Флюс для горячего цинкования стальных изделий

 

.Изобретение относится к нанесению цинковых покрытий из расплава с предварительной обработкой во флюсе и может быть использовано для изготовления стальных оцинкованных труб. Цель изобретения - повышение термостойкости флюса. Согласно изобретению флюс для горячего цинкования стальных изделий содержит, г: хлорид цинка 100-300:, хлорид аммония 10 - 50; карналлит 50-400; гартцинк 10 - 20; препарат ОМЕГА-1 0,1-0,9 и вода до 1. Введение в состав флюса карналлита , гартцинка и использование препарата ОМЕГА-1 в качестве поверхностно-активного вещества позволяет повысить термостойкость флюса до 230 С, что снижает образование гарт- С цинка до 47-60 г/м цинкуемой поверхности и улучшает пластичность цинкового покрытия . 1 з.п. ф-лы. 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEi ЛИК ()9) (И) А1 (50 4 С 23 С 2/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ предварительной обработкой во флюсе и мокет быть использовано для изготовления стальных оцинкованных труб.

Цель изобретения — повышение термостойкости флюса. Согласно изобретению флюс для горячего цинкования стальных изделий содержит, r: хлорйд цинка 100-300:, хлорид аммония 10—

50; карналлит 50-400; гартцинк 10— 20; препарат ОМЕГА-1 0,1-0,9 и вода до 1. Введение в состав флюса карналлита, гартцинка и использование препарата ОМЕГА-1 в качестве поверхностно-активного вещества позволяет повысить термостойкость флюса до о

230 С, что сникает образование гарт- ф цинка до 47-60 г/м цинкуемой поверхности и улучшает пластичность цинкового покрытия. 1 з.п. ф-лы. 2 табл. (21) 4100784/23-02 (22) 10. 06. 86 (46) 07.07,88. Бюл. В 25 (71) ° Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промьппленности (72) И.Е.Митников, Е.В.Проскуркин, В.М.Гладуш, Н.Ю.Норвилло, Л.Н.Кулагина, А,Я,Бочаров, Н.Г.Попов, Ю.Г.Исаев, В.П.Новак и Т.Н.Кулиба (53) 621.793.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 933791, кл . С 23 С 2/30, 1980.

Авторское свидетельство Hps (Т 20707, кл. С 23 С 1/12, 1978. (54) ФЛЮС ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57),Изобретение относится к нанесению цинковых покрытий иэ расплава с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1407993

Изобретение относится к нанесению цинковых покрытий иэ расплава с предварительной обработкой во флюсе и может быть использовано для изготовле5 ния стальных оцинкованных труб.

Целью изобретения является повышение термостойкости флюса.

Согласно изобретению флюс для горячего цинкования стальных изделий 10 содержит, r: хлорид цинка 100-300; хлорид аммония 10-50; карналлит 50400; гартцинк 10 — 20; ОМЕГА-1 0,1-0,9; вода до 1 л. При этом ОМЕГА-1 содержит, мас.7: синтанол ДС- 10 27-31; салициловая кислота 5,7-6,7; вода остальное.

Флюс приготавливают следующим образом.

Расчетное количество карналлита растворяют в 0,5 л холодной воды при тщательном перемешивании. В процессе растворения карналлита вода разогревается и в подогретый состав вводят расчетные количества остальных компо-25 нентов флюса и после их растворения доливают водой до 1 л, рН флюса 4,56,5.

ОМЕГА- 1 — водный раствор ПАВ и салициловой кислоты, 7.: синтанол

ДС-10 29+2;, салициловая кислота

6,2+0,5:, вода до 100. Свойства: прозрачная жидкость от соломенножелтого до светло-фиолетового цвета, о температура застывания — 2 С, рН 2,53,5. Вводят в состав флюса с целью 35 уменьшения образования хлористого железа.

Карналлит. Обеэвоженный карналлит представляет собой сыпучий гигроскопичный материал белого или серовато- 40 го цвета. Легко растворим в воде.

Основнымй составляющими его являются: КС1 MgCl, . В небольшом количестве в состав карналлита входят NaC1, MgO, СаС1, Ре Оз, FeO, Ре(ОН), 4

К 80, MgSOg. Для извлечения иэ минерала карналлита магния в его состав должно входить до 487. MgClz и 1,57

MgO. Ввводят в состав флюса для увеличение температуры сушки флюса. 50

Гартцинк — продукт, образующийся в процессе цинкования стальных изделий и уходящий в осадок. В гартцинке содержится до 407 химически несвязанного цинка. В остальной час55 ти гартцинка содержится до 37. связанного с цинком железа Гартцинк извлекается из ванны цинкования грейфером олин раз в месяц. Вводят в состав флюса для регулирования рН флюса.

В табл. 1 приведены опробованные составы известного и предлагаемого флюс ов.

Для сравнения предлагаемый и известный составы флюса опробованы на образцах-пластинах из стали марки

Ст.3 размером 50 100 3 мм и патрубках из стали марки Ст.10 диаметром

25 2,5 мм, длиной 50 мм.

Перед нанесением флюса все образцы обезжиривают в растворе, содержащем, г/л:

Тринатрийфосфат 100

ПАВ 1

Вода До 1 л при температуре раствора 60 С. Продолжительность обезжиривания 10 мин.

После обезжиривания образцы промывают в горячей воде (70 С) проточной воде в течение i мин.

