıları içeren ve -70°C ve +60°C arasında uzanan bir yoğuşma noktasına sahip tavlama atmosferinde tavlanır, burada, atmosferin HO / H oranına yönelik olarak aşağıdaki geçerlidir: 8x10*Tg< HO/H&#8804#&&#8725#& 0,957. Bu şekilde, yassı çelik ürünü üzerinde, en azından kesitsel olarak örten biçimde bir MN karma oksit tabakası meydana gelir. Müteakiben, tavlanmış bu yassı çelik ürünü, bir banyo giriş sıcaklığına soğutulur, böylece, bu, 0,1-10 saniyelik bir daldırma süresi içerisinde, demire doymuş, 420-520°C sıcaklıktaki, ana bileşen çinkonun ve kaçınılmaz bulaşıların yanı sıra, ağırlıkça % 0,05-5 Al ve/veya ağırlıkça % 5'e kadar Mg içeren bir Zn eriyiği banyosu içinden geçirilir.

Description

TARIFNAME AGIRLIKÇA % 2-35 MN IHTIVA EDEN BIR YASSI ÇELIK ÜRÜNÜNÜN SICAK DALDIRMALI KAPLANMASINA YÖNELIK YÖNTEM VE YASSI ÇELIK ÜRÜNÜ Bulus, agirlikça % 2-35 Mn içerikli bir yassi çelik ürününün, çinko veya bir çinko alasimi ile ve ayni zamanda, çinko- veya çinko alasimi örtüsü ile donatilan bir yassi çelik ürünü ile sicak daldirmali kaplanmasina yönelik bir yöntem ile ilgilidir.

Modern otomotiv sanayisinde, gittikçe artan sekilde, yüksek dayanimli ve ultra yüksek dayanimli çeliklere basvurulur. Tipik alasim elementleri mangan, krom, silisyum, alüminyum yaninda, geleneksel yeniden kristalize edici tavlama isleminde, yüzey üzerinde stabil, indirgenemeyen oksitler olusturanlardir. Bu oksitler, bir çinko eriyigi ile reaktif olarak islanmayi engelleyebilir.

Yüksek mangan içerigine sahip çelikler, bir taraftan, 1.400 MPa'ya kadar olan yüksek dayanimlarindan ve ultra yüksek genlesmelerinden (% 70'e kadar esit ölçülü genlesmeler ve % 90*a kadar kirilma genlesmeleri) olusan avantajli özellik kombinasyonu nedeniyle, diger taraftan, temel olarak, özellikle motorlu araç sanayisi alaninda, özellikle otomotiv sanayisinde kullanima yönelik olarak uygundurlar. Belirtilen kullanim amacina yönelik olarak, agirlikça % 6 ila agirlikça % 30 yüksek Mn içerigine A1lden bilinirler. Bilinen çeliklerden üretilen yassi ürünler, yüksek dayanimlarda, izotrop bir deformasyon davranisina sahiptir ve buna ek olarak, düsük sicakliklar esnasinda Bununla birlikte, bu avantajlar. yüksek mangan içerikli çeliklerin oyulma egilimi gösterdigi ve pasiflestirilmesinin zor oldugu gerçegiyle çelisir. Bu, yüksek klorür iyonlari konsantrasyonlarinin etkisi esnasinda, düsük alasimli çeliklere kiyasla, lokal olarak sinirli olmaya büyük egilimli fakat daha yogun korozyon, yüksek alasimli çelik levha malzeme grubuna ait çeliklerin, özellikle karoseri yapiminda kullanimini zorlastirir.

Buna ek olarak, yüksek mangan içerikli çelikler, yüzeysel korozyona egilimlidir, bu nedenle, bunlarin kullanim spektrumu ayni sekilde sinirlanir.

Bundan dolayi, ayni zamanda, yüksek mangan içerikli çeliklerden üretilen yassi çelik ürünlerinin de, kendiliginden bilinen sekilde, çeligi korozif saldiriya karsi koruyan metalik bir örtü ile donatilmasi önerilir. Yüksek mangan içerigine sahip çelik seritlerinin, düsük maliyetli olarak icra edilebilen bir sicak daldirmali kaplama vasitasiyla metalik bir koruma tabakasi ile donatilmasina yönelik pratik deneyler, temel problemlerin yani sira, Zn eriyigi ile islatma esnasinda, özellikle, soguk deformasyon esnasinda, çelik substrat üzerinde, örtü tarafindan talep edilen yapisma açisindan tatmin edici olmayan sonuçlar ortaya çikarir.

Söz konusu kötü yapisma özelliklerine yönelik sebep olarak, sicak daldirmali kaplamaya yönelik olarak vazgeçilmez olan tavlama esnasinda meydana gelen güçlü oksit tabakasi tespit edilmistir. Bu sekilde oksitlenen levha yüzeyleri, mevcut noktadan itibaren, örtü metali ile gerekli olan homojenlik ve tamliga sahip sekilde islanmaya imkan vermez, böylece, yüzeysel olarak kaplayan bir korozyon korumasi amaci elde edilemez.

