SU926082A1 - Process for producing iron and zink coating - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ(5) METHOD FOR OBTAINING A IRON-COATING CODE

Изобретение относитс  к покрыти  м металлами из расплава и может .быть использовано дл  нанесени  на стальные издели  цинкового покрыти  определенного состава. Известен способ получени  железо цинкового покрыти  на стальных изде ли х, включающий погружение издели  в расплав цинка и последующий термодиффузионный регулируемый отжиг . Данный способ позвол ет получа покрыти  с заданной концентрацией железа (k-J Mac.i) l. , Однако недостатком его  вл етс  отсутствие технологического контрол  за составом покрыти  в процессе его нанесени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ получени  цинкового покрыти , включаюи;ий электроосаждение же лезоцинкового покрыти  из хлоридного расплава при температуре выше температуры плавлени  цинка12}. Недостатком данного способа  вл етс  то, что он не обеспечивает получени  на поверхности издели  покрыти  определенного состава. При температурах электроосаждени  цинка 30- 60С слой цинка, прилегающий к стальной подложке, взаимодействует со стальной основой с образованием железоцинкого сплава, в то зрем  как на поверхности остаетс  непрореагировавший цинк. Состав и свойства покрыти  во врем  проведени  процесса не контролируютс . В то же врем  получение железоцинковых покрытий с заданным содержанием железа необходимо в р де случаев перед нанесением лакокрасочных покрытий, а также дл  плакировани . Цель изобретени  - получение заданного по составу покрыти  и повышение его однородности по толщине. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, включающем 392 электроосаждение цинка из хлоридно- го расплава при температуре выше температуры плавлени  цинха, после осаж дени  цинка осуществл ют выдержку издели  в том же расплаве.без тока S течение времени, необходимого дл  достижени  значени  потенциала покрыти  большего, чем потенциал жидкого цинкового электрода сравнени  . Дл  получени  покрыти  с содержанием железа k-J масД после осаждени  цинка из хлоридного расплава времени , необходимого дл  достижени  потенциала покрыти  1-5 мВ относительно жидкого цинкового электрода сравнени . Цинк нанос т на поверхность стального издели  электролизом расплавленных солеи, содержащих галогениды цин- потенциала зависит от температука , при 20-570°С и при ДК 0,1- ,ры, плотности тока и измен етс  (на0 , А/см. После нанесени  жидкогопример дл  1-5 мВ) от 5 До 20 с приThe invention relates to coatings from metals from a melt and can be used to apply a zinc coating of a certain composition to steel products. A known method for producing iron zinc coatings on steel products involves immersing the product in a zinc melt and subsequent thermal diffusion controlled annealing. This method allows to obtain a coating with a given iron concentration (k-J Mac.i) l. However, its disadvantage is the lack of technological control over the composition of the coating during its application. The closest to the technical essence of the invention is a method for producing a zinc coating, including the electrodeposition of an iron – zinc coating from a chloride melt at a temperature above the melting point of zinc}. The disadvantage of this method is that it does not provide a certain composition on the surface of the product. At zinc deposition temperatures of 30-60 ° C, the zinc layer adjacent to the steel substrate interacts with the steel base to form an iron-zinc alloy, while unreacted zinc remains on the surface. The composition and properties of the coating are not controlled during the process. At the same time, the production of iron-zinc coatings with a given iron content is necessary in a number of cases before applying paint coatings, as well as for plating. The purpose of the invention is to obtain a given composition of the coating and increase its thickness uniformity. This goal is achieved by the fact that in the method involving 392 electrodeposition of zinc from a chloride melt at a temperature above the melting point of cinnamon, after deposition of zinc, the product is held in the same melt. Without current S for the time required greater than the potential of a liquid zinc reference electrode. To obtain a coating with an iron content of k-J masd, after precipitation of zinc from the chloride melt, the time required to achieve a coating potential of 1-5 mV relative to the liquid zinc reference electrode. Zinc is applied to the surface of a steel product by the electrolysis of molten salts containing zinc potential halides depending on temperature, at 20–570 ° C and with DC 0.1, ry, current density and changes (0, A / cm. After application liquid primer for 1-5 mV) from 5 to 20 s at

цинка изделие выдерживают при той же530с, от 10 до 30 с при приzinc product is maintained at the same 530s, from 10 to 30 s with

температуре в солевом расплаве при катодной плотности тока от 0,1 доtemperature in the molten salt at a cathode current density of 0.1 to

непрерывном измерении элёктрохимичес- 5 0,4 A/CM При температуре ниже 420Сcontinuous measurement of electrochemical- 5 0.4 A / CM At temperatures below 420 ° C

кого потенциала системы. гпМ/распл.9лектРолит+1п Ре+1г((пк). (i)who has the capacity of the system. gpM / diss 9.9Rolit + 1n Pe + 1 g ((pc). (i)

По достижениификсированного знаме ни  потенциала изделие извлекают из расплава и охлаждают со скоростью, устран ющей возможность дальнейшей диффузии железа в покрытие.Upon reaching the fixed potential potential, the product is removed from the melt and cooled at a rate that eliminates the possibility of further diffusion of iron into the coating.

