RU2009044C1 - Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием и изделие из стали, полученное этим способом - Google Patents

Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием и изделие из стали, полученное этим способом Download PDF

Info

Publication number
RU2009044C1
RU2009044C1 SU914895154A SU4895154A RU2009044C1 RU 2009044 C1 RU2009044 C1 RU 2009044C1 SU 914895154 A SU914895154 A SU 914895154A SU 4895154 A SU4895154 A SU 4895154A RU 2009044 C1 RU2009044 C1 RU 2009044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
strontium
vanadium
aluminum
silicon
Prior art date
Application number
SU914895154A
Other languages
English (en)
Inventor
Лямберигт Марсель
Леруа Винсен
Original Assignee
Сантр де Решерш Металлюржик
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BE9000420A external-priority patent/BE1004077A3/fr
Priority claimed from BE9100298A external-priority patent/BE1004839A7/fr
Application filed by Сантр де Решерш Металлюржик filed Critical Сантр де Решерш Металлюржик
Application granted granted Critical
Publication of RU2009044C1 publication Critical patent/RU2009044C1/ru

Links

Images

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
    • 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
    • C23C2/04—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
    • C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/922—Static electricity metal bleed-off metallic stock
    • Y10S428/9335—Product by special process
    • Y10S428/939—Molten or fused coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12736—Al-base component
    • Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12757—Fe
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771—Transition metal-base component
    • Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
    • Y10T428/12792—Zn-base component
    • Y10T428/12799—Next to Fe-base component [e.g., galvanized]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Пропускают стальную ленту через ванну с цинком, содержащим 50 - 60 мас. % алюминия и 1 - 2 мас. % кремния, к которой добавляют стронций 0,0001 - 0,2 мас. % и по меньшей мере один другой элемент, выбираемый среди ванадия и хрома, с максимальным количеством каждого, равным 0,2 мас. % . Добавление стронция и хрома и/или ванадия стабилизирует структуру покрытия и уменьшает образование игольчатых осадков кремния. Покрытие имеет повышенное сцепление и пластичность, позволяющие его формование без образования трещин, полностью сохраняя превосходное сопротивление коррозии. При этом также получается более тонкий и более регулярный узор покрытия, не зависящий от подложки. 2 с. и 6 з. п. ф-лы, 7 ил. , 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу непрерывного покрытия стальной ленты окунанием.
Непрерывное покрытие стальной ленты окунанием является известным способом, который широко применяется в течение многих лет. По существу он заключается в пропускании стальной ленты через ванну с расплавленным цинком или сплавом цинка, с последующим отверждением покрытия после достижения определенной толщины.
В рамках этого способа обычно практикуется использование сплавов цинк-алюминий. Известно, что эти сплавы имеют точку эвтектики при содержании алюминия порядка 5 мас. % . Следовательно, заэвтектический сплав цинк-алюминий является сплавом цинк-алюминий, содержащим по меньшей мере 5 мас. % алюминия.
Известные покрытия на основе заэвтектического сплава цинк-алюминий и, в частности на основе сплава, содержат обычно помимо цинка 55 мас. % алюминия и 1,6 мас. % кремния. Эти сплавы имеют одновременно высокое сопротивление к коррозии алюминия и катодную защиту, обеспечиваемую цинком. Добавление кремния имеет целью ослабить реакцию между железом стальной ленты и алюминием покрытия. При отсутствии кремния эта реакция приводит в действительности к очень значительной потере железа и к покрытию, полностью трансформированному в Fe-Al, которое не обладает ни сцеплением, ни пластичностью.
Однако оказывается, что это известное покрытие обладает серьезными недостатками, связанными со сцеплением и с пластичностью, когда оно подвергается сгибаниям или профилированию, часто присущим панелям, предназначенным, в частности, для конструкций. Эти недостатки приводять к растрескиванию покрытия, причем образуемые трещины могут иногда приводит к отслаиванию и даже к отделению покрытия.
Такая хрупкость и такое отсутствие сцепления для известных покрытий обусловлены, по-видимому, тремя основными причинами. Во-первых, покрытие образуется из метастабильной смеси двух фаз, которые не отверждаются одновременно, поэтому получаются структуры, с зонами, богатыми цинком и зонами, богатыми алюминием, которые имеют различные физические свойства, порождающие внутренние напряжения. Более того, на поверхности раздела междустальной подложкой и покрытием цинк-алюминий образуется слой хрупких интерметаллических частиц типа Fe-Al-Zn-Si. Наконец, кремний, добавленный для ослабления реакции между железом и алюминием, не остается полностью в растворе; при охлаждении он выделяется в виде игл, которые являются причиной концентрации напряжений и вызывают хрупкость покрытия.
От этих недостатков уже пытались избавиться при помощи специальных термических обработок. В частности, было предложено проводить повторный нагрев покрытия при температуре 300-350оС в течение 3 мин или же повторный отжиг при 150оС в течение 24 ч. Эти обработки оказались технически удовлетворительными, но не пригодными в экономическом плане по причине дополнительных расходов.
