RU2401320C1 - Method of zincing steel parts - Google Patents
Method of zincing steel parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401320C1 RU2401320C1 RU2009109448/02A RU2009109448A RU2401320C1 RU 2401320 C1 RU2401320 C1 RU 2401320C1 RU 2009109448/02 A RU2009109448/02 A RU 2009109448/02A RU 2009109448 A RU2009109448 A RU 2009109448A RU 2401320 C1 RU2401320 C1 RU 2401320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- zinc
- temperature
- retort
- inert filler
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 8
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- -1 or chamotte Chemical compound 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам создания на поверхностях стальных деталей и изделий защитных покрытий, обладающих высокой коррозионной стойкостью в условиях атмосферы, а также в сероводородсодержащих и водных средах. Может быть использовано в процессах химико-термической обработки, в частности, при термодиффузионном цинковании стальных деталей в машиностроительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности для повышения ресурса деталей и узлов основного и вспомогательного оборудования.The invention relates to methods for creating protective coatings on the surfaces of steel parts and articles having high corrosion resistance in atmospheric conditions, as well as in hydrogen sulfide-containing and aqueous media. It can be used in chemical-thermal treatment processes, in particular, during thermal diffusion galvanizing of steel parts in machine-building, metallurgical, chemical and other industries to increase the resource of parts and components of the main and auxiliary equipment.
Известен состав для получения диффузионного цинкового покрытия указанных поверхностей, содержащий металлический порошок и инертный наполнитель при следующем соотношении компонентов (мас.%): металлический порошок 75, инертный наполнитель 25 (Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник под ред. Л.С.Ляховича. - М.: Металлургия, 1981, с.160-169). В качестве металлического порошка может быть использован цинк, а в качестве инертного наполнителя - оксид кремния, оксид алюминия и т.д. Недостатком данного состава является низкая насыщающая способность и необходимость дополнительной обработки цинкового покрытия пассиваторами во избежание появления в процессе хранения и эксплуатации «белой ржавчины».A known composition for producing a diffusion zinc coating of these surfaces, containing a metal powder and an inert filler in the following ratio of components (wt.%): Metal powder 75, inert filler 25 (Chemical-thermal treatment of metals and alloys. Handbook edited by L. S. Lyakhovich. - M.: Metallurgy, 1981, p. 160-169). Zinc can be used as a metal powder, and silicon oxide, alumina, etc. can be used as an inert filler. The disadvantage of this composition is the low saturation ability and the need for additional processing of the zinc coating with passivators in order to avoid the appearance of "white rust" during storage and operation.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к описываемому изобретению является способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования, включающий загрузку изделий в реторту поворотной электрической печи, засыпку насыщающей смеси, содержащей 80-90% цинка, причем для формирования цинкового покрытия толщиной 1 мкм засыпная масса насыщающей смеси составляет 7,8-8,2 г на 1 м2, герметизацию реторты, нагрев ее до заданной температуры, выдержку при этой температуре, сброс давления в реторте в течение всего времени процесса цинкования, выгрузку изделий из реторты, мойку и пассивацию их.The closest in technical essence and the achieved effect to the described invention is a method of applying a zinc coating by thermal diffusion galvanizing, comprising loading products into a retort of a rotary electric furnace, filling the saturating mixture containing 80-90% zinc, and for forming a zinc coating with a thickness of 1 μm, the bulk mass saturating the mixture is 7.8-8.2 g per 1 m 2, sealing of the retort, its heating to a predetermined temperature, holding at this temperature, the retort pressure relief throughout vre Yeni galvanizing process, unloading products from the retort, cleaning and passivation of them.
Недостатком способа является то, что данный метод не позволяет проводить легирование покрытия дополнительными элементами для увеличения коррозионной стойкости при нормальной и повышенных температурах (Патент РФ №2174159, Кл. С2310/52, опубл. 27.09.2001, прототип).The disadvantage of this method is that this method does not allow alloying of the coating with additional elements to increase corrosion resistance at normal and elevated temperatures (RF Patent No. 2174159, CL. C2310 / 52, publ. September 27, 2001, prototype).
Предлагаемый способ решает техническую задачу создания на поверхности деталей стабильного по толщине покрытия с высокими служебными свойствами. Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения защитного покрытия на стальных деталях, включающем загрузку деталей в реторту, засыпку насыщающей смеси, содержащей цинк, нагрев и выдержку деталей при температуре 360-450°С, используют насыщающую смесь, содержащую (мас.%): 35-60 цинка в виде высокодисперсного порошка, 2-5 хлористого алюминий (АlСl3) в качестве активатора и окись алюминия, или шамот, или кварцевый песок в качестве инертного наполнителя.The proposed method solves the technical problem of creating on the surface of the parts a thickness-stable coating with high service properties. The stated technical problem is solved by the fact that in the method of obtaining a protective coating on steel parts, including loading the parts into a retort, filling the saturating mixture containing zinc, heating and holding the parts at a temperature of 360-450 ° C, use a saturating mixture containing (wt.% ): 35-60 zinc in the form of a finely divided powder, 2-5 aluminum chloride (AlCl 3 ) as an activator, and aluminum oxide, or chamotte, or quartz sand as an inert filler.