Потенциал системы (1| служит ме рой взаимодействи  цинка и железа и не зависит от состава электролитаThe potential of the system (1 | is a measure of the interaction of zinc and iron and does not depend on the composition of the electrolyte

(с,тЛ)  (s, tL)

где, С - концентраци  цинка в сплаве,, - коэффициент активности цинка в сплаве , Т - температура,where, C is the concentration of zinc in the alloy, is the activity coefficient of zinc in the alloy, T is the temperature,

. Коэффициент активности цинка в сплаве  вл етс  функцией температуры и состава сплава js. (Т,С). Дл  определенного состава (атомного и фазового) Е f(Т) прин то выражать в виде. The activity coefficient of zinc in the alloy is a function of the temperature and composition of the alloy js. (T, C). For a certain composition (atomic and phase), E f (T) is usually expressed as

Е а н-Ь-Т, («) d и Ъ - посто нныеE a n-b-T, (“) d and b are constant

Зна  зависимости (3) дл  сплавов различного состава, по потен циалу, измеренному а данный момент времени Е( f ) можно определить сое тав поверхностного сло  издели .By knowing the dependences (3) for alloys of different composition, the potential measured at a given time E (f) can determine the composition of the surface layer of the product.

осаждаетс  твердый цинк в виде дендритов , что не обеспечивает равномерного покрыти  и существенно снижает скорость процесса. При температуреSolid zinc is deposited in the form of dendrites, which does not ensure uniform coating and significantly reduces the speed of the process. At a temperature

выше 530 С содержание железа в поверхностном слое покрыти  очень быстро (через 1-2 с) повышаетс  до содержани , большего 7 мас.%. Получаемое при этом покрытие обдадаетabove 530 ° C, the iron content in the surface layer of the coating very quickly (after 1-2 s) rises to a content greater than 7% by weight. The resulting coating dabs

совершенно другими эксплуатационными характеристиками.completely different performance characteristics.

Пр и м е р ы. Провод т опыты, по получению цинкового покрыти , содержащего -12 мас. железа. Жидкий цинк нанос т на стальное изделие электролизом расплава КС1-М С1|2.25 мас.% гпС1(1При 20-530°С и плотности тока О,1-0,А А/см из расчета г цинка/м . После нанесени  необходимого количества цинка отключают ток электролиза и измер ют потенциал сплава относительно .жидкЬГо цинка. По достижении определенного потенциала образец извле I кают из расплава и охлаждают на воздухе . Так получают образцы при потенциалах .7 и 9 мВ. Услови  и результаты опытов приведены в таблице. Таким образом, значение электрохимического потенциала системы (1) в каждый момент времени однозначно определ етс  составом поверхностного сплава Fe-Zn, что позвол ет контролирювать процесс диффузионного цинковани  . Соответствие потенциалов 1-5 мВ содержанию железа в поверхностном сплаве k-7 масД подтверждаетс  равновесными измерени ми ЭДС, гальванического элемента (1) дл  сплавов, содержащих различное количество железа . На поверхности образца, извлеченного из расплава при потенциале О мВ, наблюдаютс  блестки избыточного металлического цинка, а при 7-8 мВ содержание железа в поверхностных сплавах B- масД. Врем  достиже420Pr and mery. Conducted experiments to obtain a zinc coating containing -12 wt. gland. Liquid zinc is applied to the steel product by the electrolysis of the KC1-M C1 melt | 2.25 wt.% GpC1 (1 At 20-530 ° C and current density O, 1-0, A A / cm, based on g zinc / m. zinc, the electrolysis current is disconnected and the potential of the alloy is measured relative to the liquid. zinc. Upon reaching a certain potential, the sample is removed from the melt and cooled in air. Thus, samples are obtained at potentials of .7 and 9 mV. , the value of the electrochemical potential of the system (1) in each m The time point is unambiguously determined by the composition of the Fe-Zn surface alloy, which allows controlling the process of diffusion zincing. varying amounts of iron. Glitters of excess metallic zinc are observed on the surface of the sample extracted from the melt at the O mV potential, and at 7-8 mV the iron content in the surface alloys is B-masD. Reach time420

0,10.1

На поверхности издели  блестки металличе ско го цинкаOn the surface of the product glitter metal zinc

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Способ получения железоцинкового покрытия на стальных изделиях, включающий электроосаждение цинка 45 из хлоридного расплава при температуре выше температуры плавления цинка, отличающийся тем, что с целью получения покрытия заданного состава и повышения его одно- зд родности по толщине, после осаждения цинка осуществляют выдержку из делия в том же расплаве без тока в течение времени, необходимого для достижения значения потенциала боль-, шего, чем потенциал жидкого цинково-. го электрода сравнения.1. A method of producing a zinc-zinc coating on steel products, including electrodeposition of zinc 45 from a chloride melt at a temperature above the zinc melting temperature, characterized in that in order to obtain a coating of a given composition and increase its uniformity in thickness, the zinc is deposited from divisions in the same melt without current for the time necessary to achieve a potential value greater than that of liquid zinc. th reference electrode. 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что, с целью получения покрытия с содержанием железа 4-7 мас.%, после осащдения цинка осуществляют выдержку в расплаве без тока до достижения потенциала Ί-5 мВ относительно жидкого цинкового электрода сравнения.2. The method according to π. 1, characterized in that, in order to obtain a coating with an iron content of 4-7 wt.%, After zinc has precipitated, the melt is held without current until a potential of -5 mV relative to the liquid zinc reference electrode is reached.