Цель изобретения состоит в создании способа непрерывного покрытия стальной ленты окунанием, который не имеет указанных недостатков и который позволяет простыми и экономически приемлемыми для промышленного использования средствами придать покрытиям высокие свойства по сцеплению и по пластичности, не изменяя их антикоррозионных свойств. Оно распространяется также на изделия из стали, такие как ленты или листы, обладающие покрытием, полученным этим способом.
В соответствии с изобретением способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием, в ходе которого указанную стальную ленту пропускают через ванну, содержащую заэвтектический сплав цинк-алюминий с содержанием кремния 1-2 мас. % , отличается тем, что в указанную ванну для покрытия добавляют стронций с максимальным количеством, равным 0,2 мас. % и по меньшей мере один элемент, выбираемый среди ванадия и хрома, каждый с максимальным количеством, равным 0,2 мас. % .
Предпочтительно указанная ванна для покрытия имеет содержание по алюминию, заключенное между 50 и 60 мас. % , предпочтительно 55 мас. % .
В соответствии с вариантом осуществления предлагаемого способа к указанной ванне для покрытия добавляют стронций в количестве менее 0,05 мас. % и ванадий в количестве менее 0,1 мас. % .
В случае этой комбинированной добавки количество стронция и хрома, введенное в ванну для покрытия, предпочтительно составляет от 0,0001 до 0,050 мас. % и от 0,005 до 0,10 мас. % .
В соответствии с еще одним вариантом осуществления предлагаемого способа к указанной ванне для покрытия добавляют стронций в количестве от 0,005 до 0,1 мас. % , ванадий от 0,02 до 0,1 мас. % и хром от 0,001 до 0,1 мас. % .
В случае этой тройной добавки стронция, ванадия и хрома в ванну для покрытия, их количество предпочтительно составляет от 0,01 до 0,075 мас. % , от 0,025 до 0,050 мас. % и от 0,025 до 0,075 мас. % .
Предлагаемое изделие относится также к изделиям из стали, таким как ленты или листы, покрытые в соответствии с вышеописанными способами, и имеющим покрытия, которые содержат стронций в комбинации с ванадием и/или хромом в указанных соотношениях.
В частности, изделие из стали в соответствии с изобретением снабжено покрытием на основе заэвтектического сплава цинк-алюминий с содержанием кремния от 1 до 2 мас. % , причем указанное покрытие содержит помимо прочего стронций и по меньшей мере один элемент, выбираемый среди ванадия и хрома, с максимальным количеством каждого из них, равным 0,2 мас. % .
В соответствии с различными вариантами изделия из стали согласно изобретению указанное покрытие может содержать, мас. % :
максимум 0,05 стронция и максимум 0,1 ванадия, предпочтительно от 0,005 до 0,050 стронция и от 0,050 до 0,075 ванадия;
максимум 0,1 стронция и максимум 0,15 хром, предпочтительно от 0,0001 до 0,050 стронция и от 0,005 до 0,10 хрома;
от 0,005 до 0,10 стронция, от 0,02 до 0,10 ванадия и от 0,001 до 0,10 хрома, предпочтительно от 0,010 до 0,075 стронция, от 0,025 до 0,050 ванадия и от 0,025 до 0,075 хрома.
В общем случае для изделий с покрытием внешний вид покрытия часто составляет первый признак качества этого покрытия. В более частом случае изделий из стали, снабженных покрытием на основе сплава цинк-алюминий, таких как ленты и листы, этот внешний вид зависит от узора поверхности. Узор поверхности является рисунком, образованным следами частиц покрытия на поверхности последнего. В случае обычных сплавов для покрытий на основе сплава цинк-алюминий размеры частиц таковы, что узор насчитывает обычно около 500 частиц или "цветков" на дм2 и во всяком случае менее 1000 цветков на дм2. Кроме того, этот обычный узор часто зависит от природы изделия, на которое нанесено покрытие. В частности, узор чувствителен к состоянию поверхности изделия и особенно к ее шероховатости, а также к качеству, т. е. к химическому составу изделия из стали. Эта чувствительность может представлять неудобство для непрерывных способов покрытия, потому что может появиться изменение узора между двумя стальными лентами различного происхождения, состыкованными концами, или между двумя поверхностями одной и той же ленты.
В отличие от известного уровня техники изделие с предлагаемым покрытием имеет очень регулярный узор, не зависящий от состояния поверхности, а также от качества изделия из стали, на которое нанесено покрытие. Изделие по изобретению отличается значительно более тонким узором, чем обычный узор, а именно узор, который содержит не менее 1000 цветков на дм2, а предпочтительно между 1200 и 1500 цветков на дм2.