Затем образцы травят в смеси кислот, г/л:

Соляная кислота 50

Серная кислота 150

Ингибитор ПКУ-М 1

Вода До 1л при температуре раствора 50 С. Продолжительность травления 20 мин. После травления образцы промывают в холодной (20 C) проточной воде в течение 5 мин. Нанесение флюса в обоих случаях осуществляют путем погружения образцов в приготовленные составы при температуре 60 С и продолжительности 1 мин.

Офлюсованные образцы подвергают сушке при нагреве их до 180, 210, 230 С. Продолжительность сушки 3 мин.

Затем визуально определяют качество офлюсованной поверхности. При сушке флюса (180 С) происходит недостаточный прогрев изделий и будучи погруженными в расплав цинка они должны находиться в нем более продолжительное время. Это способствует образованию значительного количества железоцинковых соединений, вызывающих охрупчивание образуемого цинкового покрытия.

После осмотра все образцы погружают в расплав цинка, содержащий

0,17. алюминия и 0,057 магния. Темпео ратура расплава 455 С, продолжительность цинкования 1 мин. Средняя толщина покрытия 60 мкм.

07993

Пк — Dн

Таблица 1

Содержание, г/л, по составу

) ) Компоненты

1 2 3 4 5 6

700

100 200 300

10 30 50

Хлористый цинк

Хлористый аммоний

350

140

ОП-10

225 400

450

Карналлит

3 14

Качество оцинкованной поверхности определяют визуально и путем определения технологических свойс тв покры— тия (определяют процент раздачи патрубков с покрытием). Расчет процента раздачи пронодят по формуле где D конечный диаметр;

0„ — начальный диаметр.

Раздачу пронодят на опранке конусО ностью 6 С до появления сетки мелких трещин. При этом используют образцыпатрубки диаметром 25 2,5 мм.

Испытания каждого состава флюса проводят на пяти образцах. Усредненные результаты испытаний представлены в табл. 2, Как видно из табл. 2 предлагаемый флюс (составы 2-4) обеспечивает 1007.— ное сохранение тонкого, сплошного, равномерного слоя флюса при температуре сушки при 180 С и выше, что свидетельствует о повышении термостойкости флюса. Использование предлагаемого флюса способствует образонанию сплошного и гладкого цинкового покрытия. Процент раздачи образцов с цинковым покрытием составляет 217.

Известный состав (1) не обеспечинает получения качественного цинкового покрытия (образуются непокрытые участки) за счет того, что при сушке флюса ныше 180 С он частично выгорает, что свидетельствует о его низкой термостойкости. Процент раздачи оцинкованных образцов (сушку флюса перед

О цинкованием проводят при 180 С) составляет 167..

Состав 5 из-за низкой термостойкости не обеспечивает качество цинкового покрытия и поэтому определение техноло гиче ск их свойств не проводят.

Состав 6 обеспечивает получение качественного цинкового покрытия при всех исследуемых температурах сушки

5 флюса перед нанесением цинкового покрытия. Однако процент раздачи составляет 18, 37. Полученное цинковое покрытие было шерохонатым.

При использовании предлагаемого 0 флюса количество гаэовыделений и образовавшегосяя гартцинка с 1 м цинкуемой поверхности составляет соответственно 5-10 и 47-60 мг.

Таким образом, предлагаемый флюс

15 позволяет за счет повышения его термостойкости при сушке улучшить качество цинкового покрытия, уменьшить загрязнение окружающей среды газовыделениями и расход хлористого цинка.

Формула из о бре те ния

1. Флюс для горячего цинкования стальных изделий, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония, поверхностно25 активное вещество и воду, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения термостойкости флюса, он дополнительно содержит карналлит и гартцинк, а в качестве поверхностно30 активного вещества — препарат ОМЕГА-1 при следующем соотношении компонентов, г:

Хлорид цинка . 100-300

Хлорид аммония 10-50

35 Карналлит 50-400

Гартцинк 10-20

Препарат ОМЕГА-1 О, 1-0, 9

Вода До1л

2. Флюс по п.1, о т л и ч а ю40 шийся тем, что поверхностно-активное вещество ОМЕГА-1, содержит, мас.7:

Синтанол ДС-10 27-31

Салициловая кислота 5, 7-6, 7

45 Вода Ост аль ное

1407993

Продолжение табл.1

Компоненты

Содержание, г/л, по составуОМЕГА-1

0,1

0,5

0,9

0,05 0,2

П р и м е ч а н и е. Состав 1 — известный, составы 2-4 — предлагаемые; составы 5 и 6 — флюсы с концентрациями компонентов, выходящими эа заявленные пределы предлагаемого состава.

Таблица 2

Сплошное

100

180

Непокрытые участки

210 покрытых участков

То же

230

Сплошное, светло100

180 серое гладкое

То же

100

210

100

230

21,5

100

180

22,0

100

210

22,5

100

230

100

180

Гартцинк

Вода

1 2 3 4 5 6

10 15 20 5 25

До 1 л До 1 л До 1 л До 1 л До 1 л До 1 л

16

Замеры не проводят ввиду наличия не8

Продолжение табл.2

1407993

4 5

210

100

230

100

180

Непокрытые участки

Замеры не проводят ввиду наличия

210

90 непокрытых участков

230

87!

100

Сплошное, шерохова210

100

18 тое

230

100 То ше

Составитель Ю.Ипатов

Редактор Г.Волкова Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Заказ 3277/30 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4