Yüksek alasimli ancak düsük Mn içerigine sahip çelikler alanindan bilinen sekilde, Fe veya Ni'den olusan bir ara tabakanin uygulanmasi vasitasiyla islatabilme kabiliyetinin iyilestirilmesi imkanlari, en az agirlikça % 6 mangana sahip çelik Ievhalarda, arzu edilen basariya yol açmaz. öncesinde, agirlikça % 6 - 30 Mn içeren bir çelik serit üzerine, bir alüminyum tabakasinin uygulanmasi önerilir. Çelik serit üzerine yapisan bu alüminyum, eriyikli kaplamaya yukari akis yönünde baglanan çelik seridi tavlamasi esnasinda, bunun yüzeyinin oksitlenmesini engeller. Akabinde, bu alüminyum tabakasi, çelik seridin, kendi alasimi nedeniyle buna yönelik olarak elverissiz kosullar sunmasi durumunda dahi, eriyikli kaplama vasitasiyla üretilen örtünün, bu durumda, çelik serit üzerine sabit ve tam yüzeyli olarak yapistigi sekilde bir yapistirma ajani tarzina göre etki eder. Buna yönelik olarak, bilinen yöntemde, eriyikli kaplamaya zorunlu olarak yukari akis yönünde baglanan tavlama islemi esnasinda, çelik seridin demirinin, alüminyum tabakasi içinde difüze olmasinin etkisinden istifade edilir. Tavlama isleminin sonucu olarak, çelik serit üzerinde, çelik serit tarafindan olusturulan alt zemin ile entegre sekilde baglanmis olarak baglanan, metalik, esas olarak Al ve Fe'den olusan bir üst katman meydana ve de kaçinilmaz bulasilardan olusan bir çelik seridin kaplanmasina yönelik bir diger olusturulan çelik serit, birinci olarak soguk haddelenir ve akabinde, yeniden kristalize edilen sekilde, demire iliskin olarak indirgenmis davranistaki bir atmosferde tavlanir. Bu kapsamda, tavlama parametreleri, çelik seridi üzerinde, her iki tarafli olarak, esas olarak tamamen amorf (FeMn)-oksitten meydana gelen bir ara tabakanin kuruldugu ve ek olarak, kristalin Mn-oksitten olusan bir dis tabakanin kuruldugu sekilde seçilir, burada, her iki tabakalarin kalinligi, en az 0,5 um olur. Mevcut noktadan itibaren, bir sicak daldirmali kaplama, müteakiben meydana gelmez. Buna ek olarak, Mn-oksit tabakasi, (FeMn)-oksit tabakasi ile kombinasyon halinde, yeterli bir korozyon korumasi saglayacaktir. buna göre, birbirlerini takip eden iki tavlama adimlari vasitasiyla, birinci olarak, yüksek Mn içerikli çelik substrati üzerinde, demir-mangan-karma oksitlerinden olusan bir tabaka ve akabinde, bu tabaka üzerinde, Mn-karma oksitlerinden meydana gelen bir dis tabaka üretilir. Müteakiben, bu sekilde kaplanan çelik seridi, bir eriyik banyosu içine yönlendirilir. Söz konusu eriyik banyosu, çinkonun yani sira, ek olarak, alüminyumu, MnO tabakasini tamamen ve (FeMn)O tabakasini en azindan kismen Indirgemeye yönelik olarak yeterli olan bir miktarda ihtiva eder. Sonuçta, içinde üç FeMnZn tabakalarinin ve dista uzanan bir Zn tabakasinin ayirt edilebildigi bir tabaka yapisi elde edilecektir.

Pratik arastirmalar, bu türde, zahmetli olarak ön kaplanan çelik seritlerin de, pratikte, çelik substrati üzerinde, soguk deformasyona yönelik olarak talep edilen yapismaya kendisini, eriyik banyosunda yürütülen, pratikte zor kontrol edilebilen reaksiyonlar nedeniyle, yeterince isletim güvenlikli olmayan sekilde kanitlamistir. substratinin sicak daldirmali kaplanmasina yönelik bir yöntem bilinir, burada, çelik seridi üzerinde, esas olarak oksidize ara tabakadan ari bir metalik koruma tabakasinin üretilmesine yönelik olarak, tavlama atmosferinin, ilgili tavlama sicakligina (Te) bagli olarak, su içeriginin (% H2O), hidrojen içerigine (%Hz) orani (% HzO / % H2), bu oranin (% HzO / % Hz) daha küçük veya esittir 8-10'15-x TG3›529 oldugu sekilde ayarlanir, burada, T ile tavlama sicakligina referans verilir. Bu yönerge, tavlama atmosferinin uygun bir sekilde ayarlanmasi, daha açik bir ifade ile, bunun hidrojen içeriginin, bunun yogusma noktasi ile ilgili olarak, tavlama esnasinda, kaplanacak çelik seridin yüzey düzgünlügünün ayarlanmasi vasitasiyla, akabinde, sicak daldirmali kaplama ile uygulanan metalik koruma örtüsünün optimum yapismasinin güvenceye alinmasi temel bilgisine dayanir. Bu sekilde ayarlanan tavlama atmosferi, çelik seridin demirine karsi ve ayni zamanda mangana karsi indirgeyici sekilde etki eder. Bu kapsamda, amaç, eriyik örtüsünün, yüksek mangan içerikli çelik substrati üzerine yapismasini olumsuz olarak etkileyen oksit tabakasinin meydana gelmesini önlemektir.

Pratik arastirmalar, yukarida açiklanan, bilinen yönteme göre hazirlanan yassi çelik ürünlerin, bilhassa iyi bir islanma davranisina ve Zn örtüsünün, çok sayida uygulamalara yönelik olarak, yeterli yapismaya sahip olduklarini göstermistir. Bununla birlikte, uygun sekilde kaplanan yassi çelik ürünlerin, yapi parçalarina yönelik olarak deformasyonu esnasinda, yüksek deformasyon dereceleri esnasinda, önceden oldugu gibi, örtünün ayrilmalarinin ve çatlamalarinin meydana geldigi görülür.