Узор изделий, соответствующих предлагаемому, является более тонким и более регулярным, чем обычный узор. Он выражается более тонкой грануляторной структурой внутри покрытия.
Существует несколько способов получения более тонкого узора, предложенного в данном случае.
Можно, в частности, распылять мелкий порошок, например цинк, на покрытие в течение его затвердевания. Однако этот метод является дорогостоящим и рискует, кроме того, вызвать случайные изменения регулярности узора.
Другое средство, интересное для увеличения плотности, заключается во введении в покрытие надлежащих пропорций некоторых элементов сплава, таких как стронций и ванадий и/или хром. Концентрации этих элементов в покрытии предпочтительно не превышают 0,2 мас. % . В этих условиях изделие имеет тонкий и регулярный узор, внешний вид которого не изменяется в результате вариаций основного изделия.
Чтобы проиллюстрировать свойства и преимущества изделий из стали с покрытиями в соответствии с настоящим изобретением, были проведены различные серии экспериментов как лабораторных, так и в условиях промышленного производства.
В качестве примера были рассмотрены различные свойства серии образцов изделий из стали с нанесенным покрытием по способу согласно изобретению. Микроструктура была изучена при помощи сканирующего электронного микроскопа на полированных, но не атакованных участках (наблюдение за электронами с обратным рассеиванием), а распределение элементов сплава было определено при помощи спектрометрии Х-ЕDS (энергия рассеивания) в соответствии с методом ASCN (AreaScan), хорошо известным специалистам, дополненной спектрометрией Х-WLS (длинноволновое рассеивание) в том, что касается стронция. Изучаемыми свойствами являются пластичность и сцепление покрытий, их стойкость к коррозии, а также стабильность ванн для покрытия во времени.
Пластичность и сцепление покрытий были исследованы при помощи механических экспериментов, воспроизводящих требования, встречаемые, в частности, при производстве конструкционных панелей.
Эксперимент "Flexn T" представляет собой опыт на изгиб на π радиан (180о) в течение n раз образца толщиной Т, причем последний был вырезан с размерами 50 мм × 100 мм после нанесения покрытия.
Эксперимент "Profil 15" представляет собой опыт по профилированию образца размером 30 мм × 120 мм, концы которого блокированы в соответствующем оборудовании, а центральная часть которого длиной 80 мм подвергается поперечному перемещению пуансона на расстоянии 15 мм. Этот эксперимент комбинирует требования по растяжению и сгибанию.
Результаты этих двух экспериментов выражаются числом трещин, наблюдаемых на металлографическом срезе в зоне деформации.
Стойкость к коррозии оценивается при помощи классического эксперимента по коррозии в солевом тумане, а стабильность во времени ванн для покрытия контролируется регулярным измерением состава рассматриваемой ванны.
Чтобы оценить выгоду способа по изобретению, его результаты будут сравниваться с результатами, полученными для обычного покрытия либо в необработанном состоянии, либо после выдержки при температуре 150оС в течение 24 ч, которая рассматривается в качестве обработки сравнения в техническом плане.
Оценка эффектов модификации сплава, составляющего предмет изобретения, основывается на сравнительном изучении различных лабораторных образцов, а также на сравнении пластин, покрытых непрерывным способом на промышленной линии. В случае лабораторных образцов, покрытия наносились в строго идентичных условиях, которые были следующими:
размеры образца: 60 мм × 140 мм;
атмосфера: N2 - 5% H2; точка между -35оС и -40оС;
термический цикл: температура печи 720оС,
продолжительность нагрева 2 мин 50 с,
продолжительность выдержки 2 мин 50 с,
естественное охлаждение: 11 с (Т ванны 600оС);
покрытие моканием: погружение 2,5 с,
номинальная скорость: 62 м/мин,
толщина покрытия: 25 мкм,
быстрое охлаждение: 31оС/с.
Лабораторные эксперименты были проведены, с одной стороны, с покрытием из обычного сплава Zn-Al-Si (Zn 55% ; Al 1% ; Si 6% ), взятого в качестве сравнения и имеющего обозначения AZREF 89, а с другой стороны, с покрытиями из трех модифицированных сплавов в соответствии с изобретением, называемых AZVSR, AZCRSR и AZCRVSR. Эти модифицированные сплавы были получены, исходя из сплава сравнения, путем добавления ванадия и стронция (VSR 1: 0,055% V; 0,0093% Sr; VSR 2: 0,072% V; 0,023% Sr), хрома и стронция (CRSR 1: 0,0063% Cr; 0,0004% Sr; CRSR 2: 0,090% Cr; 0,045% Sr), хрома, ванадия и стронция (CRVSR: 0,055% Cr; 0,035% V; 0,024% Sr), соответственно. Для дополнительного сравнения некоторые покрытия из модифицированного сплава были подвергнуты, помимо прочего, выдержке при 150оС в течение 24 ч или нагреванию при 300оС в течение 3 мин.
