NL1022263C2 - Method for improving zinc layers. - Google Patents
Method for improving zinc layers. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1022263C2 NL1022263C2 NL1022263A NL1022263A NL1022263C2 NL 1022263 C2 NL1022263 C2 NL 1022263C2 NL 1022263 A NL1022263 A NL 1022263A NL 1022263 A NL1022263 A NL 1022263A NL 1022263 C2 NL1022263 C2 NL 1022263C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- workpiece
- degrees celsius
- zinc
- temperature
- heating
- Prior art date
Links
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 49
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims description 48
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 61
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 3
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical group [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/261—After-treatment in a gas atmosphere, e.g. inert or reducing atmosphere
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/26—After-treatment
- C23C2/28—Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
- C23C2/29—Cooling or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
WERKWIJZE VOOR HET VERBETEREN VAN ZINKLAGENMETHOD FOR IMPROVING ZINC LAYERS
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het behandelen van werkstukken omvattende staal. Stalen 5 werkstukken worden vaak voorzien van een beschermende laag van een ander metaal.The present invention relates to the treatment of workpieces comprising steel. Steel workpieces are often provided with a protective layer of a different metal.
Een dergelijk proces kan worden uitgevoerd door het dompelen van een stalen werkstuk in een bad van gesmolten zink. Door de werkwijze ontstaat een aantal legeringslagen 10 alsmede een laag zuivere zink bovenop deze lagen. Dergelijke lagen zijn weergegeven in figuur 1. Hierbij geeft verwijzingscijfer 1 het staal van het werkstuk weer. De zich hierop bevindende γ (gamma)-laag 2 omvat een menging van ijzer en zink. Hierop bevindt zich δ(delta)-laag 3 welke een 15 andere samenstelling van ijzer en zink omvat. Een verdere laag, de ζ (zêta)-laag 4, omvat een verdere menging ijzer en zink. Tenslotte omvat de η (êta)-laag vrijwel puur zink.Such a process can be carried out by immersing a steel workpiece in a molten zinc bath. The method produces a number of alloy layers 10 as well as a layer of pure zinc on top of these layers. Such layers are shown in Figure 1. Reference numeral 1 here indicates the steel of the workpiece. The γ (gamma) layer 2 located thereon comprises a mixture of iron and zinc. On this is δ (delta) layer 3, which comprises a different composition of iron and zinc. A further layer, the ζ (zeta) layer 4, comprises a further mixing of iron and zinc. Finally, the η (êta) layer comprises almost pure zinc.
Het verzinken dat de hierboven beschreven lagen oplevert wordt uitgevoerd bij een temperatuur van ongeveer 20 450-465 graden Celsius. De gezamenlijke laagdikte is hierbij veelal 50 tot 150 micrometer.The galvanizing yielding the layers described above is carried out at a temperature of approximately 450-465 degrees Celsius. The combined layer thickness is often 50 to 150 micrometers.
Werkstukken die volgens bovengenoemde verzinkwerkwijze een hierboven beschreven lagen samenstelling aan het oppervlakte verkrijgen zijn zeer breed toepasbaar in 25 vele technische omgevingen waarbij de beschermende werking van de zinklagen van belang is zoals bijvoorbeeld in de bouw of toepassingen waarbij staal wordt blootgesteld aan weersinvloeden zoals bijvoorbeeld het gebruik van containers. Verder worden veelal verzinkte stalen roosters gebruikt in 30 toepassingsgebieden als (petro-chemische) fabrieken of in andere omgevingen als bijvoorbeeld loopvloeren.Workpieces which obtain a layer composition on the surface according to the above-mentioned galvanizing method are very widely applicable in many technical environments in which the protective action of the zinc layers is important, for example in construction or applications where steel is exposed to weather influences such as, for example, the use of containers. Furthermore, galvanized steel gratings are often used in areas of application such as (petro-chemical) factories or in other environments such as, for example, walking floors.