Такое выполнение способа позволило решить поставленную техническую задачу за счет того, что появляется возможность исключить названное явление за счет введения легковозгоняющегося при повышении температуры хлорида алюминия в качестве основного микролегирующего элемента покрытий.This embodiment of the method allowed us to solve the technical problem due to the fact that it becomes possible to eliminate the named phenomenon by introducing aluminum chloride, which is easily inflammable with increasing temperature, as the main microalloying element of the coatings.
Хлорид алюминия имеет температуру возгонки 183°С, что значительно ниже температуры плавления и цинка и его эвтектик, благодаря чему он полностью переходит в газовую фазу и осаждается на поверхность деталей в виде отдельных атомов, что исключает образование конгломератов на обрабатываемой поверхности и в результате покрытия получаются ровного серого цвета. Преимуществом предлагаемого способа является высокая насыщающая способность, равномерность толщины покрытий и их высокая коррозионная стойкость, за счет микролегирования покрытия легковозгоняющимся при повышении температуры хлоридом алюминия происходит смещение электродного потенциала покрытий в отрицательную сторону.Aluminum chloride has a sublimation temperature of 183 ° С, which is much lower than the melting point of zinc and its eutectic, due to which it completely passes into the gas phase and precipitates on the surface of parts in the form of separate atoms, which excludes the formation of conglomerates on the treated surface and as a result of coating, even gray. The advantage of the proposed method is the high saturating ability, uniformity of the thickness of the coatings and their high corrosion resistance, due to microalloying of the coating with easily inflammable aluminum chloride when the temperature rises, the electrode potential of the coatings is shifted to the negative side.
Пример конкретного выполнения. Для сопоставительной проверки заявляемого способа подготовлена смесь, содержащая (вес.%): порошок цинка 50, хлорид алюминия АlСl3 5 (при этом содержание алюминия в смеси составляет 2,2%), инертный наполнитель - остальное. В качестве прототипа использовали смесь: порошок цинка 40, медь 0,05, алюминий 0,2, инертный наполнитель - остальное. Процесс насыщения проводили на образцах из стали 20 при температуре 440°С в течение 1 часа и на болтах высокопрочной стали М22 при температуре 400°С в течение 1 часа. Толщина покрытий на образцах стали 20 при использовании смеси «прототип» имела разброс от 35 до 80 мкм, на поверхности образцов имелись наплывы и припекшиеся конгломераты порошковой смеси. Разброс толщины предлагаемого способа от 60 до 73 мкм. После испытания покрытий в камере с 3% раствором нейтрального солевого тумана в течение 196 часов на образцах-прототипах в местах минимальной толщины покрытия появились бурые пятна коррозии. Покрытия по предлагаемому способу таких пятен не имели, а только изменили цвет со светло-серого на темно-серый, на поверхности образцов с покрытием толщиной 25 мкм отсутствуют «белая ржавчина» даже без проведения пассивации.An example of a specific implementation. For comparative verification of the proposed method, a mixture was prepared containing (wt.%): Zinc powder 50, aluminum chloride AlCl 3 5 (the aluminum content in the mixture is 2.2%), the inert filler is the rest. As a prototype, a mixture was used: zinc powder 40, copper 0.05, aluminum 0.2, inert filler - the rest. The saturation process was carried out on samples of steel 20 at a temperature of 440 ° C for 1 hour and on bolts of high-strength steel M22 at a temperature of 400 ° C for 1 hour. The thickness of the coatings on steel samples 20 when using the “prototype” mixture had a scatter from 35 to 80 microns, on the surface of the samples there were sagging and adhering conglomerates of the powder mixture. The variation in thickness of the proposed method is from 60 to 73 microns. After testing coatings in a chamber with a 3% solution of neutral salt fog for 196 hours, brown spots of corrosion appeared on prototype samples in places of minimum coating thickness. The coatings of the proposed method did not have such spots, but only changed color from light gray to dark gray, there was no “white rust” on the surface of samples coated with a thickness of 25 μm, even without passivation.