Образцы промышленных изделий, изученных в другой серии экспериментов, были отобраны среди стальных лент различной толщины, заключенной между 0,6 мм и 2 мм. Покрытия, как обычные, так и улучшенные в соответствии с изобретением, наносились на установке, функционирующей в нормальных промышленных условиях; их толщина варьировалась от 20 мкм до 30 мкм.
Эти образцы были подвергнуты экспериментам по складыванию в блок и экспериментам по штамповке, которые позволили оценить пластичность покрытия, его поведение при деформации в результате штамповки, а также его сопротивление коррозии.
Результаты механических экспериментов иллюстрируются на фиг. 1-7.
На фиг. 1 показано поведение при образовании трещин для различных покрытий в ходе эксперимента Flexn T (N - число трещин; по оси абсцисс: стандарт, V - Sr, Cr-Sr, Cr - V - Sr; 150oC/24 ч, 300оС/3 мин); на фиг. 2 - поведение при образовании трещин для различных покрытий в ходе эксперимента Рrofil 15; на фиг. 3 - сравнение между различными покрытиями из модифицированных сплавов и сплавом для сравнения, полученных в лабораторных условиях и подвергнутых экспериментам по коррозии в солевом тумане (по оси абсцисс: обозначения покрытий); на фиг. 4-6 - различные свойства покрытий, имеющих узор в соответствии с изобретением, полученных посредством рассматриваемого введения стронция и ванадия в надлежащих соотношениях, которое было указано, причем каждое из этих свойств сравнивается с тем, что предлагает обычное покрытие; на фиг. 7 - фотографии, сделанные в одном и том же масштабе, двух пластин с покрытием, имеющих соответственно (а) обычный узор и (b) улучшенный узор в соответствии с изобретением.
Фиг. 1 относится к экспериментам по огибанию Flex 2 T, т. е. при двукратной толщине Т образца. Он подтверждает улучшение пластичности и сцепления, полученное при добавлении V - Sr, Cr - Sr или Cr - V - Sr к сплаву сравнения. Это добавление приводит к тому, что среднее число трещин N от значения 15,3 для сплава сравнения изменяется соответственно до 6,2; 9,6 и 12,3 для модифицированных сплавов V - Sr, Cr - Sr и Cr - V - Sr. Эта фигура позволяет также оценить влияние термической обработки на образование трещин.
Применение соответствующих тестов для оценки данных, полученных на основе фиг. 1, в частности, вариационного анализа, подтверждает статистическую значимость благоприятного влияния модификации сплава для покрытия. Это влияние особенно метко в случае сплава, модифицированного V - Sr, который приводит к таким же успешным результатам, что и термическая обработка для пластичности при 150оС/24 ч и к лучшим, чем результаты термической обработки при 300оС/3 мин.
Фиг. 2 относится к результатам, полученным в экспериментах по профилированию Profil 15. Он также подтверждает улучшение пластичности модифицированных покрытий по отношению к покрытию из сплава сравнения. Здесь также рисунок позволяет оценить влияние термической обработки. Среднее число трещин в модифицированных сплавах явно уменьшается по отношению к необработанному состоянию и даже по отношению к сплаву сравнения, практически приближаясь к числу трещин в сплаве после термической обработки.
Применение соответствующих тестов для оценки данных, полученных на основе фиг. 2, в частности вариационного анализа, подтверждает большую статистическую значимость благоприятного влияния добавлений V - Sr и Cr - Sr на склонность к образованию трещин при профилировании.
Фиг. 3 иллюстрирует результаты, полученные в ходе эксперимента по коррозии в солевом тумане, для покрытия из сплава сравнения AZREF 89, с одной стороны, и для различных модифицированных сплавов, с другой стороны. Сравнение показывает, что модифицированные сплавы лучше сопротивляются коррозии, чем сплав сравнения, по следующим параметрам:
появление отслаивания (вспучивание) на краях образцов - зоны В;
покрытие половины поверхности черными пятнами - зоны С;
покрытие 90% поверхности черными пятнами: зоны D.
Только на появление белых оксидов на 25% поверхности (зоны A) не оказывается влияние значимым образом. Таким образом, предложение модификации сплава не оказывают неблагоприятных последствий на сопротивление коррозии в солевом тумане.
Что касается стабильности во времени ванн для покрытия, то исследование ванны для сплава, модифицированного V - Sr, показывает, что содержание по стронцию не меняется значимым образом.
Для этой цели обычное покрытие имело номинальный состав, содержащий 55 мас. % алюминия и 1,6 мас. % кремния, причем остальное приходится на цинк.
Покрытие, имеющее улучшенный узор в соответствии с изобретением, содержало помимо прочего от 0,010 до 0,025 мас. % стронция и от 0,010 до 0,030 мас. % ванадия.