Een nadeel van dergelijke zinklagen is dat bijvoorbeeld bij brand of bij andere voorvallen waarbij de 1022263 2 temperatuur oploopt tot boven het smeltpunt van zink, het zink zal afsmelten van het oppervlak waarop het is aangebracht. Zeker de, over het algemeen dikste, buitenlaag van puur zink zal snel afsmelten.A disadvantage of such zinc layers is that, for example in the event of a fire or in other incidents in which the temperature rises above the melting point of zinc, the zinc will melt off the surface on which it is applied. Certainly the, generally thickest, outer layer of pure zinc will melt quickly.
5 Teneinde een dergelijk nadeel te ondervangen verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het verzinken van een werkstuk omvattende staal, omvattende stappen voor: - het in contact brengen van het werkstuk met 10 vloeibaar zink met een temperatuur in een eerste temperatuurbereik van 420-800 graden Celsius voor het verkrijgen van een aantal legeringslagen aan het staaloppervlak, - het gedurende een tijdsperiode van 1 seconde-24 uur 15 verwarmen van het werkstuk bij een temperatuur in tweede temperatuurbereik van 420-800 graden Celsius voor het verkrijgen van nieuwe laagsamenstellingen met een door de behandeling verkregen gewenste samenstelling.In order to obviate such a drawback, the present invention provides a method for galvanizing a workpiece comprising steel, comprising steps for: - contacting the workpiece with liquid zinc with a temperature in a first temperature range of 420-800 degrees Celsius for obtaining a number of alloy layers on the steel surface, - heating the workpiece for a time period of 1 second-24 hours at a temperature in the second temperature range of 420-800 degrees Celsius for obtaining new layer compositions with desired composition obtained during treatment.
De hierboven beschreven lagen van de stand van de 20 techniek ontstaan door de chemische en natuurkundige reactie tussen het oppervlak van het werkstuk en het gesmolten zink tijdens de stap voor het in contact brengen van het werkstuk met het zink voor het verkrijgen van een overgangsgebied omvattende lagen van verschillende samenstellingen van beide 25 metalen.The above-described prior art layers arise from the chemical and physical reaction between the surface of the workpiece and the molten zinc during the step of contacting the workpiece with the zinc to obtain a transition zone comprising layers of different compositions of both metals.
Tijdens het verwarmen worden verdere chemische en natuurkundige reacties tussen de metalen tot stand gebracht. Hierbij diffunderen zinkdeeltjes verder in het ijzer 1 en diffunderen ijzerdeeltje verder in de zinktoplaag 5. Hierdoor 30 wordt bereikt dat tot aan het oppervlak van de zinklaag 5 ijzerdeeltjes zullen voorkomen. Door de verbindingen tussen ijzer- en zinkdeeltjes in deze gewijzigde toplaag wordt bereikt dat deze toplaag zelfs bij zeer hoge temperaturen 2· <r l .......:'Ö 3 niet onderhevig is aan afsmelten. Proefnemingen hebben uitgewezen dat zelfs bij temperaturen van 1500 graden, waarbij het metaal kersenrood licht uitstraalt, geen uitloop ofwel afsmelting voorkwam.During the heating, further chemical and physical reactions are created between the metals. In this case, zinc particles further diffuse into the iron 1 and iron particle further diffuse into the zinc top layer 5. This achieves that iron particles will occur up to the surface of the zinc layer 5. Due to the connections between iron and zinc particles in this modified top layer, it is achieved that this top layer is not subject to melting even at very high temperatures. Experiments have shown that even at temperatures of 1500 degrees, at which the metal emits cherry red light, no run-off or meltdown occurred.
5 Een verder voordeel van de behandeling volgens de onderhavige uitvinding is dat het oppervlak van het werkstuk "schoon" is. Dat wil zeggen dat geen zinkdruppelresten, verdikkingen, hardzink korrels of vellen of ruwe elementen op het oppervlak voorkomen die op normale wijze voorkomen na het 10 uit een zinkbad verwijderen van een werkstuk.A further advantage of the treatment according to the present invention is that the surface of the workpiece is "clean". That is, no zinc drop residues, thickenings, hard zinc grains or sheets or rough elements occur on the surface that normally occur after removal of a workpiece from a zinc bath.
