DE19716428A1 - Verzinkte Stahlgegenstände mit hoher Haftfestigkeit und Härte der Zink-Schutzschichten, die eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisen - Google Patents
Verzinkte Stahlgegenstände mit hoher Haftfestigkeit und Härte der Zink-Schutzschichten, die eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf verzinkte Stahlgegenstände, deren Zink-Schutzschichten
eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisen, die bei elastischer und plastischer Verfor
mung, d. h. hoher Zug- und Druckbeanspruchung, hohe Haftfestigkeit und Härte besitzen
und nach Chromatierung kratzfest sind.
Nach dem Stand der Technik werden die zu galvanisierenden Stahlgegenstände entweder
in sauren Bädern oder in alkalischen bzw. basischen Bädern verzinkt. Die saure Badver
zinkung führt zu Zink-Schutzschichten, die bei üblichen Schichtstärken von 6 bis 20 µm
eine ausgeprägte rissige Säulenstruktur, die auf der Oberfläche makroskopisch sichtbar
ist, aufweisen. Diese Zink-Schutzschicht ist zwar ausreichend duktil und hart, jedoch we
gen der rissig erscheinenden Säulenstruktur nicht in jedem Falle verwendbar. Die in alka
lischen bzw. basischen Bädern abgeschiedenen Zink-Schutzschichten mit einer Stärke
von 6 bis 20 µm sind wesentlich härter und kratzfester als die in sauren Bädern abge
schiedenen Zink-Schutzschichten. Diese in basischen Bädern abgeschiedenen Zink-
Schutzschichten sind unzureichend verformungsfähig, weil sie bei Zug- und/oder Druck
beanspruchung durch Biegen, Bördeln, Stauchen oder Federn in dem auf Zug be
anspruchten Bereich bis zur Substratoberfläche der verzinkten Gegenstände einreißen und
in dem auf Druck beanspruchten Bereich abplatzen oder sich davon ablösen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verzinkten Gegenstand aus Stahl bereitzustel
len, dessen Zink-Schutzschicht bei elastischer und/oder plastischer Verformung hohe
Haftfestigkeit aufweist und auf der Oberfläche hart ist sowie nach Chromatierung kratz
fest ist.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Merkmale der
Unteranspruche gestalten die Erfindung in vorteilhafter Weise aus.
Der verzinkte Stahlgegenstand nach der Erfindung weist eine Zink-Schutzschicht auf, die
sich aus einer zuerst auf der Stahloberfläche in einer Stärke von 0,5 bis 3 µm, vorzugs
weise von 0,5 bis 2, insbesondere von 0,5 bis 1,5 µm, abgeschiedenen Zink-Schicht mit
einem duktilen, feinkristallinen Gefüge und einer Härte von 40 bis 90 HV sowie aus einer
darauf in einer Stärke von 3 bis 8 µm, vorzugsweise von 3 bis 6, insbesondere von 4 bis
6, zweiten abgeschiedenen Zink-Schicht mit einem feinstrahligen bis feinstengeligen,
quasiamorphen Gefüge und einer Härte von 90 bis 160 HV zusammensetzt.
Die Abscheidung der ersten Zink-Schicht kann in einem sauren Bad erfolgen, das 10 bis
60 g/l, vorzugsweise 30 bis 40 g/l Zink, 80 bis 200 g/l, vorzugsweise 120 bis 160 g/l
Chlorid, 10 bis 40 g/l, vorzugsweise 20 bis 25 g/l Borsäure, 0,8 bis 1,5 ml/l organischen
Glanzzusatz und 30 bis 50 ml/l organische Tenside enthält. In diesem Bad ist der pH-
Wert auf 4,9 bis 5,5, insbesondere aus ca. 5,2, eingestellt. Die saure Badverzinkung ist
auf 2 bis 5 Minuten, insbesondere auf ca. 3 Minuten, beschränkt. Das Bad weist eine er
höhte Raumtemperatur von 20 bis 30°C auf. Die Stromdichte liegt zwischen 0,5 bis 1,5
A/dm2. Die zweite Zink-Schicht wird in einem alkalischen bzw. basischen Bad durchge
führt, das 5 bis 20 g/l, vorzugsweise 10 bis 14 g/l Zink, 50 bis 200 g/l, vorzugsweise 100
bis 140 g/l alkalischen Zusatz beispielsweise NaOH, 10 bis 20 ml/l organischen Glanzträ
ger und 0,5 bis 2 ml/l organischen Glanzverstärker enthält. In diesem Bad liegt der PH-Wert
bei 12 bis 14, insbesondere bei 14. Die alkalische Badverzinkung wird bei erhöhter
Raumtemperatur zwischen 20 und 30°C bei einer Stromdichte von 1,5 bis 3,5 A/dm2
durchgeführt. Die Behandlungsdauer beträgt 20 bis 30 Minuten, insbesondere ca. 26
Minuten.