Образцы изучаемых пластин отбирались в виде стальных лент различной толщины, заключенной между 0,6 мм и 2 мм. Покрытия, как обычные, так и улучшенные в соответствии с изобретением, наносились на промышленной установке, функционирующей в нормальных условиях, их толщина варьировалась от 20 мкм до 30 мкм.
Фиг. 4 представляет металлографический срез покрытия, как обычного, так и модифицированного; 1 - подложка; 2 - интерметаллическая фаза; 3 - покрытие; 4 - кремний - иглы; 5 - кремний - глобулы в виде решетки.
В таблицу сведены измерение значения, выражающие, в частности, улучшение пластичности покрытия.
Фиг. 5 иллюстрирует увеличение глубины штамповки, осуществляемой на модифицированном покрытии.
Рис. 6 представляет другую иллюстрацию способности к улучшенной штамповке.
В отличие от таблицы, которая включает несколько составов, фигуры соответствуют присутствию 0,020% стронция и 0,025% ванадия в модифицированном покрытии.
Фиг. 4 представляет собой двойной микроснимок, который показывает в разрезе металлографическую структуру покрытия, нанесенного на стальную пластину. Интерметаллический слой 2, образованный между сталью 1 и покрытием 3, оказывается немного более регулярным в случае модифицированного покрытия (b); напротив, его толщина практически не меняется по отношению к обычному покрытию (а). Более того, острие иглы кремния 4 в изолированном виде, которые наблюдаются в обычном покрытии (а), исчезли в модифицированном покрытии (b), где кремний глобулируется, а глобулы объединяются в пространственную сетку 5.
В табл. 5 собраны результаты экспериментов по складыванию в блок, осуществленных с образцами, имеющими несколько различных составов покрытия.
Для каждого состава покрытия указывается содержание стронция (Sr, % ) и ванадия (V, % ), толщина пластинки каждого образца (е, мм) и средняя толщина (е, мм), толщина покрытия (ZA, мкм) реальное число (n) и среднее число (n) трещин, реальная (L, мкм) и средняя (L, мкм) ширина трещин, а также общая поверхность (% ), обнажаемая трещинами, которая определяется либо путем оценки под микроскопом (реальное значение S, среднее значение S), либо путем расчета. Эти значения даются также для образцов сравнения, покрытие которых не содержит стронция и ванадия.
Эти результаты показывают явное уменьшение примерно от 35 до 40% склонности к образованию трещин, что выражается соответствующим увеличением пластичности покрытия. Последнее приводит, в свою очередь, к улучшению способности к деформированию изделий с покрытием, в частности, при штамповке.
Таблица 5 показывает также состояние образца, сложенного в блок после экспериментального цикла по коррозии в соответствии со стандартом D1N 50018 (эксперимент Кестерниха). В согнутой зоне обычное покрытие содержит примерно 50% красной ржавчины (b), тогда как модифицированное покрытие остается нетронутым (а). Это улучшение, видимо, обусловлено особенно уменьшением склонности покрытия к образованию трещин.
Эксперименты по штамповке показалиб кроме того, превосходное трибологичное поведение модифицированного покрытия.
Фиг. 5 показывает, что модифицированное покрытие (b) обеспечивает более глубокую штамповку, чем обычное покрытие (а).
Фиг. 6 также показывает, что модифицированное покрытие (b) позволяет провести штамповку в предельных условиях деформации, для которых штамповка с обычным покрытием (а), даже при нанесении смазки, невозможна или неудовлетворительна.
Благоприятное поведение модифицированных покрытий, иллюстрированное фиг. 5-6 также видимо обусловлено модификацией слоя из интерметаллических соединений, получающегося при модификации покрытия. Интерметаллические соединения обладают лучшей пластичностью, чем у обычных покрытий. Отсюда следует лучшее сцепление покрытия и, тем самым, меньшая склонность к отслаиванию в зоне деформации изделия с нанесенным покрытием.
На фиг. 7 фотография (а) показывает узор с относительно крупными зернами, который соответствует покрытию на основе обычного сверхэвтектического сплава цинк-алюминий. Фотография (b) показывает улучшенный узор, по меньшей мере, в два раза более плотный, в соответствии с изобретением. Узор изделий в соответствии с изобретением является более тонким и более регулярным, чем узор обычных изделий; кроме того, он не зависит от разновидности стали, а также от состояния поверхности изделия, в частности от ее шероховатости. Изделия с покрытием в соответствии с изобретением имеют постоянный внешний вид, несмотря на возможное различие в происхождении и в разновидности использованной стали. Поэтому не возникает никакого изменения узора, например, между двумя различными стальными лентами, состыкованными концами и покрытыми в аналогичных условиях.
Модификации состава сплавов для покрытия, предложенные настоящим изобретением, явно улучшают пластичность и сцепление покрытий типа Zn - Al - Si при гомогенизации морфологического и гранулометрического распределения интерметаллических соединений на поверхности раздела с подложкой и при модификации структуры интердендритных образований, где концентрируются "иглы" кремния, которые однако глобулируются в модифицированных сплавах.