Bij voorkeur is het tweede temperatuurbereik 420-600 graden Celsius en bij grotere voorkeur 440-560 graden Celsius. Zoals in het navolgende nader zal worden beschreven, zijn proefnemingen in deze bereiken uitgevoerd, welke tot 15 bevredigende resultaten hebben geleid, waarbij de hierboven beschreven voordelen zijn behaald.Preferably the second temperature range is 420-600 degrees Celsius and more preferably 440-560 degrees Celsius. As will be described in more detail below, tests have been carried out in these ranges, which have led to satisfactory results in which the advantages described above have been achieved.
Bij voorkeur wordt tijdens het verwarmen van het werkstuk gebruik gemaakt van een vooraf bepaalde atmosfeer. Een voorkeursuitvoeringsvorm hiervan is dat de atmosfeer een 20 reducerend gas omvat. Een alternatieve uitvoering is dat de atmosfeer zuurstof omvat.Preferably, a predetermined atmosphere is used during heating of the workpiece. A preferred embodiment of this is that the atmosphere comprises a reducing gas. An alternative embodiment is that the atmosphere comprises oxygen.
Bij voorkeur omvat het werkstuk een aantal perforaties of openingen. Door de warmtebehandeling worden, zoals in het voorgaande is omschreven, de lagen veranderd 25 zodat de lagen die zink omvatten in totaal dikker worden.The workpiece preferably comprises a number of perforations or openings. As described in the foregoing, the heat treatment changes the layers so that the layers comprising zinc become thicker in total.
Voorts worden de perforaties of openingen die (deels verstopt raken tijdens het thermische verzinken vrijgemaakt door de warmtebehandeling. Tevens verkrijgt het vrijkomende oppervlak van de perforaties of openingen eenzelfde 30 oppervlaktelaag als de rest van het oppervlak van het werkstuk. Hierdoor hoeven de perforaties niet door middel van een nabehandeling te worden verwijderd hetgeen een kostbare behandeling is.Furthermore, the perforations or openings which (partially become clogged during the hot-dip galvanizing are released by the heat treatment. Also, the released surface of the perforations or openings is given the same surface layer as the rest of the surface of the workpiece. be removed from an after-treatment, which is a costly treatment.
1022263 41022263 4
Het komt verder voor dat in een zinkbad staal in de vorm van kleine deeltjes (hardzinkdeeltjes) terecht komt tijdens het thermisch verzinken en dat dergelijke deeltjes aan het oppervlak van een werkstuk hechten wanneer het 5 werkstuk uit het zinkbad wordt genomen. Door de warmtebehandeling worden deze hardzinkdeeltjes verwijderd van het oppervlak, hetgeen bijvoorbeeld geschiedt doordat het metaal hiervan wordt opgenomen in het oppervlak van het werkstuk. Hierdoor hoeven deze deeltjes niet mechanisch of 10 handmatig te worden verwijderd hetgeen een langdurige en (mede daardoor) kostbare behandeling is. Hetzelfde probleem wordt opgelost in het geval van de aanwezigheid van bulten op druppels die bij het thermische verzinken achterblijven op het oppervlak van het werkstuk.It also occurs that steel in the form of small particles (hard zinc particles) ends up in a zinc bath during hot-dip galvanizing and that such particles adhere to the surface of a workpiece when the workpiece is taken out of the zinc bath. The heat treatment removes these hard zinc particles from the surface, which occurs, for example, by incorporating the metal thereof into the surface of the workpiece. As a result, these particles do not have to be removed mechanically or manually, which is a long-term and (partly because of that) expensive treatment. The same problem is solved in the case of the presence of bumps on drops that remain on the surface of the workpiece during hot-dip galvanizing.
15 In een verdere uitvoeringsvorm omvat het werkstuk een hekwerk of roostervormig element. Bij dergelijke werkstukken komen eveneens de hardzinkdeeltjes voor en worden deze eveneens verwijderd door de behandeling.In a further embodiment, the workpiece comprises a fence or grid-shaped element. The hard zinc particles also occur in such workpieces and are also removed by the treatment.
