Водный флюс для горячего цинкования стали

Водный флюс для горячего цинкования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и 933791

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ @то о v cs pa aasersv

Союз Советских

Социалистических

Республик

S

«S

r (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09. 07, 80 (21) 2955005/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 23 С 1/I2

Гоаударстесниый камитет

CCCP па делам изобретений и еткеытнй

Опубликовано р7 р6 82. Бктллетень Эй 21 (53) УДК 621. 793 ° ..5;669.58 (088.8) . Д,ата опубликования описания 07.0б.82 (72) Авторы изобретения

И.Е.Митников, Е.В.Проскуркин, Я.Х.Бакалюк, Н.Ю.Норвилло, С.П,Наумова, В.П.Журавель и Н.В.Богоявленская (7I) Заявитель (54) ВОДНЫЙ ФЛЮС ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ

СТАЛИ

Изобретение относится к нанесению покрытий из расплавов, в частности покрытий иэ цинка и его сплавов. Цинковые покрытия, полученные из расплава цинка, наиболее широко применяются для защиты стальных изделий от коррозии. Легирование расплава цинка микродобавками различных металлов (например, алюминием, магнием) значительно улучшает свойства покрытий, t0 в частности повышает коррозионную стойкость цинковых покрытий.

Известен водный флюс для обработки стальных изделий перед горячим цинкованием, содержащий хлорид цинка, хло15 рид калия, хлорид натрия, хлорид лития и хлорид кальция (I j .

Недостатком этого флюса является неполное смачивание стальной поверхности изделия флюсом, что при после- гс дующем цинковании приводит к нарушению сплошности цинковых покрытий.

Кроме того, в процессе нанесения покрытия хлорид цинка, входящий в состав флюса, взаимодействует с магнием, в случае присутствия его в расплаве,и снижает его концентрацию.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является водный флюс, используемый при горячем цинковании, содержащий хлорид цинка, хлориды калия, натрия, лития и олова(2), Недостатком такого флюса является то, что при нанесении покрытия из расплава цинка на сталь при 460+ о

+1 0 С не удается получить сплошных покрытий. Применение этого флюса в процессе цинкования стальных иэделий при 500 С обеспечивает получение на о них качественного цинкового покрытия необходимой толщины 70-80 мкм. Однако повышение температуры расплава цинка до

500 С приводит к быстрому выходу из о строя ванны цинкования, так как при указанной температуре наблюдается максимальная скорость растворения

933791 стальной ванны. Кроме того, как и в предыдущем случае происходит взаимодействие магния, входящего в состав расплава, с хлоридом цинка, вследствие чего расплав не стабилен в течение процесса. Последнее приводит к снижению коррозионной стойкости покрытий и, с учетом наличия непокрытых участков, этот флюс не обеспечивает возможности получения качест- 1О венных покрытий толщиной 80-90 мкм, в выбранном режиме нанесения покPblTHH .

Цель изобретения - повышение качества покрытий и стабильности расплава, 1

Поставленная цель достигается тем, что водный флюс для горячего цинкования стали, содержащии хлориды 2О щелочноземельного металла, лития и олова, дополнительно содержит кремнеФтористый натрий. хлорное железо, а в качесгве хлорида щелочноземельного металла - хлорид магния при следующем.

25 о,. соотношении компонентов, вес.4:

Хлорид лития l,5-2,5

Хлорид олова 0,8-1,0

Кремнефторис30 тый натрий 0,4-0,6

Хлорное железо 0,4-0,6

Хлорид магния 40-50

Вода Остальное

Приготовление Флюса проводят следующим образом.

Компоненты, входящие в состав

Флюса и взятые в определенном соотношении, растворяют последовательно в воде, нагретой до 60 С, затем после охлаждения раствор доводят до необходимого объема. При погружении в расплав цинка стальных изделий с Флюсом, в состав которого. входит хлористый магний, не происходит замены магния на цинк и, следовательно, стабилизируется состав расплава, уменьшаются потери цинка, Повышение качества покрытий обусловлено тем, что применение хлоридов железа способствует активному росту интерметаллических соединений в слое цинкового покрытия, в результате чего увеличивается общая его толщина. Использование кремнефтористого натрия несколько нейтрализует ингибирующий эффект от .действия алюминия образуемая же лезо-алюминиевая пленка на стальных

9 0 о температура раствора 80 С, продолжительность 10 мин, промывку в горячей (80ОС) проточной воде в течение

,2 мин, травление s растворе следующеге состава,г/л:

Серная кислота 160

Соляная кислота 60

Ингибитор ПКУ-М 0,5 температура 60 С, продолжительность

20 мин, промывка в горячей (80 С), затем в холодной (20 С) проточных водах в течение 5 мин.