В случае модификации V - Sr природа этих влияний обусловлена предпочтительной сегрегацией ванадия в интерметаллических соединениях и ассоциацией стронция с частицами кремния.
Более того, эта последняя модификация приводит к аффинированию и к гранулометрической регуляризации зерен покрытия (узора). (56) Патент ФРГ N 3520802, кл. С 25 D 5/26.
Патент США N 4456663, кл. В 32 В 15/10, 1984.

Claims (6)

1. Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием, включающий пропускание стальной ленты через ванну с цинком, алюминием и кремнием, отличающийся тем, что в ванну добавляют стронций и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей ванадий и хром, при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Алюминий 50 - 60
Кремний 1 - 2
Стронций 0,0001 - 0,2
По крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей
Ванадий 0,02 - 0,2
Хром 0,001 - 0,2
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ванну добавляют менее 0,05 мас. % стронция и менее 0,1 мас. % ванадия.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ванну добавляют менее 0,01 мас. % стронция и менее 0,15 мас. % хрома.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в ванну добавляют 0,005 - 0,1 мас. % стронция, 0,02 - 0,1 мас. % ванадия и 0,001 - 0,1 мас. % хрома.
5. Изделие из стали, выполненное с покрытием из заэвтектического сплава на основе цинка, содержащего алюминий и кремний, отличающееся тем, что покрытие имеет узор, насчитывающий по меньшей мере 1000 цветков на 1 дм2, и выполнено из сплава, дополнительно содержащего стронций и по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей ванадий и хром, при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Алюминий 50 - 60
Кремний 1 - 2
Стронций 0,0001 - 0,2
По крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей
Ванадий 0,02 - 0,2
Хром 0,001 - 0,2
6. Изделие по п. 5, отличающееся тем, что оно имеет узор, насчитывающий 1200 - 1500 цветков на 1 дм2.
7. Изделие по пп. 5 и 6, отличающееся тем, что кремний, содержащийся в покрытии, находится в глобулярном виде.
8. Изделие по пп. 5 - 7, отличающееся тем, что покрытие выполнено из заэвтектического сплава цинк - алюминий с содержанием алюминия около 55 мас. % .
Приоритет по пунктам:
13.04.90 по пп. 1 - 4;
02.04.91 по пп. 5 - 8.
SU914895154A 1990-04-13 1991-04-12 Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием и изделие из стали, полученное этим способом RU2009044C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE91298 1990-04-13
BE9000420A BE1004077A3 (fr) 1990-04-13 1990-04-13 Procede pour le revetement au trempe d'une bande d'acier en continu.
BE90420 1990-04-13
BE9100298A BE1004839A7 (fr) 1991-04-02 1991-04-02 Produit en acier pourvu d'un revetement a base de zinc-aluminium presentant un fleurage ameliore.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009044C1 true RU2009044C1 (ru) 1994-03-15

Family

ID=25662523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914895154A RU2009044C1 (ru) 1990-04-13 1991-04-12 Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием и изделие из стали, полученное этим способом

Country Status (17)

Country Link
US (2) US5217759A (ru)
JP (1) JP3163303B2 (ru)
KR (1) KR100206444B1 (ru)
AT (1) AT399725B (ru)
AU (1) AU640770B2 (ru)
CA (1) CA2040376C (ru)
CZ (1) CZ281134B6 (ru)
DE (1) DE4111410C2 (ru)
ES (1) ES2038885B1 (ru)
FI (1) FI96124C (ru)
FR (1) FR2660937B1 (ru)
GB (1) GB2243843B (ru)
IT (1) IT1247038B (ru)
LU (1) LU87916A1 (ru)
NL (1) NL194086C (ru)
RU (1) RU2009044C1 (ru)
SE (2) SE510563C2 (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2777571B2 (ja) * 1991-11-29 1998-07-16 大同鋼板株式会社 アルミニウム−亜鉛−シリコン合金めっき被覆物及びその製造方法
WO1996003748A1 (en) * 1994-07-27 1996-02-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Tape cartridge base plate comprising a novel aluminum alloy
GB2320033B (en) 1996-12-05 2001-06-06 Fmc Corp Improvements in strength and wear resistance of mechanical components