Ayrica, önceki teknikten bilinen yöntemler, özellikle, yüksek proses sicakliklarinin uygulanmasi esnasinda, yassi çelik üründeki mekanik özellikleri olumsuz olarak etkileyebilir. Buna ek olarak, mevcut olan prosesler ile, ekonomik olarak, ekolojik gereklilikleri karsilayan bir isletim mümkün degildir.

Bu altyapiya karsin, bulusun amaci, yüksek Mn içerigine sahip yassi çelik ürünlerinin, korozyon koruyucu bir çinko örtüsü ile donatilmasina imkan veren bir yöntemin tanimlanmasinda yatar, burada, çelik substrati üzerinde örtünün, ileri sekilde gelistirilen bir yapismasi güvenceye alinir. Buna ek olarak, burada, ayni zamanda yüksek deformasyon dereceleri altinda dahi, her durumda çinkodan veya bir çinko alasimindan olusturulan Zn örtüsünün, çelik substrati üzerine güvenli sekilde yapistirildigi bir yassi Yönteme iliskin olarak, bu amaç, bulusa göre, yüksek Mn içerigine sahip bir yassi çelik ürününün sicak daldirmali kaplanmasi esnasinda, istem 1'de belirtilen çalisma adimlarinin tamamlanmasi vasitasiyla yerine getirilir. Ürüne iliskin olarak yukarida belirtilen amaç, ek olarak, bulusa göre, istem 8'de belirtilen özelliklere sahip bir yassi çelik ürünü tarafindan yerine getirilir.

Bulusa göre, agirlikça % 2 - 35 Mn içeren bir yassi çelik ürününün, kesintisiz bir yöntem ilerleyisi halinde, sicak daldirmali kaplanmasina yönelik olarak, birinci olarak, bir çelik seridi veya çelik levhasi formunda bir yassi çelik ürünü kullanima sunulur.

Bulusa göre prosedür, kaplama esnasinda, özellikle, yüksek dayanimlari ve iyi genlesme özelliklerini güvenceye almak üzere yüksek alasimli olan türdeki çelik seritlerine yönelik olarak uygundur.

Bulusa göre yöntemde, sicak daldirmali kaplama vasitasiyla metalik bir koruma örtüsü ile donatilan çelik seritleri, asagidakileri içerirler (agirlikça % halinde) C: s % 1,6 Mn: % bulasilar.

Bulusa göre elde edilen etkiler, en az agirlikça % 6`Iik mangan içerigi ihtiva eden yüksek alasimli çelik seritlerinin kaplanmasi esnasinda özellikle avantajli olarak etkili olur. Böylece, bir çelik ana malzemesi ortaya çikar, bu, (agirlikça % halinde) C: 5 % kaçinilmaz bulasilar ihtiva eder, özellikle iyi sekilde, korozyona karsi koruyucu bir örtü ile kaplanmaya izin verir.

Aynisi, ana malzeme olarak bir çeligin kullanildigi durumda da geçerlidir, bu, (agirlikça toplamin, > % 3,50 - 12,00 seklinde Al içeriginden ve Si içeriginden olusmasi 0,30 V: < % 0,30 P: < % 0,01, geri kalani demir ve kaçinilmaz bulasilar ihtiva eder.

Mutat sicak daldirmali kaplama esnasinda oldugu gibi, bulusa göre yöntemde, yassi çelik ürünler olarak, sicak haddelenen ve ayni zamanda soguk haddelenen çelik seritleri kaplanabilir, burada, bulusa göre yöntem, özellikle soguk haddelenen çelik seridinin islenmesi esnasinda kendini kanitlar.

Bu sekilde kullanima sunulan yassi ürünler, bir çalisma adiminda (b)) tavlanirlar. Bu kapsamda, tavlama sicakligi (Tg) 600 - 1100 °C olur, bu esnada, yassi çelik ürünün, tavlama sicakliginda tutuldugu tavlama süresi 10 - 240 saniye olur.

Bulusa yönelik olarak belirleyici olan, yukarida belirtilen tavlama sicakligi (Tg) ve tavlama süresi esnasinda, yassi çelik ürün üzerinde mevcut olan demir oksite (FeO) iliskin olarak indirgeyici ve çelik substrati içinde ihtiva edilen mangana iliskin olarak okside edici etki göstermesidir. Buna yönelik olarak, tavlama atmosferi, hacimsel olarak bulasilar içerir ve -70 “C ve +60 °C arasinda uzanan bir yogusma noktasina sahiptir, burada, H20 / H2 oranina yönelik olarak asagidaki geçerlidir: Bulusa göre, HzO / Hz orani, bu durumda, bir taraftan 8x10'15*Tg3v529'a göre daha büyük olarak ve diger taraftan, maksimum olarak, esittir 0,957 olarak ayarlanir, burada, Tg ile, ilgili tavlama sicakligi ifade edilir. Özellikle, ilgili çelik substratinin, bulusa göre yöntemde, Mg içerikli bir çinko alasimi örtüsü ile tek kademeli bir tavlama yönteminde üretilmesini amaçlayan pratik açidan tipik uygulamalar esnasinda, atmosferin yogusma noktasi, tercihen - 50 °C ila + 60 °C araliginda uzanir. Bu tavlama atmosferi, ayni zamanda, bu durumda, tipik olarak, hacimsel olarak % 0,1 - 85 Hz ihtiva eder. Tavlama islemine yönelik olarak bulusa göre kullanilan sürekli firinin özellikle ekonomik bir isletim sekli, atmosferin yogusma noktasinin -20 °C ila +20 °C'de tutulmasi vasitasiyla elde edilebilir.