Флюсование проводят путем погружения образцов в растворы флюсов при 80 С, продолжительность 2 мин. о

Офлюсованные образцы подвергают сушке при 180 С в течение 10 мин, затем цинкованию в расплаве цинка, легированном 0,11 алюминия и 0,14 магния (по массе), температура цинкования 460 С,-продолжительность

3 мин, масса расплава цинка - 7 кг.

Качество оцинкованной поверхности образцов оценивают визуально. Содержание легирующей добавки магния и алкминия в расплаве цинка определяют спектральным методом.

Наличие газовых в делений при погружении офлюсованных образцов в изделиях в момент погружения в рас- плав цинка тормозит рост железоцинковых фаз). Добавка алюминия является практически обязательным компонентом ванны цинкования.

Таким образом„ присутствие FeC( и йа S i F< во флюсе способствует увеличению толщины цинкового покрытия.

Кроме того, хлорное железо приводит к снижению температуры плавления флюса. В результате этого при температуо ре цинкования 460 С происходит хоро. .шее смачивание цинком стальной поверх

1ности.

Опробование составов флюсов производят на образцах — патрубках из низкоуглеродистой стали ст. 3 диаметром

25 мм, толщиной стенки 3 мм, длиной ,,100 мм, площадь поверхности одного образца 14023 мм . Перед флюсованием образцы проходят подготовку поверхнос ти обычно применяемую при горячем цийковании: обезжиривание в растворе состава, г/л;

ТринатрийфосФат пдв (on- 10) В табл. 1 приведены составы испы™ танных флюсов.

Испытания каждого состава флюса производят на 5 образцах, усредненные их результаты представлены в табл. 2, Таблица 1

Содержание, вес.3

Компоненты

Предлагаемый

) 1

Известный

1 2 3

1,5

2,0

2,5

2,0

Литий хлористый

65,0

Цинк хлористый

Натрий хлористый 12,0

Калий хлористый

Магний хлористый

40,0

45,0

50,0

0,4

0,6

0,5

Железо хлорное

2,0

2,0

0,8

0,9

Олово хлористое

Натрий кремнефтористый

0,6

0,4

0,5

Вода

44,9

56,9

51,1, 933791 6 расплав цинка определяют также визу- Как, видно из табл. 2, данный фас ально. в отличие от известного, позволяет . получать качественное цинковое покры" тие из сплавов цинка в режиме, применяемом при оцинковании труб, исключает изменение состава расплава и снижает непроизводительные потери, что позволяет широко использовать изобретение при горячем цинковании труб.

I л

Iл

l- lо э (D

Ф (D а

Ф х х

i» X (fI S

X é

С>

Ф (D о о о о

1 о

С э

I. о (»

1э

>Я

X з

z Q.

Х о о

Ю

О а э s

У Ю

h7 о 1X.Þ

6 ( с о (3 3

3

1

1

1(3

1 о

01

С>

СО

С> м

С> ("4 о

01

С>

00!

3

I

t

1

1 !

I

t

I

1

1

l

f (D (D

X (fI

z o

z x

K э к а

fIl (б

l»

U о (Ч

1

I

t

С 1

1

I-!

t

3

I !

I

l

1

I

I

1 (I !

1

l ! (3

I

3 !

1

° 1

1 э э а

s з .> и >х

zos

3: (3 X (f1 (f3 (Il л= ц

1 о

1 Х 1

1 X I

I Z 1

I M t

1 l э а

I Q Z 1

1 V X 3

1 O (33 1

I С (33 1

I I

3 I

3 3 о

3 Х I

1 X

I Я 1

3 "та 1

1 Х 1 о * ! a (fI ((33 3

I а

Ф S т 3-.

z » X

9 Q.Y

Х о о

Z (fI

ff! а о.э

Х Ф х о

scz

=У Iо>х о о о о о Х X

933791 (33 а

U S

I- Х

Q I" э о

K (33

s x л

Ф э э х од э

X l- Т

8а5С Х соэ

vca

Э (II Z

X: X й

u X

S о О

-Ф м

Формула изобретения

933791

Составитель Ю.Ипатов

Редактор А.Гулько Техред Д, Бабинец КорректорС.Шекмар

Заказ 3870/10 Тираж.1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Водный флюс для горячего цинкования стали, содержащий хлориды щелочноземельного металла, лития и олова, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытий и стабильности расплава, он дополнительно содержит кремнефтористый нат,рий, хлорное железо, а в качестве 1в . хлорида щелочноземельного металлахлорид магния при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Хлорид лития

Хлооид олова

Кремнефторис-, тый натрий О, 4-0,6

Хлорное железо 0,4-0,6

Хлорид магния 40-50

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент ФРГ 11 2322975, кл. С 23 С 1/12, 1974.

2. Патент Японии 1 49-36855, кл. 12 A 223, 12A220 ° 1, 1974.