JP3983932B2 (ja) * 1999-05-19 2007-09-26 日新製鋼株式会社 表面外観の良好な高耐食性Ｍｇ含有溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板
JP4409007B2 (ja) * 1999-10-12 2010-02-03 日新製鋼株式会社 表面性状に優れる高耐食性溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法
JP3580258B2 (ja) * 2001-02-14 2004-10-20 住友金属工業株式会社 意匠性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板とその製造方法
JP3566262B2 (ja) * 2001-03-19 2004-09-15 Ｊｆｅスチール株式会社 加工性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板及びその製造方法
JP3566261B2 (ja) * 2001-03-19 2004-09-15 Ｊｆｅスチール株式会社 加工性及び耐食性に優れた塗装溶融Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板およびその製造方法
JP3563063B2 (ja) * 2001-03-19 2004-09-08 Ｊｆｅスチール株式会社 加工性及び耐食性に優れた潤滑被覆溶融Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板およびその製造方法
JP3599716B2 (ja) * 2002-03-19 2004-12-08 Ｊｆｅスチール株式会社 表面外観および曲げ加工性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板およびその製造方法
JP2004107730A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Jfe Steel Kk 曲げ加工性と耐剥離性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっき鋼板
JP4050978B2 (ja) * 2002-11-27 2008-02-20 新日本製鐵株式会社 鮮映性の優れた高耐食性塗装鋼板
AU2004221793C1 (en) * 2003-03-20 2023-09-28 Bluescope Steel Limited A method of controlling surface defects in metal-coated strip
AU2003901424A0 (en) * 2003-03-20 2003-04-10 Bhp Steel Limited A method of controlling surface defects in metal-coated strip
KR101160612B1 (ko) * 2005-09-01 2012-06-28 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 굽힘 가공성이 우수한 용융 Ｚｎ-Ａｌ계 합금 도금 강재 및그 제조 방법
MY157670A (en) * 2006-08-30 2016-07-15 Bluescope Steel Ltd Metal-coated steel strip
WO2009055843A1 (en) * 2007-10-29 2009-05-07 Bluescope Steel Limited Metal-coated steel strip
KR20180118242A (ko) * 2008-03-13 2018-10-30 블루스코프 스틸 리미티드 금속 코팅된 강철 스트립
JP5851845B2 (ja) 2009-03-13 2016-02-03 ブルースコープ・スティール・リミテッドＢｌｕｅｓｃｏｐｅ Ｓｔｅｅｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ａｌ／Ｚｎベースの被膜を有する腐食保護
ES2753155T3 (es) * 2010-01-06 2020-04-07 Bluescope Steel Ltd Banda de acero revestida de metal
JP2013194295A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Nippon Steel & Sumikin Coated Sheet Corp めっき金属板、遮熱塗装金属板及び遮熱塗装金属板の製造方法
JP6650403B2 (ja) * 2014-01-08 2020-02-19 インターナショナル パテンツ アンド ブランズ コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｔｅｎｔｓ Ａｎｄ Ｂｒａｎｄｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 物質入り容器の蓋および、その蓋を備える物質入り容器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3136632A (en) * 1958-05-26 1964-06-09 Kaiser Aluminium Chem Corp Aluminum base alloy
US3782909A (en) * 1972-02-11 1974-01-01 Bethlehem Steel Corp Corrosion resistant aluminum-zinc coating and method of making
DE2308281A1 (de) * 1973-02-20 1974-08-22 Metallgesellschaft Ag Ueberzuege aus aluminium oder aluminiumlegierungen auf metallischen substraten
DD110057A1 (ru) * 1974-03-06 1974-12-05
US3952120A (en) * 1974-05-31 1976-04-20 Bethlehem Steel Corporation Aluminum-zinc coated low-alloy ferrous product and method
US4287008A (en) * 1979-11-08 1981-09-01 Bethlehem Steel Corporation Method of improving the ductility of the coating of an aluminum-zinc alloy coated ferrous product
EP0037143B1 (fr) * 1980-03-25 1985-03-20 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Procédé de revêtement à chaud
AU543013B2 (en) * 1980-08-19 1985-03-28 Lysaght, J. (Australia) Ltd. Hot-dip coating of ferrous strands
US4418984A (en) * 1980-11-03 1983-12-06 Hughes Aircraft Company Multiply coated metallic clad fiber optical waveguide
JPS57110601A (en) * 1980-12-29 1982-07-09 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Zinc alloy powder for mechanical plating
US4361448A (en) * 1981-05-27 1982-11-30 Ra-Shipping Ltd. Oy Method for producing dual-phase and zinc-aluminum coated steels from plain low carbon steels
US4389463A (en) * 1981-07-23 1983-06-21 United Technologies Corporation Zinc-aluminum hot dip coated ferrous article
US4456663A (en) * 1981-12-02 1984-06-26 United States Steel Corporation Hot-dip aluminum-zinc coating method and product