In een verdere uitvoeringsvorm omvat het werkstuk een 20 bouwelement of constructie-element voor in de bouw waarbij de warmtebehandeling soortgelijke voordelen verschaft als bij de voorgaande uitvoeringsvormen. Een voorbeeld van een dergelijk bouwelement is een latei.In a further embodiment, the workpiece comprises a building element or building element for construction, wherein the heat treatment provides similar advantages as in the previous embodiments. An example of such a building element is a lintel.
Een verder aspect van de onderhavige uitvinding 25 betreft een verzinkt product verkregen door middel van een werkwijze zoals in het voorgaande of in de aangehechte conclusies is beschreven.A further aspect of the present invention relates to a galvanized product obtained by a method as described in the foregoing or in the appended claims.
Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen nader worden beschreven aan de 30 hand van de bijgevoegde figuren, waarin: - fig. 1 een schematische weergave in doorsnede is van een aantal legeringslagen die ontstaan tijdens een verzinkproces; 1022, h.s 5 - fig. 2 een weergave is van een werkstuk dat is verzinkt volgens de stand van de techniek (fig. 2a) en een werkstuk dat is verzinkt met behulp van de onderhavige uitvinding (fig. 2b); 5 - fig. 3 een aanzicht is in perspectief van een verder verzinkt werkstuk.Further advantages, features and details of the present invention will be further described with reference to the accompanying figures, in which: - Fig. 1 is a diagrammatic sectional view of a number of alloy layers that arise during a galvanizing process; 1022, hs. 5 - Fig. 2 is a representation of a workpiece that has been galvanized according to the state of the art (Fig. 2a) and a workpiece that has been galvanized using the present invention (Fig. 2b); Fig. 5 is a perspective view of a further galvanized workpiece.
Er bestaan verscheidene werkwijzen voor het verzinken van een stalen werkstuk. Bekend zijn onder andere thermisch verzinken, centrifuge verzinken, Sendzimir verzinken, Sherard 10 verzinken, spuiten van zinkdraad of zinkpoeder, elektrolytisch verzinken of mechanisch verzinken. Een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding omvat vervolgstappen om verzinkte producten of werkstukken volgens de stand van de techniek te verbeteren.There are various methods for galvanizing a steel workpiece. Known are, among others, hot-dip galvanizing, centrifuge galvanizing, Sendzimir galvanizing, Sherard 10 galvanizing, spraying of zinc wire or powder, electrolytic galvanizing or mechanical galvanizing. An embodiment of a method according to the present invention comprises subsequent steps to improve galvanized products or workpieces according to the prior art.
15 Elk van de werkwijzen volgens de stand van de techniek leveren als resultaat van het verzinken een aantal lagen van verschillende legeringen aan het oppervlak van het stalen werkstuk.Each of the methods according to the prior art, as a result of the galvanizing, provide a number of layers of different alloys on the surface of the steel workpiece.
In het geval van bijvoorbeeld thermisch verzinken 20 (fig. 1) ontstaan er op het staal 1 vier legeringslagen. Deze lagen hebben elk een specifieke zink-staalverhouding ofwel zink-staallegering. De samenstellingen van deze lagen zijn bekend. Laag 1 is het staal van het werkstuk. Laag 2, ook wel de Y (gamma)-laag genoemd, bevat 21-28% Fe. Laag 3, ook wel 25 de δ (delta)-laag genoemd, omvat 7-11,5% Fe. Laag 4, ook wel de ζ (zêta)-laag genoemd, omvat 6,0-6,2% Fe. Laag 5, ook wel de η (êta)-laag genoemd, omvat ongeveer 0,08% Fe. Deze toplaag is derhalve een nagenoeg pure zinklaag.In the case of, for example, hot-dip galvanizing (Fig. 1), four alloy layers are formed on the steel 1. These layers each have a specific zinc-steel ratio or zinc-steel alloy. The compositions of these layers are known. Layer 1 is the steel of the workpiece. Layer 2, also called the Y (gamma) layer, contains 21-28% Fe. Layer 3, also referred to as the δ (delta) layer, comprises 7-11.5% Fe. Layer 4, also referred to as the ζ (zeta) layer, comprises 6.0-6.2% Fe. Layer 5, also referred to as the η (êta) layer, comprises approximately 0.08% Fe. This top layer is therefore an almost pure zinc layer.
