Žiarový zinkovací kúpeľ

Číslo patentu: 282891

Dátum: 02.12.2002

Autori: Sokolowski Richard, Gilles Michael

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zinkovací kúpeľ, ktorý je obzvlášť užitočný na prerušované zinkovanie oceľových výrobkov, obsahuje 3 až 15 hmotn. % cínu, olovo v koncentrácii až do nasýtenia a do 0,06 hmotn. % hliníka, vápnika a horčíka, pričom zvyšok tvorí zinok a neodstrániteľné nečistoty. Tým sa zmenší vplyv obsahu kremíka v oceli, ktorá sa má zinkovať na hrúbku povlaku.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka žíarovćho zinkovacieho kúpeľa, ktorý pozostáva zo zliatinového zinku, ktorý je osobitne užitočný na prerušované zinkovanie oceľových výrobkov, V ktorých obsah kremíka je premenný, alebo ktorých zloženie je neznáme.Pri zinkovaní ocele v konvenčnom nezliatinovom zinkovacom kúpeli vznikajú vážne problémy, ked oceľ obsahuje viac ako 0,02 hmotn. kremíka výsledný zínkový povlak je nielen príliš hrubý, ale aj príliš krehký a navyše má sivastý vzhľad. To je zapríčinené tým, že vrstva zliatiny železo-zinok, ktorá sa formuje na povrchu ocele, keď je táto v kontakte s konvenčným zinkovacím kúpeľom, rastie lineárne s časom počas celeho ponorenia, ked oceľ obsahuje viac ako 0,02 hmotn. kremíka. Toto nie je prípad oceli obsahujúcich menej kremíka, pretože rýchlosť rastu je tu úmemá odmocnine času ponorenia. Vplyv obsahu kremika v oceli na hrúbku povlaku je znázomená na diagrame pripojeněho obrázku l maximum hrúbky na oceliach s 0,03 až 0,15 hmotn. Si sa nazýva Sandelinov vrchol.Už v minulosti sa venovalo úsilie na zdolanie tohto problému. Spôsob Technigalvak používa zinkovaci kúpeľ v zliatine s 0,05 až 0,06 hmotn. niklu. Ako ukazuje obrázok l, Sandelinov vrchol zmizne v kúpeli Technigalvak, ale hrúbka povlaku stále rastie s obsahom kremíka v oceli. Spôsob Polygalva používa zinkovaci kúpeľ s 0,035 až 0,045 hmotn. hliníka a 0,003 až 0,005 hmotn. horčíka. Ako ukazuje obrázok l, kúpeľ Polygalva dáva dosť dobré výsledky, má však zároveň nevýhodu, že obsah hliníka sa musí kontrolovať veľmi prísne, pretože reakcia medzi oceľou a kúpeľom sa takmer úplne zastaví, len čo obsah hliníka v kúpeli presiahne 0,05 hmotn. .Cieľom vynálezu je poskytnúť kúpeľ pre žiarove zinkovanie, pozostávajúci zo zlíatínovćho zinku, ktorý predstavuje hrúbku povlaku oveľa menej závislou od obsahu kremíka v oceli v porovnaní s prípadom kúpeľa Teehnigalvak, a oveľa menej závislou od malých zmien zloženia kúpeľa, akoje to v prípade kúpeľa Polygalvak.Tento cieľ sa dosahuje podľa vynálezu kúpeľom, ktorý obsahuje bud 3 až 15 hmotn. cínu, alebo 1 až 5 hmotn. cínu a 0,01 až 0,1 hmotn. niklu, a ktorý môže obsahovať olovo v koncentrácii do nasýtenia a najmenej jeden prvok z hliníka, vápnika a horčíka v koncentrácii do 0,06 hmotn. , pričom zvyškom je zinok a neodstrániteľné nečistoty.Ked kúpeľ neobsahuje nikel, výhodný obsah cínu v ňom je 3,5 až 14 hmotn. , pričom najvýhodnejší obsah cínu je 5 až 10 hmotn. Keď obsahuje nikel, výhodný obsah cínuje 2,5 až 5 hmotn. a niklu 0,03 až 0,06 hmotn. .Obsah