Sonuç olarak, bu sekilde, sicak daldirmali kaplama öncesinde icra edilen tavlama vasitasiyla, yassi çelik ürünü üzerinde, 20 - 400 nm kalinlikta, yassi çelik ürününü en azindan kesitsel olarak örten bir Mn karma oksit tabakasi üretilir, burada, bu, Mn karma oksit tabakasinin, tavlama akabinde, yassi çelik ürününün yüzeyini esas olarak tamamen kaplamasi durumunda, Zn örtüsünün, çelik substrat üzerine yapismasi açisindan özellikle avantajlidir. Bu kapsamda, Mn karma oksit tabakasi, bulus baglaminda, MnO'Femetai olarak tanimlanir. Diger bir deyisle, bu Mn karma oksit tabakasi içinde, metalik demir mevcuttur ve önceki teknikte oldugu gibi oksidize olmus demir bulunmaz.

Bulusa göre, bu durumda, bu tavlamanin (çalisma adimi b)) FeO'e yönelik olarak indirgeyici ve Mn'a yönelik olarak okside edici bir atmosfer altinda icra edilmesi vasitasiyla, en az bir tavlama kademesi boyunca kasitli olarak bir Mn karma oksit tabakasi kurulur.

Sasirtici olarak, bu sekilde, müteakiben icra edilen sicak daldirmali kaplama esnasinda iyi bir islanmayi güvenceye alan bir yassi çelik ürününün elde edildigi ortaya çikmistir.

Ayni sekilde, çelik substrat üzerinde bulusa göre üretilen, Mn karma oksitlerden olusan tabaka, müteakiben üzerine uygulanan çinko tabakasinin, sasirtici sekilde özellikle açiklanan önceki teknige karsit sekilde, bu kapsamda, Mn karma oksit tabakasi, sicak daldirmali kaplama islemi esnasinda mümkün oldukça büyük ölçüde korunmus olarak kalir, böylece, ayni zamanda, bitmis üründe, Zn örtüsünün ve çelik substratinin kalici olarak birbirine tutunmasi güvence altina alinir. Tavlanmis yassi çelik ürünü, yukarida açiklanan tavlama adimi akabinde, banyo giris sicakligina sogutulur, bu, bununla Zn eriyigi banyosu içine girer. Tipik olarak, yassi çelik ürünün banyo giris sicakligi, 310 - 710 °C araliginda uzanir.

Müteakiben, banyo giris sicakligina sogutulan yassi çelik ürünü, 0,1 - 10 saniye, özellikle 0,1 - 5 saniyelik bir daldirma süresi içinde, demire doymus, 420 - 520 °C sicaklikta, ana bilesen olarak çinkodan ve kaçinilmaz bulasilardan ve de agirlikça % 0,05 - 8 Al ve/veya agirlikça % 8'e kadar Mg'dan, özellikle, agirlikça % 0,05 - 5 Al ve/veya agirlikça % halinde % 5`e kadar Mg'dan meydana gelen bir Zn eriyigi banyosu içinden geçirilir. Ek olarak, eriyik banyosu içinde, dogal olarak bilinen sekilde, belirli örtü özelliklerini ayarlamaya yönelik olarak, istege bagli olarak, < % 2 Si , < % 0,1 Pb , < % Bu sekilde elde edilen, korozyona karsi koruyucu bir Zn koruma örtüsü ile sicak daldirmali olarak kaplanan yassi çelik ürünü, son olarak sogutulur, burada, bu sogutma öncesinde, dogal olarak bilinen sekilde, örtünün kalinligi hala ayarlanabilir.

Bulusa göre Zn örtüsü, gerekli olan, agirlikça % 0,05 - 8'Iik AI içerigini ihtiva eder ve ek olarak, agirlikça % 8,e kadar Mg içerigine sahip olabilir, burada, her iki elementlerin içeriginin üst siniri, pratikte, tipik olarak, maksimum, agirlikça % 5 ile sinirlidir.

Agirlikça % 2 - 35'lik Mn içerigine ve korozyona karsi koruyucu bir Zn koruma örtüsüne sahip, bulusa göre bir yassi çelik ürünü, buna uygun olarak, bu Zn koruma örtüsünün, yassi çelik ürünü üzerinde esas olarak örten ve yapisan sekilde, içinde metalik demirin mevcut oldugu bir Mn karma oksit tabakasina ve bu yassi çelik ürünü ve bunun üzerine yapisan Mn karma oksit tabakasini, çevreye karsi perdeleyen bir Zn tabakasina sahip Çinko tabakasinin, çelik substrati üzerine özellikle iyi sekilde yapismasi, bu durumda, çinko koruma örtüsünün, Mn karma oksit tabakasi ve Zn tabakasi arasinda düzenlenen bir Fe(Mn)2AI5 tabakasi içermesi durumunda elde edilir. Bu, bu durumda, eriyik banyosunun, agirlikça % 0,05 - 5”Iik yeterli bir alüminyum miktarinin mevcut olmasi durumunda meydana gelir. Bu kapsamda, Fe(Mn)2AI5 tabakasi, bir blokaj tabakasi olusturur, bunun vasitasiyla, sicak daldirma esnasinda, Mn karma oksit tabakasinin indirgenmesi güvenli sekilde engellenir. Söz konusu blokaj tabakasi, özellikle, agirlikça burada, bununla birlikte, Mn oksit tabakasi korunmus olarak kalir.