Deze nagenoeg pure zinklaag 5 smelt bij bijvoorbeeld 30 brand waarbij de temperatuur oploopt tot boven de 420 graden Celsius af. Hierdoor wordt het werkstuk, bijvoorbeeld een roostervloer, onbruikbaar. Indien afdruipend zink valt op warm roestvrij staal, zal het zink gaan legeren met het 10 2,-· ' " 6 staal. Eventueel in roestvrij staal aanwezig nikkel bevordert het vormen van dergelijke legeringen. Indien er bijvoorbeeld leidingen van roestvrij staal zijn vervaardigd, kunnen deze hierdoor worden beschadigd en gaan lekken. In dergelijke 5 gevallen dienen zowel de verzinkte werkstukken als de aangetaste leidingen te worden vervangen.This substantially pure zinc layer 5 melts, for example, in a fire where the temperature rises above 420 degrees Celsius. This makes the workpiece, for example a slatted floor, unusable. If dripping zinc falls on hot stainless steel, the zinc will alloy with the steel. Any nickel present in stainless steel promotes the formation of such alloys. For example, if stainless steel pipes are made, these will be damaged and leak and in such cases both the galvanized workpieces and the damaged pipes must be replaced.
Een nadeel van de toplaag 5 van vrijwel pure zink is derhalve de thermische kwetsbaarheid.A disadvantage of the top layer 5 of almost pure zinc is therefore the thermal vulnerability.
Een uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding 10 is dat een verzinkt werkstuk met de hierboven beschreven legeringslagen wordt verwarmd, bijvoorbeeld in een oven, tot een temperatuur van bijvoorbeeld 420 tot 550 graden Celsius. Dit wordt bijvoorbeeld gedurende een uur uitgevoerd.An embodiment of the present invention is that a galvanized workpiece with the alloy layers described above is heated, for example in an oven, to a temperature of, for example, 420 to 550 degrees Celsius. This is done, for example, for one hour.
In een proefneming zijn twee thermisch verzinkte 15 strips in een gesloten elektrische oven gedurende één uur gebracht tot een temperatuur van 550 graden Celsius. De oppervlaktelagen hadden voor aanvang van deze bewerking een dikte van ± 60 pm. De strips hadden een glad uiterlijk, hetgeen normaal is na thermisch verzinken. Enkele 20 zinkdruppels en scherpe uitsteeksels bevinden zich op het verzinkte oppervlak van de strips voordat deze in de oven worden gebracht.In one experiment, two hot-dip galvanized strips were brought to a temperature of 550 degrees Celsius in a closed electric oven for one hour. The surface layers had a thickness of ± 60 µm prior to the start of this operation. The strips had a smooth appearance, which is normal after hot-dip galvanizing. A few zinc drops and sharp protrusions are located on the galvanized surface of the strips before they are introduced into the oven.
Na de warmtebehandeling in de oven waren de strips verkleurd tot een grauwe grijze strip. De zinklagen waren 25 ongeveer 100 pm in doorsnede. Het oppervlak was in plaats van glimmend enigszins dof/ruw geworden. De druppels en ruwe elementen waren verdwenen. Wat betreft de samenstelling van de ijzer-zinklaag, die dikker was geworden, dienen nadere analyses te worden uitgevoerd.After the heat treatment in the oven, the strips were discolored to a gray gray strip. The zinc layers were approximately 100 µm in diameter. The surface had become slightly dull / rough instead of shiny. The drops and rough elements had disappeared. With regard to the composition of the iron-zinc layer, which had become thicker, further analyzes must be carried out.