niklu v kúpeli s l až 5 hmotn. cínu musi byť najmenej 0,01 hmotn. ináč hrúbka povlaku sa môže podstatne meniť s obsahom kremíka v oceli. Obsah niklu však nesmie prevýšiť 0,1 hmotn. ináč vzniká nebezpečenstvo vytvárania plávajúcej trosky.Pridanie olova v koncentrácii, ktorá môže dosiahnuť nasýtenie, napríklad 0,1 až 1,2 hmotn. , môže byť užitočnć, aby sa znížilo povrchové napätie kúpeľa.Pridanie aspoň jedného prvku z hliníka, vápnika a horčíka, výhodne s koncentráciou 0 až 0,03 hmotn. a výhodnejšie 0,005 až 0,015 hmotn. môže byť taktiež užitočné, aby sa zinok chránil pred oxidáciou ináč sa na povrchu kúpeľa vytvorí žltastá blana, ktorá zašpiní zinkované výrobky.Obsah hliníka však nesmie prekročiť 0,03 hmotn. ínáč vzniká nebezpečenstvo vytvárania nepokrytých miest. Obsah horčíka a/alebo vápnika nesmie prekročiť 0,03 hmotn. ináč MgO alebo CaO, plávajúci na povrchu kúpeľa, môže pokaziť povlak navyše kúpeľ sa stáva menej tekutým,čo môže vyústiť do degradácie konečnej úpravy povlaku, Treba tu poznamenať, že LU-A-81 061 opisuje postup pozostávajúci zo zinkovacieho kúpeľa, ktorý obsahuje najmenej 70 hmotn. zinku, vyznačujúci sa tým, že jeden alebo viac z nasledujúcich prvkov sa pridáva do uvedeného zinkovacieho kúpeľa chróm, nikel, bór, titán, vanád, zirkón, mangán, med, niób, cérium, molybdén, kobalt, antimón, Vápnik, lítium, sodík, draslík, a to v takom množstve,aby kúpeľ obsahoval menej než 2 hmotn. z každého prvku bratého oddelene.Zinok môže mať ľubovoľnú kvalitu, a to od pretavenćho zinkového odpadu až po SHG (zvlášť vysokú kvalitu). Predsa však sa odporúča používať aspoň Zn 98,5 (ISO štandard 752-1981), výhodne aspoň Zn 99,5 a ešte výhodnejšie aspoň Zn 99,95.Taktiež GB-22 89 691 opisuje povlak širokého rozsahu na kovových substrátoch s nízkoodrazovou, vysokoantikorôznou vrstvou zaíoženou na zinkovo-cínovej zliatine. Uvedený je zliatinový povlak s koncentráciou zinku v rozmedzí 30 - 85 hmotn. spolu s koncentráciou cínu v rozmedzí 15 - 70 hmotn. . Zliatina môže obsahovať aj nikel,bizmut, antimón, med, železo a olovo. Povlak sa môže vytvoriť na substráte žiarovým zinkovacím postupom, t. j. posúvaním kovového substrátu cez nádrž s roztavenou zliatinou.Príklady uskutočnenia vynálezu Vynálezje ilustrovaný nasledujúcimi príkladmi.Šesť druhov ocele, označených X, M, E, D, R a Y s premenným obsahom kremíka a fosforu bolo zinkovaných v kúpeľoch zinku SHG s premenným obsahom cínu, pri teplote kúpeľa 450 °C a čase ponorenia 5 minút.Bola zmeraná hrúbka povlaku.Výsledky týchto testov sú zhmuté V tabuľke l.v kúpeli Hrúbka porvlnku unGrafické zobrazenie týchto výsledkov na diagrame obrázku 2 ukazuje, že od obsahu cínu okolo 3 hmotn. na piatich zo 6 testovaných oceli je hrúbka povlaku menej ako 150 m, a že od obsahu cínu 5 hmotn. na všetkých testovaných oceliach je hrúbka povlaku medzi približne 75 m a približne 110 m.V tomto kontexte by sa malo poznamenať, že hrúbka povlaku 70 až 90 m je nąjvhodnejšia.Taktiež treba poznamenať, že oceľ druhu Y s 0,075 hmotn. Si a 0,017 hmotn. P je obzvlášť reaktivna, pričom