Bulusa göre üretilen ve temin edilen bir örtünün MnO tabakasi ve Fe(Mn)2AI5 tabakasi, bu baglamda, ayni zamanda, sicak daldirmali kaplama akabinde hala güvenli sekilde, dista uzanan Zn tabakasinin, yüksek deformasyon dereceleri altinda, çelik substrati üzerine kati sekilde yapismasini saglar.

Bununla birlikte, çelik substratinin yüzeyi üzerinde bulusa göre bir Mn karma oksit tabakasinin varligi, sadece ek olarak Fe(Mn)2Al5 tabakasinin olusmasi durumunda degil, bilakis ayni zamanda, eriyik banyosu içinde, alüminyuma alternatif olarak veya tamamlayici olarak magnezyumun etkili içerikler halinde mevcut olmasi durumunda da olumlu olarak etki eder. Ayni zamanda, çelik substrati üzerinde bir ZnMg örtü tabakasinin üretilmesi esnasinda da, bulusa göre üretilen MnO tabakasi, yüksek sekil degistirme derecelerinde dahi, es zamanli optimum yapisma ve bir çatlak olusumu veya kavlanmanin minimize edilen riski esnasinda, yassi çelik ürününün özellikle iyi ve homojen bir islanmasini güvenilir sekilde saglar.

Bulusun özellikle pratige uygun bir tasarimi, bu baglamda, eriyik banyosunda, AI ve Mg,un belirtilen sinirlar içinde es zamanli olarak mevcut olmasi durumunda elde edilir ve Al içeriginin (% Al) ve Mg içeriginin (% Mg) oranina yönelik olarak asagidaki geçerlidir: % Al / % Mg < 1. Bulusun bu tasariminda, diger bir ifade ile, eriyik banyosunun Al içerigi, her zaman, bunun Mg içerigine göre daha küçüktür. Bu, bulusa göre elde edilmeye çalisilan sinir tabakasi olusumunun, ayni zamanda, özel bir tavlama adimi dizisi olmadan, bulusa göre yöntem çerçevesinde, karma oksit tabakasi içinde metalik demirin yükselmesine yol açmasi avantajina sahiptir. Bu kapsamda, magnezyum, kendisini, MnO üzerinde alüminyuma göre daha yüksek bir indirgeme potansiyeli ile karakterize eder. Bu nedenle, eriyik tabakasi içinde yüksek Mg içeriklerinin bulunmasi durumunda, karma oksit tabakasinin MnO iskeletinin zorla çözülmesi gerçeklesir. Karma oksitin daha kuvvetli olarak çözündürülmesinden dolayi, efektif olarak, reaksiyon cephesinde, karma oksit tabakasinin “derinliginden” daha fazla metalik demir ("Femetai") kullanima sunulur, böylece, yapisma ajani olarak, örten Fe(Mn)2AI5 sinir tabakasi, özellikle etkin olarak olusabilir. Buna uygun olarak, çözülmüs magnezyumdan dolayi MnO indirgenmesi, in-situ, bulusa göre elde edilmeye çalisilan özellikle yüksek etkinlik ile, Zn örtüsünün özellikle iyi yapismasini güvenceye alan sinir tabakasi olusumuna katki yapar.

Sicak daldirmali kaplamanin hazirlanmasina yönelik olarak bulusa göre yöntem çerçevesinde icra edilen tavlama adimi (çalisma adimi b)) bir veya çok kademeli olarak icra edilebilir. Tavlama isleminin tek kademeli olarak icra edilmesi durumunda, yogusma noktasina bagli olarak, tavlama atmosferinde, farkli hidrojen Içerikleri mümkündür. Yogusma noktasinin, -70 °C ila +20 °C araliginda bulunmasi durumunda, tavlama atmosferi, en az, hacimsel olarak % 0,01 Hz, ancak hacimsel olarak % 3'ten daha az H2 içerebilir. Buna karsin, yogusma noktasinin +20 °C ila + 60 °C'yi kapsayan sekilde ayarlanmasi durumunda, hidrojen içerigi, % 3 ila % 85 araliginda uzanacaktir, dolayisiyla, söz konusu atmosfer, demire yönelik olarak indirgeyici sekilde etki eder.

Bulusa göre tavlama adiminin icra edilmesi esnasinda dikkate alinacak olan diger parametrelerin dikkate alinmasi suretiyle, gerekli durumlarda mevcut FeO'e iliskin indirgeyici etki ve çelik substratinda mevcut Mn'a iliskin okside edici etki güvenli olarak Buna karsin, yassi çelik ürününün, eriyik banyosu içine girme öncesinde iki kademede tavlanmasinin gerektigi durumda, buna yönelik olarak, bulusa göre icra edilen istemin (1)) tavlama adimina (çalisma adimi b)), ek bir tavlama adimi yukari akis yönünde baglanabilir, burada, yassi çelik ürünü, 200 - 1100 °C`lik bir tavlama sicakliginda, 0,1 - 60 saniyelik bir tavlama süresi boyunca, Fe'e yönelik ve ayni zamanda Mn'a yönelik olarak, hacimsel olarak % 0,0001 - 5 Hz ve de istege bagli olarak, hacimsel olarak 200 sahip bir oksidatif atmosfer altinda tutulur. Bununla baglantili olarak, akabinde, bulusa göre tavlama adimi, -70 °C ila +20 °C araliginda bir yogusma noktasinda, % 0,01 - 85 hidrojen içeren bir atmosferde, bulusa göre tavlama adiminin icra edilmesi esnasinda dikkate alinmasi gereken diger parametrelerin dikkate alinmasi suretiyle, yassi çelik ürünün, eriyik banyosu içine geçirilmesi öncesinde icra edilir.