GB8318156D0 (en) * 1983-07-05 1983-08-03 Ae Plc Aluminium based bearing alloys
JPS60125360A (ja) * 1983-12-12 1985-07-04 Nippon Soda Co Ltd 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフラックス組成物
EP0148740A1 (fr) * 1983-12-22 1985-07-17 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Procédé de revêtement à chaud et bain de composition améliorée pour sa mise en oeuvre
JPS60230952A (ja) * 1984-04-27 1985-11-16 Daido Metal Kogyo Kk アルミニウム系摺動合金
GB8420699D0 (en) * 1984-08-15 1984-09-19 Singer A R E Flow coating of metals
US4595600A (en) * 1984-11-13 1986-06-17 Fl Industries, Inc. Metal cladding of wire by atomization spraying
GB2182348B (en) * 1985-09-13 1989-08-23 Nippon Dia Clevite Co Aluminium alloy and its use in a two-layer bearing material
US4789522A (en) * 1986-06-27 1988-12-06 Queen's University At Kingston Castable zinc-aluminum alloys
IT1195979B (it) * 1986-07-14 1988-11-03 Centro Speriment Metallurg Lega a base di zinco-alluminio per rivestimenti di manufatti d'acciaio
US4722871A (en) * 1986-08-14 1988-02-02 Cosmos Engineering, Inc. Zinc-aluminum alloy coatings for steel
JP2534280B2 (ja) * 1987-02-05 1996-09-11 日本パーカライジング株式会社 亜鉛系複合めっき金属材料およびめっき方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB9107831D0 (en) 1991-05-29
CA2040376C (en) 2000-06-20
ITTO910255A1 (it) 1992-10-10
FI96124C (fi) 1996-05-10
LU87916A1 (fr) 1992-03-03
NL194086C (nl) 2001-06-05
DE4111410C2 (de) 1998-02-05
GB2243843B (en) 1993-10-06
FR2660937A1 (fr) 1991-10-18
FI96124B (fi) 1996-01-31
JPH06340957A (ja) 1994-12-13
ATA75191A (de) 1994-11-15
CZ281134B6 (cs) 1996-06-12
SE9101053L (sv) 1991-10-14
NL9100638A (nl) 1991-11-01
IT1247038B (it) 1994-12-12
AU7502491A (en) 1991-10-17
JP3163303B2 (ja) 2001-05-08
CA2040376A1 (en) 1991-10-14
ITTO910255A0 (it) 1991-04-10
US5279903A (en) 1994-01-18
FI911773A0 (fi) 1991-04-12
SE510563C2 (sv) 1999-06-07
NL194086B (nl) 2001-02-01
DE4111410A1 (de) 1991-10-17
AT399725B (de) 1995-07-25
KR100206444B1 (ko) 1999-07-01
AU640770B2 (en) 1993-09-02
ES2038885A1 (es) 1993-08-01
KR910018570A (ko) 1991-11-30
FI911773A (fi) 1991-10-14
US5217759A (en) 1993-06-08
GB2243843A (en) 1991-11-13
ES2038885B1 (es) 1994-04-01
SE9101053D0 (sv) 1991-04-09
CS9101006A2 (en) 1991-12-17
FR2660937B1 (fr) 1993-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009044C1 (ru) Способ непрерывного покрытия стальной ленты окунанием и изделие из стали, полученное этим способом
Kobayashi et al. Control of intermetallic compound layers at interface between steel and aluminum by diffusion-treatment
CH647557A5 (de) Mit einer deckschicht versehener gegenstand aus einer superlegierung und verfahren zu seiner herstellung.
JPS6128748B2 (ru)
AU647970B2 (en) Al-Zn-Si base alloy coated product and method of making the same
DE3901659C1 (ru)
US3393089A (en) Method of forming improved zinc-aluminum coating on ferrous surfaces
KR850001323B1 (ko) 열처리에 의해 내식성이 개선된 알루미늄-아연 합금 피복 철금속제품
JPS60262952A (ja) 金属粉末の形態をした耐食性合金及びこの合金粉末で基体物品を被覆する方法
US3058206A (en) Aluminum coating of ferrous metal and resulting product
GB2080340A (en) Molten zinc bath for hot dip galvanizing steel sheet
JP2000505506A (ja) 溶融亜鉛メッキ浴およびその方法
US3841894A (en) Minimizing crazing of hot-dip aluminum coatings
US701298A (en) Process of depositing metals on metallic surfaces and the product thereof.
JP3465688B2 (ja) 加工性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板とその製造方法
Sequeira et al. Formation of diffusion coatings on iron and steel: 3 aluminium, chromium, and zinc coatings
JPH0394050A (ja) 溶融Ｚｎ―Ａｌ合金めっき用フラックス
Kautz The effect of iron surface preparation upon enamel adherence
JPS58144462A (ja) 溶融アルミニウム−亜鉛被覆物
JP2001279414A (ja) 黒色化溶融Ｚｎ−Ａｌ基合金めっき鋼板
KR870001106B1 (ko) 가공성 및 내식성이 우수한 알루미늄 도금강판 및 그 제조방법
SU1142525A1 (ru) Состав дл алюмоборосилицировани стальных изделий
JPS5920457A (ja) 鉄基材製品に冶金的に付着した耐食性被膜を製造する方法
KR850001322B1 (ko) 내식성이 우수한 알루미늄-아연 합금 피복 철금속제품의 제조방법
JPH0230376B2 (ru)