vplyv P na reaktivitu ocele je oveľa silnejší ako vplyv Si.Z uvedených údajov je taktiež jasné, že výsledky sa nezlepšia, ak obsah cínu prekročí 15 hmotn, , a že sa odporúča použiť nie viac ako 10 hmotn. cínu.Tie iste druhy oceli ako v príklade 1 boli zinkované v kúpeľoch zinku SHG s 0,055 hmotn. níklu a s premenným obsahom cínu pri tých istých podmienkach ako v príklade l.Výsledky týchto testov sú zhrnutć v tabuľke 2.Zn - 0.055 Ni - Sn kúpal Tabuľku 2v kúpeli Hzúbkl povlnku pmGrafické zobrazenie týchto výsledkov na diagrame obrázku 3 ukazuje, že obsah cínu 1 hmotn. dáva už významné zlepšenie. To taktiež ukazuje, že sa odporúča použiť obsah cínu v intervale 2,5 až 5 hmotn. .Príklad 3 Rowtakć druhy oceli ako v príklade 1 boli zinkovane v kúpeľoch zinku SHG s 1,2 hmotn. olova a s premenným obsahom cínu za rovnakých podmienok ako v príklade l. Výsledky týchto testov sú zhmuté v tabuľke 3.Zu - 1,2 Pb - Sn kúpele Tabuľka 3Grafické zobrazenie týchto výsledkov na diagrame obrázku 4 ukazuje opäť blahodárny vplyv cínu na hrúbku povlaku.Výsledky dosiahnuté s 3 hmotn. cínu sú zrejme o niečo lepšie tu ako v príklade 1 (pozri obrázok 2). Preto môže byť užitočné pridať do kúpeľa olovo.Uvedené objasňuje, že kúpeľ v tomto vymáleze dovoľuje vyhnúť sa nevýhode kúpeľa TechnigalvaR, ako aj kúpeľa Polygalva.Iná výhoda kúpeľa v tomto vynáleze spočíva vo fakte,že dáva krajší kvetný vzor a vyšší lesk ako kúpele podľa súčasného stavu techniky.Pozoruhodné je taktiež, že vo veľkosćriových testoch s kúpeľom podľa tohto vynálezu nebol pozorovaný vznik spodnej trosky, ani vznik plávajúcej trosky.Taktiež je dôležité, že spotreba cínu je obmedzená, pričom obsah cínu v povlaku je oveľa nižší ako obsah cínu v kúpeli.Preto kúpeľ v predloženom vynáleze je osobitne užitočný na diaľkový zinkovací proces, v ktorom galvanizér musí skúšať všetky druhy oceľových výrobkov, ktorých obsah kremika a fosforu obyčajne nepozná.1. Žiarový zinkovací kúpeľ skladajúci sa zo Zliatinovéhozinkmvyznačujúci sa tým,žeobsahuje 1 až 5 hmotn. cínu, 0,01 až 0,1 hmotn. níklu, olovo v koncentrácii až do nasýtenia a do 0,06 hmotn. hliníka,vápnika a horčíka, pričom zvyškom je zinok a neodstrániteľnć nečistoty.2. Žiarový zinkový kúpeľ podľa nároku 1, v y z n a čuj úci sa tým , že obsahuje do 0,03 hmotn. hliníka, vápnika a horčíka.3. Žiarový zinkový kúpeľ podľa nárokov 1 alebo 2,vyznačujúci sa tým,žeobsahujenajmenej 2,5 hmotn. cínu.4. Žiarový zinkový kúpeľ podľa nárokov l, 2 alebo 3,vyznačujúci sa tým, žeobsahujenajmenej 0,03 hmotn. níklu.5. Žiarový zinkový kúpeľ podľa nároku 4, v y z n a č uj ú ci s a tý m ,že obsahuje 0,03 až 0,06 hmotn. níklu.6. Žiarový zinkový kúpeľ podľa nárokov 1 až 5, v y značujúci sa tým, že obsahuje 0,005 až 0,015 hmotn. najmenej jeden z prvkov hliníka, vápnika a horčíka.

MPK / Značky

MPK: C23C 2/06, C25D 3/00

Značky: kúpeľ, žiarový, zinkovací

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-282891-ziarovy-zinkovaci-kupel.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Žiarový zinkovací kúpeľ</a>

Podobne patenty