Zn örtüsünün optimum yapisma özellikleri, bulusa göre üretilen bir örtüde, tavlama (çalisma adimi b)) akabinde elde edilen Mn karma oksit tabakasinin kalinliginin 40 - 400 nm, özellikle 200 nm'ye kadar oldugu durumda elde edilir, Ayni sekilde, bu, Mn karma oksit tabakasi ile donatilan yassi çelik ürününün, eriyik banyosu içine girme öncesinde bir yaslandirma islemine tabi tutulmasi durumunda, bulusa göre üretilen bir yassi çelik ürününün deformasyon davranisinin optimumlastirilmasina katki yapar.

Bulus, asagida, düzenleme örnekleri yardimi ile detayli olarak açiklanacaktir. Burada: Sekil 1 Bir AI içerikli Zn örtüsü ile donatilan bir yassi çelik ürününü, sematik bir kesit görünümü halinde; Sekil2 Bir Zn örtüsü ile donatilan bir yassi çelik ürünü numunesinin egimli sekilde taslanmis halini; Sekil 3 Bir ZnMg örtüsü ile donatilan bir yassi çelik ürününü, sematik bir kesit görünümü halinde; Sekil 4 Bir ZnMg örtüsü ile donatilan bir yassi çelik ürünü numunesinin egimli sekilde taslanmis halini gösterir.

Tablo 1'de verilen bilesime sahip, yüksek mangan içerikli bir çelikten, bilinen sekilde, soguk haddelehen bir çelik seridi üretilir.

Geri kalani demir ve kaçinilmaz bulasilardir, veriler agirlikça % halindedir.

Soguk haddelenen çelik seridinin birinci numunesi, bunun akabinde, tek kademeli olarak icra edilen bir tavlama prosesinde tavlanir.

Buna yönelik olarak, söz konusu çelik seridi numunesi, 10 K/saniye'lik bir isitma hizi ile, isitilir, burada, numune, müteakiben 30 saniye boyunca tutulur. Bu kapsamda, söz konusu tavlama islemi, hacimsel olarak % 'e kadar H2 ve hacimsel olarak % 95`e kadar Ng'tan meydana gelen ve yogusma noktasi +25 °C'de bulunan bir tavlama atmosferi altinda gerçeklesir. Müteakiben, tavlanmis çelik seridi, 20 K/saniyelik bir sogutma hizi ile, 480 °C'Iik bir banyo giris sicakligina sogutulur, burada, bu, birinci olarak 20 saniye boyunca, bir yaslandirma islemine tabi tutulur. Bu kapsamda, bu yaslandirma islemi, degistirilmeyen tavlama atmosferi altinda meydana gelir. Tavlama atmosferini terk etmeden, çelik seridi, müteakiben, 460 °C sicaklikta, Fe'e doymus bir çinko eriyigi banyosu içine geçirilir, bu, Zn, kaçinilmaz bulasilar ve Fe yaninda, ek olarak, agirlikça % 0,23 Al içerir. 2 saniyelik bir daldirma süresi akabinde, mevcut durumda, sicak daldirmali olarak kaplanan çelik seridi, eriyik banyosundan disariya sevk edilir ve oda sicakligina sogutulur.

Ikinci bir deneyde, tablo 1`e göre bir araya getirilen, soguk haddelenmis çelik seridinin ikinci numunesi, ayni sekilde sürekli isleyen bir yöntem sürecinde, iki kademeli bir proses halinde tavlanir ve akabinde sicak daldirmali olarak kaplanir.

Buna yönelik olarak, çelik seridi, birinci olarak, 10 K/saniyelik bir isitma hizi ile 600 °C'ye isitilir ve bu tavlama sicakliginda, 10 saniye boyunca tutulur. Bu kapsamda, tavlama atmosferi, 2000 ppm 02 ve geri kalani olarak N2 içerir. Bunun yogusma noktasi -30 °Cide bulunur.

Bununla dogrudan baglantili olarak, çelik seridi, ikinci bir tavlama adiminda, 800 °C olan bir tavlama sicakligina (Tg) isitilir, burada, bu, 30 saniye boyunca, hacimsel olarak % 5 Hz ve geri kalani olarak N2 ihtiva eden bir tavlama atmosferi altinda tutulur, bunun yogusma noktasi -30 °C'de bulunur. Bunu müteakiben, çelik seridi, önceden oldugu gibi, yaklasik 20 K/saniye olan bir sogutma sicakligina sahip tavlama atmosferi altinda, 480 °C'ye sogutulur ve 20 saniye boyunca bir yaslandirma islemine tabi tutulur.

Bununla baglantili olarak, 480 °C'Iik bir banyo giris sicakligina sahip çelik seridi, 460 °C sicaklikta, Fe'e doymus bir eriyik banyosu içinden geçirilir, bu da ayni sekilde, agirlikça kalani olarak çinko içerir. 2 saniyelik bir daldirma süresi akabinde, bitmis sicak daldirmali kaplanmis yassi çelik ürünü, müteakiben, eriyik banyosundan disariya sevk edilir ve oda sicakligina sogutulur.