30 Na deze behandeling werd een proef uitgevoerd om de hittebestendigheid van de nieuwe laag te testen. Een onbehandelde, d.w.z. niet in de oven behandelde, strip met de zinklaag volgens de stand van de techniek en een behandelde 1022263 7 strip volgens een uitvoering van de onderhavige uitvinding werden met een brander met een rood-gele vlam verhit. De strip volgens de stand van de techniek vertoonde afsmelten van het zink. De strip die behandeld was volgens een 5 uitvoering van de onderhavige uitvinding werd roodgloeiend maar er droop geen zink van af. De rode gloed van de verhitte strip was kersenrood, hetgeen duidt op een temperatuur van ongeveer 1500 graden Celsius.After this treatment, a test was conducted to test the heat resistance of the new layer. An untreated, i.e., non-oven-treated, strip with the zinc layer of the prior art and a treated strip of an embodiment of the present invention were heated with a burner with a red-yellow flame. The strip of the prior art exhibited melting of the zinc. The strip treated according to an embodiment of the present invention turned red-hot but no zinc dripped off. The red glow of the heated strip was cherry red, which indicates a temperature of around 1500 degrees Celsius.
In een verdere proefneming werd een geperforeerde 10 plaat middels thermisch verzinken volgens de stand van de techniek verzinkt. Het resultaat was een verzinkte plaat met een glimmend oppervlak met zinkdruppelresten en scherpe uitsteeksels. Voorts was een groot deel van de gaten ofwel perforaties dichtgeslibd middels een dun zinkvlies. In fig.In a further experiment, a perforated plate was hot-dip galvanized according to the prior art. The result was a galvanized sheet with a shiny surface with zinc droplets and sharp protrusions. Furthermore, a large part of the holes or perforations were silted up with a thin zinc film. In FIG.
15 2a is een grafische weergave van de geperforeerde plaat 22 te zien. Enkele gaten of perforaties 24 waren na de behandeling open. Enkele gaten 25 waren geheel voorzien van een zinkvlies. Enkele gaten 26 waren deels voorzien van een zinkvlies. Verder waren zinkdruppels of scherpe uitsteeksels 20 23 op het oppervlak waarneembaar. Vervolgens werd de plaat gedurende tien minuten in een oven gebracht van 550 graden Celsius met een temperatuurspreiding van 10 graden Celsius. Het resultaat is weergegeven in fig. 2b. Plaat 20 heeft een enigszins dof geruwd oppervlak. De grove oneffenheden zijn 25 echter verdwenen. Voorts zijn alle openingen of perforaties mooi egaal voorzien van een verzinkt oppervlak en volledig open. Dit heeft als voordeel dat na het verzinken de perforaties niet hoeven worden opengewerkt ofwel schoongemaakt. Dit openwerken ofwel schoonmaken is een zeer 30 arbeidsintensief werk. Eveneens is het verwijderen van oppervlakteruwheden 23 zeer bewerkelijk.2a a graphical representation of the perforated plate 22 can be seen. A few holes or perforations 24 were open after the treatment. A few holes 25 were completely provided with a zinc film. Some holes 26 were partly provided with a zinc film. Furthermore, zinc droplets or sharp protrusions 23 were visible on the surface. The plate was then placed in an oven at 550 degrees Celsius for 10 minutes with a temperature spread of 10 degrees Celsius. The result is shown in Fig. 2b. Plate 20 has a somewhat dull roughened surface. However, the gross irregularities have disappeared. Furthermore, all openings or perforations are nicely evenly provided with a galvanized surface and fully open. This has the advantage that after galvanizing, the perforations do not have to be opened up or cleaned. This open work or cleaning is a very labor-intensive job. The removal of surface roughness 23 is also very laborious.
Een soortgelijk resultaat is waar te nemen in fig. 3. In fig. 3a is een werkstuk 32 met oppervlakteruwheden 34 1022263 8 weergegeven. Deze oppervlakteruwheden omvatten druppels en scherpe uitsteeksels. De volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bewerkte stalen balk 30 van fig. 3b heeft een enigszins dof, licht aangeruwd oppervlak maar is 5 verder egaal.A similar result can be seen in Fig. 3. Fig. 3a shows a workpiece 32 with surface roughnesses 34 1022263. These surface roughnesses include drops and sharp protrusions. The steel beam 30 of Fig. 3b processed according to an embodiment of the present invention has a somewhat dull, slightly roughened surface, but is otherwise even.