Высокопрочные болты после оцинкования в составе-прототипе из-за образовавшихся наплывов в резьбовой части не скручивались с гайкой, в предлагаемом случае этих дефектов не обнаружено и гайки легко накручивались вручную.High-strength bolts after galvanizing in the prototype composition did not twist with a nut due to the resulting gaps in the threaded part, in the proposed case, these defects were not found and the nuts were easily wound by hand.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109448/02A RU2401320C1 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of zincing steel parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009109448/02A RU2401320C1 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of zincing steel parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2401320C1 true RU2401320C1 (en) | 2010-10-10 |
Family
ID=44024868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009109448/02A RU2401320C1 (en) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | Method of zincing steel parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2401320C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527234C1 (en) * | 2013-07-22 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Кубанцев | Method of producing protective coatings |
| WO2020263113A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" | The method of reducing polymer deposits on the surfaces of the reactor equipment in the olefin oligomerization process |
| RU2799465C1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-07-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" | Protective coating application method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174159C1 (en) * | 2000-09-21 | 2001-09-27 | Штыкан Исаак Лейбович | Method of sherardizing and plant for its embodiment |
| RU2180018C1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-02-27 | Акционерное общество закрытого типа "Высокодисперсные металлические порошки" | Method of preparing powdered mix for thermodiffusion zinc-plating |
| RU2182935C1 (en) * | 2001-12-17 | 2002-05-27 | Евдокимов Валерий Владимирович | Process of thermal diffusion deposition of coats on configuration metal articles and production line of thermal diffusion deposition of coats on configuration metal articles |
| DE102004035049A1 (en) * | 2003-10-31 | 2005-08-18 | Leonid Levinski | Method and process line for deposition of compound-profile steel articles |
-
2009
- 2009-03-17 RU RU2009109448/02A patent/RU2401320C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2174159C1 (en) * | 2000-09-21 | 2001-09-27 | Штыкан Исаак Лейбович | Method of sherardizing and plant for its embodiment |
| RU2180018C1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-02-27 | Акционерное общество закрытого типа "Высокодисперсные металлические порошки" | Method of preparing powdered mix for thermodiffusion zinc-plating |
| RU2182935C1 (en) * | 2001-12-17 | 2002-05-27 | Евдокимов Валерий Владимирович | Process of thermal diffusion deposition of coats on configuration metal articles and production line of thermal diffusion deposition of coats on configuration metal articles |
| DE102004035049A1 (en) * | 2003-10-31 | 2005-08-18 | Leonid Levinski | Method and process line for deposition of compound-profile steel articles |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527234C1 (en) * | 2013-07-22 | 2014-08-27 | Виктор Иванович Кубанцев | Method of producing protective coatings |
| WO2020263113A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Public Joint Stock Company "Sibur Holding" | The method of reducing polymer deposits on the surfaces of the reactor equipment in the olefin oligomerization process |
| RU2799465C1 (en) * | 2023-01-25 | 2023-07-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" | Protective coating application method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Neil et al. | Corrosion of heat treated magnesium alloy ZE41 | |
| Yang et al. | Improving the wear resistance of AZ91D magnesium alloys by laser cladding with Al–Si powders | |
| Hu et al. | Research on the microstructure, fatigue and corrosion behavior of permanent mold and die cast aluminum alloy | |
| JP7027527B2 (en) | Coated metal substrate | |
| RU2559391C1 (en) | Composition of powder mixture for thermodiffusion galvanizing of items out of aluminium alloys, method of thermodiffusion galvanizing of items out of aluminium alloys | |
| US7241350B2 (en) | Corrosion resistant poly-metal diffusion coatings and a method of applying same | |
| Kumar et al. | Role of CeO2 doping on tribological behavior of Al2O3 coated AZ91 alloy | |
| Azimi et al. | Effects of silicon content on the microstructure and corrosion behavior of Fe–Cr–C hardfacing alloys | |
| JP5591414B1 (en) | Hot-worked Al-plated steel sheet with excellent workability | |
| CA2945560C (en) | Method for producing a steel component which is shaped by hot-forming a steel sheet which has a metal coating | |
| Elahi et al. | Liquid phase surface alloying of AZ91D magnesium alloy with Al and Ni powders | |
| JP5667763B2 (en) | Metal coated iron strip | |
| Zhang et al. | Effect of laser remelting on microstructure and immersion corrosion of cold–sprayed aluminum coating on S355 structural steel | |
| JP2010501732A5 (en) | ||
| RU2401320C1 (en) | Method of zincing steel parts | |
| CA3070325C (en) | A coated metallic substrate | |
| Cao et al. | Influences of Si on corrosion of Fe–B alloy in liquid zinc | |
| RU2644092C1 (en) | Method of thermal diffusion zinc coating of articles made of high-strength aluminum alloys | |
| RU2559386C1 (en) | Composition of powder mixture for thermodiffusion galvanizing of items out of magnesium alloys, method of thermodiffusion galvanizing of items out of magnesium alloys | |
| Srinivasa Rao et al. | Corrosion resistance of AA2219 aluminium alloy: electrochemical polarisation and impedance study | |
| RU2685841C1 (en) | Composition of powder mixture for thermodiffusion treatment of steel items, method of thermodiffusion treatment of steel products | |
| RU2539888C2 (en) | Composition for thermodiffusion galvanising of steel products | |
| Bihari et al. | Corrosion behaviour of Al 7075/Al2O3/graphite hybrid composite in 3.5% sodium chloride solution | |
| RU2527234C1 (en) | Method of producing protective coatings | |
| Bucki et al. | Effects of the process parameters on the formation of the Zn-enriched surface layer of Mg by thermochemical treatment in a medium containing ZnCl2 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130318 |