In der beigefügten Figur ist ein Schliffbild eines erfindungsgemäßen zweistufig verzinkten
Stahlgegenstandes nach elastischer und/oder plastischer Verformung wiedergegeben,
wobei der auf Druck beanspruchte Bereich dargestellt ist, der die hohe Haftfestigkeit der
zweistufig abgeschiedenen Zink-Schutzschicht zeigt. In dem Schliffbild ist eine Stahlbasis
mit 1 bezeichnet, auf der eine zuerst abgeschiedene feinkristalline Zink-Schicht 2 mit
einer Stärke von 1,5 µm sichtbar ist. Darauf befindet sich eine zweite abgeschiedene,
feinstrahlige bis feinstengelige, quasiamorphe Zink-Schicht mit einer Stärke von 6 µm.
Der verformte, auf Druck beanspruchte Bereich veranschaulicht die gute Haftfestigkeit
der erfindungsgemäßen Zink-Schutzschicht, die keine Abplatzungserscheinungen auf
weist.
Die erfindungsgemäß zweistufig verzinkten Gegenstände besitzen eine harte, kratzfeste
Oberflächenschicht und eine auf dem Stahlgegenstand unmittelbar festhaftende, zug- und
druckunempfindliche Haftungsschicht, die einer nachfolgenden elastischen und/oder
plastischen Verformung durch Biegen, Bördeln, Stauchen, Federn u. dgl. standhalten.
Die erfindungsgemäßen zweistufig verzinkten Stahlgegenstände können im chromatierten
Zustand wegen ihrer Kratzunempfindlichkeit automatisch in Rüttelförderern sortiert und
mechanisch weiter transportiert werden, ohne dabei oberflächlich beschädigt zu werden.
Die nach der Erfindung zweistufig verzinkten Stahlgegenstände besitzen ein einwandfrei
es optische Aussehen.
Zu den verzinkten Stahlgegenständen gemäß der Erfindung gehören insbesondere Rohr
systeme, Federn, Schellen, Schrauben, Nieten, Klammern u. dgl. Diese verzinkten Stahl
gegenstände gemäß der Erfindung weisen eine Zink-Schutzschicht auf, die bei elasti
scher und/oder plastischer Verformung in den auf Zug beanspruchten Verformungsbe
reichen bis zur Substratoberfläche nicht aufreißen und in dem auf Druck beanspruchten
Verformungsbereich nicht abplatzt. Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf innen
und außen zweistufig verzinkte rohrförmige Abschnitte für Pumpengehäuse von Kraft
stoffpumpen. Das rohrförmige Pumpengehäuse ist nach der Pumpenmontage unter Re
duktion des Durchmessers der Randbereiche dieses Pumpengehäuses an den Zu- und
Abgängen angeformt, ohne daß den Pumpenbetrieb störende Zink-Abplatzungen auftre
ten.
Claims (9)
1. Verzinkter Stahlgegenstand mit einer zweistufig abgeschiedenen Zink-Schutz
schicht mit gleichmäßiger Zink-Verteilung, die haftfest und hart sowie ggf.
nach Chromatierung kratzfest ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
unmittelbar auf der Stahloberfläche eine erste Zink-Schicht mit einem feinkri
stallinen duktilen Gefüge und einer Stärke von 0,5 bis 3 µm abgeschieden ist und
darauf eine zweite Zink-Schicht mit einem feinstrahligen bis feinstengeligen, qua
siamorphen, harten Gefüge und einer Stärke von 3 bis 8 µm abgeschieden ist.
2. Verzinkter Stahlgegenstand nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die unmittelbar auf dem Stahlgegenstand abgeschiedene erste Zink-Schicht eine
Stärke von 0,5 bis 2 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 µm und
die darauf abgeschiedene zweite Zink-Schicht eine Stärke von 3 bis 6 µm, vor
zugsweise von 3 bis 6 µm aufweist.
3. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Zink-Schicht in einem sauren Bad und
zweite Zink-Schicht in einem alkalischen bzw. basischen Bad abgeschieden ist.
4. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Zink-Schicht in einem sauren Bad, das 10 bis 60 g/l, vorzugsweise 30
bis 40 g/l Zink, 80 bis 200 g/l, vorzugsweise 120 bis 160 g/l Chlorid, 10 bis 40 g/l,
vorzugsweise 20 bis 25 g/l Borsäure, 0,8 bis 1,5 ml/l organischen Glanzzusatz
und 30 bis 50 ml/l organische Tenside enthält, und
die zweite Zink-Schicht in einem alkalisch bzw. basischen Bad, das 5 bis 20 g/l,
vorzugsweise 10 bis 14 g/l Zink, 50 bis 200 g/l, vorzugsweise 100 bis 140 g/l al
kalischen Zusatz beispielsweise NaOH, 10 bis 20 ml/l organischen Glanzträger
und 0,5 bis 2 ml/l organischen Glanzverstärker enthält,
abgeschieden ist.
5. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Zink-Schicht in einem sauren Bad mit einem pH-Wert von 4,9 bis 5,5,
insbesondere von ca. 5,2, und
die zweite Zink-Schicht in einem alkalischen bzw. basischen Bad mit einem pH-Wert
von 12 bis 14, insbesondere von ca. 14
abgeschieden ist.
6. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Zink-Schicht in einem sauren Bad bei einer Badtemperatur zwischen 20
und 30°C und einem pH-Wert von 4,9 bis 5,5, insbesondere von ca. 5,2, mit ei
ner Stromdichte von 0,5 bis 1,5 A/dm2 und
die zweite Zink-Schicht in einem alkalischen bzw. basischen Bad und einer Bad
temperatur von 20 bis 30°C und einem pH-Wert von 12 bis 14, insbesondere
von ca. 14, bei einer Stromdichte von 1,5 bis 3,5 A/dm2
abgeschieden ist.
7. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Zink-Schicht mit einem feinkristallinen Gefüge eine Härte von 40 bis 90
HV und
die zweite Zink-Schicht mit einem feinstrahligen bis feinstengeligen, quasiamorphen
Gefüge eine Härte von 90 bis 160 HV
aufweist.
8. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweistufig verzinkte Stahlgegenstand Rohrsysteme, Federn, Schellen,
Schrauben, Nieten, Klammern u. dgl. mit haftfester und harter Zink-Schutzschicht
betrifft, der ggf. nach Chromatierung relativ kratzfest ist.
9. Verzinkter Stahlgegenstand nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweistufig verzinkte Stahlgegenstand ein innen und außen zweistufig verzink
tes rohrförmiges Pumpengehäuse für Kraftstoffpumpen ist, das nach der Pumpen
montage unter Reduktion des Durchmessers der Randbereiche des rohrförmigen
Pumpengehäuses an den Zu- und Abgängen angeformt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19716428A DE19716428A1 (de) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Verzinkte Stahlgegenstände mit hoher Haftfestigkeit und Härte der Zink-Schutzschichten, die eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19716428A DE19716428A1 (de) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Verzinkte Stahlgegenstände mit hoher Haftfestigkeit und Härte der Zink-Schutzschichten, die eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19716428A1 true DE19716428A1 (de) | 1998-10-22 |
Family
ID=7827029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19716428A Withdrawn DE19716428A1 (de) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Verzinkte Stahlgegenstände mit hoher Haftfestigkeit und Härte der Zink-Schutzschichten, die eine gleichmäßige Zink-Verteilung aufweisen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19716428A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100567585C (zh) * | 2006-12-08 | 2009-12-09 | 南京四方表面技术有限公司 | 一种在钢卷板连续生产过程中进行双层电镀锌的工艺方法 |
CN104060310A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-24 | 安徽红桥金属制造有限公司 | 一种铸造件镀锌防白点腐蚀新工艺 |
DE102015104887A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Benteler Steel/Tube Gmbh | Rohrprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung |
-
1997
- 1997-04-18 DE DE19716428A patent/DE19716428A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100567585C (zh) * | 2006-12-08 | 2009-12-09 | 南京四方表面技术有限公司 | 一种在钢卷板连续生产过程中进行双层电镀锌的工艺方法 |
CN104060310A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-09-24 | 安徽红桥金属制造有限公司 | 一种铸造件镀锌防白点腐蚀新工艺 |
DE102015104887A1 (de) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Benteler Steel/Tube Gmbh | Rohrprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung |
US10618244B2 (en) | 2015-03-30 | 2020-04-14 | Benteler Steel/Tube Gmbh | Pipe product and method for producing same |
DE102015104887B4 (de) | 2015-03-30 | 2022-05-19 | Benteler Steel/Tube Gmbh | Rohrprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung |
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