De werkstukken van fig. 2b en 3b hebben een dikkere legeringslaag aan het oppervlak dan de werkstukken van fig.The workpieces of Figs. 2b and 3b have a thicker alloy layer on the surface than the workpieces of Figs.
2a en 3a. Dit is het gevolg van een verdere uitwisseling van Fe-deeltjes vanuit het werkstuk naar de zinklagen.2a and 3a. This is the result of a further exchange of Fe particles from the workpiece to the zinc layers.
10 De oppervlakken van de hitte-behandelde werkstukken van fig. 2b en 3b zijn zeer geschikt voor het aanbrengen van een verdere coating zoals bijvoorbeeld een organische deklaag zoals een poedercoating. De aanhechting aan dergelijke oppervlakken is zeer goed. Bij de proefnemingen bleek zich 15 een zinkoxyde-laag op het werkstuk te vormen. Teneinde dit te voorkomen kan bijvoorbeeld stikstof worden toegepast als schermgas in de oven.The surfaces of the heat-treated workpieces of Figs. 2b and 3b are very suitable for applying a further coating such as, for example, an organic coating such as a powder coating. The adhesion to such surfaces is very good. In the experiments, a zinc oxide layer was found to form on the workpiece. In order to prevent this, for example, nitrogen can be used as shielding gas in the oven.
Een verdere proef hield in dat een werkstuk gedurende twaalf uur bij 380 graden Celsius alsmede een kwartier op 450 20 graden Celsius werd verhit. Het oppervlak na deze behandeling was grof en vertoonde de kenmerken van een Si-staal. Bij het vervolgens aanbrengen van een coating ontstond enigszins meer ontgassing dan normaal. De hechting was echter goed. Voor het indienen van deze aanvrage waren nog geen nauwkeurige 25 analyses uitgevoerd met betrekking tot de percentages Fe en Zn in de nieuw gevormde toplagen. Vastgesteld werd dat de legeringslagen in totaal in hoofdzaak 20-50%, ofwel ongeveer 30% dikker zijn dan voor de hittebehandeling in de oven. De toplaag vóór de behandeling omvat ongeveer 0,08% Fe. De laag 30 na de behandeling omvat bij voorkeur ten minste 5% Fe ofwel de hoeveelheid Fe als in de voormalige δ (delta)-laag 3 of ζ (zêta)-laag 4.A further test involved heating a workpiece for 12 hours at 380 degrees Celsius and a quarter of an hour at 450 degrees Celsius. The surface after this treatment was coarse and showed the characteristics of an Si steel. The subsequent application of a coating resulted in slightly more degassing than normal. However, the adhesion was good. Prior to submitting this application, accurate analyzes had not yet been carried out with regard to the percentages of Fe and Zn in the newly formed top layers. It was found that the alloy layers in total are substantially 20-50%, or about 30% thicker than before the heat treatment in the oven. The top layer before treatment comprises approximately 0.08% Fe. The layer 30 after the treatment preferably comprises at least 5% Fe or the amount of Fe as in the former δ (delta) layer 3 or ζ (zêta) layer 4.
1 Gil; 13 91 Gil; 13 9
De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is not limited to the preferred embodiment described above; the rights sought are defined by the following claims, within the scope of which many modifications can be envisaged.