Sekil 1'de sematik olarak, bu sekilde, çelik substrati (S) üzerinde elde edilen örtünün (Z) yapisi gösterilir. Buna göre, çelik substrati (S) üzerinde, bir MnyOX mangan karma oksit tabakasi (M) (M = MnO-Fe) uzanir, bunun üzerinde, bir Fe(Mn)2AI5 ara tabakasi (F) (F = MnO-Fe (Mn)2AI5) veya eriyik banyosunda, maksimum olarak, agirlikça % 0,15'Iik AI içerigi durumunda bir FeMnZn tabakasi meydana gelir, bu, ayni sekilde, çevreye karsi, bir Zn tabakasi (Zn) (n fazi) vasitasiyla perdelenir. Mn karma oksit tabakasinin (M) kalinligi, bu kapsamda, 20 - 400 nm olur, bu esnada, Fe(Mn)2Al5 ara tabakasinin (F) kalinligi 10 - 200 nm olur. Örtü tabakalarinin (M ve F) toplam kalinligi, bunun sonucu olarak 20 - 600 nm olur. Buna karsin, çinko tabakasi (Zn), 3 - 20 um ile açik sekilde daha kalindir.

Sekil 2'de, yukarida açiklanan sekilde üretilen bir numunenin egimli sekilde taslanmis hali yansitilir. Çelik substrati (S) ve bunun üzerinde uzanan MnyOx mangan karma oksit tabakasi (M), içine yerlestirilmis metalik demir ile birlikte, karma oksit tabakasi (M) üzerinde uzanan Fe(Mn)2Al5 ara tabakasi (F) ve bu ara tabaka (F) üzerinde uzanan Zn tabakasi açik sekilde görülebilir.

Bulusa göre yöntem seklinin basarisini test etmek üzere, yirmi adet ek deneyler (1 -20) icra edilir, burada, eriyik banyosu, Zn ve kaçinilmaz bulasilar yaninda, her durumda, agirlikça % 0,23 AI içerir. Bu sekilde elde edilen numunelerde, her durumda, islanma derecesi ve çinko yapismasi görsel olarak incelenir. Test prensibi olarak, SEP 1931*e göre çentikli darbe testi uygulanir. Bu deneylerin deney parametreleri ve sonuçlari, tablo 2”de verilir.

Buna ek olarak, on alti ek deneyler (21 -36) icra edilir, burada, eriyik banyosu, Zn ve kaçinilmaz bulasilar yaninda, her durumda, agirlikça % 0,11 AI içerir. Yukarida açiklanan deneyde gösterilen, Fe(Mn)2Al5 tabakasi olarak tasarlanan blokaj tabakasina karsin, eriyik banyosunun bu daha düsük AI içerigi esnasinda, bir FeMnZn blokaj tabakasi meydana gelir. Bu sekilde elde edilen numunelerde, ayni sekilde, her durumda, islanma derecesi ve çinko yapismasi arastirilir. Bu deneylerin deney parametreleri ve sonuçlari, tablo 3'te verilir.

Tablo 1ye göre bir araya getirilen çeligin, soguk haddelenen yüksek mangan içerikli çelik seridinin diger numunelerinin ana katmani üzerinde, ilgili tavlama atmosferinin yogusma noktasinin, kaplama sonucu üzerinde etkisi arastirilir. Numuneler, buna yönelik olarak, her durumda bir tavlama prosesine tabi tutulurlar, burada, bunlar, ayni sekilde, 10 K/saniyelik bir isitma hizi ile isitilirlar.

Söz konusu numuneler, bu tavlama sicakliginda, müteakiben, 60 saniye boyunca tutulurlar. Söz konusu tavlama islemi, her durumda, hacimsel olarak % 5'e kadar Hz ve hacimsel olarak % 95`e kadar N2'tan meydana gelen bir tavlama atmosferi altinda gerçeklesir, burada, tavlama atmosferinin ilgili yogusma noktasi -55 °C ve +45 °C K/saniyelik bir sogutma hizi ile, 480 °C`Iik bir banyo giris sicakligina sogutulur, burada, bu, birinci olarak, 20 saniye boyunca bir yaslandirma islemine tabi tutulur. Bu kapsamda, bu yaslandirma islemi, degistirilmeyen tavlama atmosferi altinda meydana gelir. Tavlama atmosferini terk etmeden, çelik seridi, müteakiben, 460 °C sicaklikta, Fe'e doymus bir çinko eriyigi banyosu içine geçirilir, bu, Zn, kaçinilmaz bulasilar ve Fe yaninda, ek olarak, her durumda, kombinasyon halinde, agirlikça % 0,4 AI ve agirlikça ihtiva eder. 2 saniyelik bir daldirma süresi akabinde, mevcut durumda, sicak daldirmali olarak kaplanan çelik seridi, eriyik banyosundan disariya sevk edilir ve oda sicakligina sogutulur.

Sekil 3'te sematik olarak, bu sekilde, çelik substrati (S') üzerinde elde edilen ZnMg örtüsünün (Z') yapisi gösterilir. Buna göre, çelik substrati (S') üzerinde, bir MnyOx mangan karma oksit tabakasi (M') (M = MnO-Fe) uzanir, bunun üzerinde, bir Fe(Mn)2AI5 ara tabakasi (F) (F = MnO-Fe (Mn)2Al5) veya eriyik banyosunda, maksimum olarak, agirlikça % 0,15'lik Al içerigi durumunda bir FeMnZn tabakasi meydana gelir, bu, ayni sekilde, çevreye karsi, bir ZnMg tabakasi tarafindan perdelenir. Mn karma oksit tabakasinin (M') kalinligi, 20 - 400 nm olur, bu esnada, Fe(Mn)2Al5 ara tabakasinin (F') kalinligi 10 - 200 nm olur. Örtü tabakalarinin (M' ve F') toplam kalinligi, bunun sonucu olarak 20 - 600 nm olur. Buna karsin, çinko tabakasi (ZnMg), 3 - 20 um ile açik sekilde daha kalindir.

Sekil 4'te, yukarida açiklanan sekilde üretilen bir numunenin egimli sekilde taslanmis hali yansitilir. Çelik substrati (S') ve ayni zamanda bunun üzerinde uzanan MnyOX mangan karma oksit tabakasi (M'), içine yerlestirilmis metalik demir ile birlikte, karma oksit tabakasi (M) üzerinde uzanan Fe(Mn)2AI5 ara tabakasi (F') ve bu ara tabaka (F') üzerinde uzanan ZnMg tabakasi açik sekilde görülebilir.

Tavlama atmosferinin yogusma noktalarinin halihazirda belirtilen varyasyonu yaninda, bulusa göre yöntem seklinin basarisinin test edilmesine yönelik olarak icra edilen yirmi bir adet deneylerde (37 - 57), eriyik banyosunun AI ve Mg içerikleri degiskenlik gösterir.

Bu sekilde elde edilen numunelerde, her durumda, islanma derecesi ve çinko yapismasi görsel olarak incelenir. Ayni zamanda burada da, test prensibi olarak, SEP 1931'e göre çentikli darbe testi uygulanir. Bu deneylerin deney parametreleri ve AI ve Mg'un kombine edilmis varliginda ve yogusma noktasinin -50 ° C ile +60 ° C araliginda ayarlanmasi durumunda, tek kademeli olarak gerçeklestirilen tavlama prosesinde dahi, güvenilir bir sekilde, yüksek mangan içerikli çelik substratlari üzerinde, çinko bazli örtülerin üretilebildigi görülür.

Karsilastirmak üzere, Al-TRIP çeliginden (VS1) meydana gelen soguk haddelenmis bir çelik seridi ve ayni sekilde soguk haddelenmis bir Si-TRIP çeliginden (V82) meydana gelen bir çelik seridi, ayrica, her durumda, üç numuneler (V1-V3 ve V4 - V6) elde edilir.

Söz konusu çeliklerin (V81 ve V82) bilesimleri, tablo 5'te verilir.

Geri kalani demir ve kaçinilmaz bulasilardir, veriler agirlikça % halindedir.

Ayni zamanda, karsilastirma numuneleri de (V1-V6), bulusa göre numunelere yönelik olarak yukarida açiklanan sekilde, eriyik banyosunda sicak daldirmali olarak kaplanma öncesinde isil muameleye tabi tutulur. Bu kapsamda, eriyik banyosu, Zn ve kaçinilmaz bulasilarin yani sira, her durumda, agirlikça % 0,4 AI ve agirlikça % 1 Mg ihtiva eder.

Bu sekilde kaplanan numunelerde (V1- V6), ayni sekilde, her durumda, islanma derecesi ve çinko yapismasi arastirilir. Bu deneylerin deney parametreleri ve sonuçlari, tablo 67da Iistelenir. Çeliklerin (V81 ve V82) düsük mangan içerikleri nedeniyle, çelik substratinin yüzeyi üzerinde, karma oksidasyon tabakasi içinde hiçbir MnO yapisinin olusmadigi görülür. Bunun sonucu olarak, ayni zamanda, yapistirma ajani seklinde örten hiçbir Fe(Mn)2 tabakasi olusmaz. Sonuç olarak, eriyik banyosunda, çözünmüs magnezyumdan dolayi, yeterli MnO indirgenmesi meydana gelmez, böylece, karsilastirma numunelerinde, ayni zamanda, kaplamanin hiçbir yeterli islanmasi ve buna uygun olarak, ayni zamanda, hiçbir yeterli yapismasi elde edilemez.

Claims (1)

1. ISTEMLER Asagidakilerden olusan sicak daldirmali kaplamaya yönelik yöntem olup, M0: 5 % 0,3 N: 5 % 1,0, geri kalani demir ve kaçinilmaz bulasilardan meydana gelen yassi çelik ürünün, çinko veya bir çinko alasimi ile, asagidaki çalisma adimlarini içeren sekilde olmasidir: a) yassi çelik ürününün hazirlanmasi; b) yassi çelik ürününün tavlanmasi - 600 - , - 10 - 240 saniyelik bir tavlama süresine yönelik olarak, yassi çelik ürün üzerinde mevcut FeO'e iliskin olarak indirgeyici ve çelik substrati içinde ihtiva edilen Mn üzerinde okside edici sekilde etki eden, hacimsel olarak % 0,01 - 85 Hz, H2O ve geri kalani olarak N2 ve teknik kosullu olarak kaçinilmaz bulasilari içeren ve -70 °C ve +60 “C arasinda uzanan bir yogusma noktasina sahip tavlama atmosferinde, burada, H20 / Hz oranina yönelik olarak asagidaki geçerlidir: c) tavlanan yassi çelik ürününün, bir banyo giris sicakligina sogutulmasi; d) banyo giris sicakligina sogutulan yassi çelik ürününün, 0,1 - 10 saniyelik bir daldirma süresi içinde, demire doymus, 420 - 520 °C sicaklikta bir Zn eriyigi banyosu içinden geçirilmesi, böylece, yassi çelik ürünü, korozyona karsi koruyucu bir Zn koruma örtüsü ile sicak daldirmali olarak kaplanir, burada, Zn eriyigi banyosu, esas bilesen olan çinkodan ve kaçinilmaz bulasilardan ve ayni zamanda agirlikça % 0,05 - 8 Al ve/veya agirlikça % 8' e kadar Mg'dan ve de istege bagli olarak, < % 2 Si,<°/o0,1Pb,