10222631022263
Claims (19)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1022263A NL1022263C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Method for improving zinc layers. |
| EP03079166A EP1433869A1 (en) | 2002-12-24 | 2003-12-23 | Method for improving layers of zinc |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1022263A NL1022263C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Method for improving zinc layers. |
| NL1022263 | 2002-12-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1022263A1 NL1022263A1 (en) | 2004-06-25 |
| NL1022263C2 true NL1022263C2 (en) | 2004-08-10 |
Family
ID=32464690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1022263A NL1022263C2 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Method for improving zinc layers. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1433869A1 (en) |
| NL (1) | NL1022263C2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6870453B2 (en) * | 2017-04-18 | 2021-05-12 | 日本製鉄株式会社 | Hot-dip galvanized steel pipe |
| JP7054827B2 (en) * | 2017-10-30 | 2022-04-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Steel pipe |
| CN113405608B (en) * | 2021-07-07 | 2022-11-18 | 淮南泰隆机械制造有限公司 | Iron wire galvanizing film monitoring system and working method thereof |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834167A (en) * | 1981-08-25 | 1983-02-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Fe-Zn alloying treatment method for hot-dip galvanized steel sheet |
| JPS61223174A (en) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for manufacturing alloyed hot-dip galvanized steel sheet |
| US5141782A (en) * | 1985-06-17 | 1992-08-25 | Nippon Mining Co., Ltd. | Colored zinc coating |
| EP0406619A1 (en) * | 1989-06-21 | 1991-01-09 | Nippon Steel Corporation | Process for producing galvanized, non-aging cold rolled steel sheets having good formability in a continuous galvanizing line |
| JPH03158450A (en) * | 1989-11-15 | 1991-07-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for producing hot-dip galvanized steel sheet with smooth surface |
| TW504519B (en) * | 1999-11-08 | 2002-10-01 | Kawasaki Steel Co | Hot dip galvanized steel plate excellent in balance of strength and ductility and in adhesiveness between steel and plating layer, and method for producing the same |
-
2002
- 2002-12-24 NL NL1022263A patent/NL1022263C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-12-23 EP EP03079166A patent/EP1433869A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1433869A1 (en) | 2004-06-30 |
| NL1022263A1 (en) | 2004-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5573195B2 (en) | Al-plated steel sheet for hot pressing with excellent temperature rise characteristics and manufacturing method thereof | |
| CA2977173C (en) | Method of producing a phosphatable part from a sheet coated with an aluminium-based coating and a zinc coating | |
| JP7140837B2 (en) | Plated steel sheet for hot press forming, molded member using the same, and manufacturing method thereof | |
| CN102899658B (en) | Cold sprayed and heat treated coating for magnesium | |
| CN104149411B (en) | The hot-press method of plated steel sheet and plated steel sheet | |
| CN105792980B (en) | The manufacture method of drop stamping product | |
| CA2471501C (en) | Al-si-mg alloy sheet metal for motor car body outer panel | |
| BRPI0915898B1 (en) | COATED ALUMINUM STEEL SHEET FOR QUICK HEATING PRESSURE HEATING METHOD, SAME PRODUCTION METHOD AND HOT STEMPING METHOD WITH QUICK HEATING USING THAT STEEL PLATE | |
| CA2933039A1 (en) | Automobile part and method for manufacturing automobile part | |
| CH660028A5 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION BY DIFFUSION OF A PROTECTIVE LAYER ON ALLOYS BASED ON NICKEL, COBALT AND IRON. | |
| NL1022263C2 (en) | Method for improving zinc layers. | |
| CA2871672C (en) | Method for producing a metal sheet having oiled zn-al-mg coatings, and corresponding metal sheet | |
| MX2008013860A (en) | Process for producing alloyed hot-dip zinc-plated steel sheet and alloyed hot-dip zinc-plated steel sheet. | |
| WO1993012897A1 (en) | Steel sheet superior in coating brightness, anti-scratching properties and workability | |
| CN101952477B (en) | Method for coating a metal strip and equipment for implementing said method | |
| CA1204969A (en) | Process for coating aluminum with zinc | |
| EP0247922A1 (en) | Cooking vessel with a browning coating for a microwave oven, and manufacturing method of the coating | |
| RU2647416C2 (en) | HOT-DIP Zn-ALLOY-PLATED STEEL SHEET | |
| CA2871561A1 (en) | Methods for producing a pre-lacquered metal sheet having zn-al-mg coatings, and corresponding metal sheet | |
| CN115369343A (en) | metal coated steel strip | |
| KR20220041446A (en) | Colored Zn-Mg-Al plated steel plate with excellent weatherability and UV stability | |
| JP4826486B2 (en) | Method for producing galvannealed steel sheet | |
| CA2282454C (en) | Method of surface treating high-strength aluminium | |
| JPH0737108B2 (en) | Heat resistant pre-coated metal plate | |
| KR880000640B1 (en) | One-step cooting precess of p.t.f.e.resin aluminium plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1B | A search report has been drawn up | ||
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20070701 |