Флюс для горячего цинкования стальных изделий

Авторы патента:

Мысляев Андрей Дмитриевич (RU)

Горбачева Галина Сергеевна (RU)

Кочин Василий Анатольевич (RU)

Крестьянинов Александр Тимофеевич (RU)

Тимофеев Константин Леонидович (RU)

Королев Алексей Анатольевич (RU)

C23C2/30 - флюсы или защитные слои на ваннах с расплавами ( C23C 2/22 имеет преимущество)

C23C2/06 - цинк или кадмий или сплавы на их основе

Владельцы патента RU 2646303:

Акционерное общество "Уралэлектромедь" (RU)

Изобретение относится к горячему цинкованию стальных изделий. Флюс для горячего цинкования стальных изделий содержит, г/дм³: хлорид цинка от 200 до 300, хлорид аммония от 200 до 300, сульфат никеля от 6,5 до 12. Сульфат никеля может быть введен во флюс как в виде твердой соли, так и в виде водного раствора. Техническим результатом изобретения является снижение расхода цинка на оцинковку изделий за счет снижения толщины цинкового покрытия при сохранении его качества, простота корректировки состава флюса. 2 табл., 7 пр.

Настоящее изобретение относится к горячему цинкованию стальных изделий.

Горячее цинкование стальных изделий требует тщательной подготовки поверхности данных изделий перед их погружением в расплавленный цинк в ванне цинкования для обеспечения адгезии, непрерывности и однородности цинкового покрытия. Изделия, как правило, предварительно подвергают обезжириванию, травлению в растворе кислоты, промывке, флюсованию и сушке. Основными компонентами, используемыми при флюсовании, обычно являются хлорид цинка и хлорид аммония.

Из существующего уровня техники известен флюс для горячего погружного цинкования, включающий от 36 до 80 мас. % хлорида цинка (ZnCl₂), от 8 до 62 мас. % хлорида аммония (NH₄Cl), от 2,0 до 10 мас. % по меньшей мере одного из следующих соединений: хлорида никеля (NiCl₂), хлорида марганца (MnCl₂) или их смесь (Патент ЕР 22105 B1, С23С 2/30, С23С 2/06, опубл. 30.11.2015).

Известен флюс для горячего цинкования стальных изделий, включающий от 60 до 80 мас. % хлорида цинка (ZnCl₂), от 7 до 20 мас. % хлорида аммония (NH₄Cl), от 2,0 до 20 мас. % по меньшей мере одной соли щелочного или щелочноземельного металла, от 0,1 до 5 мас. % по меньшей мере одного из таких соединений, как хлорид никеля (NiCl₂), хлорид кобальта (CoCl₂) и хлорид марганца (MnO₃) и от 0,1 до 1,5 мас. % по меньшей мере одного из таких соединений, как хлорид свинца (PbCl₂), хлорид олова (SnCl₂), хлорид висмута (BiCl₂), хлорид сурьмы (SbCl₂) (Патент РФ 2277606, С23С 2/30, С23С 2/06, опубл. 10.06.2006).

Известен флюс для горячего цинкования стальных изделий, включающий, г/дм³: от 300 до 850 хлорида цинка (ZnCl₂), от 10 до 80 хлорида аммония (NH₄Cl), от 100 до 700 карналлита, от 2 до 20 кислого сернокислого калия, от 0,001 до 0,1 поливинилового спирта. Обеспечивает получение бездефектного цинкового покрытия на углеродистых трубах при одновременном уменьшении количества цинка, переходящего в процессе цинкования в гартцинк (Патент РФ 2039123, С23С 2/30, опубл. 09.07.1995).

Общими недостатками указанных способов являются использование дорогостоящих добавок; сложность в корректировке состава. Также не сообщается о влиянии состава флюса на толщину цинкового покрытия изделий.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является флюс для горячего цинкования стальных изделий на основе двойной соли хлорида цинка и хлорида аммония, включающий от 0,2 до 2,0 г/дм³ сульфата алюминия, от 0,2 до 2,0 г/дм³ сульфата никеля, от 0,2 до 1,0 г/дм³ хлорида калия. Добавки могут вводиться как в сульфатной, так и в хлоридной форме (Патент ЕР 0 924 314 A1, С23С 2/30, С23С 2/02, опубл. 05.12.1998).

К недостаткам указанного способа относятся многокомпонентность флюса, сложность в корректировке его состава. Не выявлено влияние состава флюса на толщину цинкового покрытия изделий и не сообщается о форме введения никеля во флюс в виде солей или раствора.

Указанный технический результат достигается в предлагаемом к защите флюсе для горячего цинкования стальных изделий, включающем от 200 до 300 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), от 200 до 300 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), от 6,5 до 12 г/дм³ сульфата никеля в пересчете на никель от 2,5 до 4,5 г/дм³. Ввод сульфата никеля во флюс может осуществляться как в виде твердой соли, так и в виде водного раствора. Изобретение отличает простота корректировки состава флюса.

Суть предлагаемого изобретения поясняется примерами.

Пример 1.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии:

а) обезжиривание изделий;

б) травление изделий;

в) промывка изделий;

г) обработка изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), 250 г/дм хлорида аммония (NH₄Cl), без добавки никеля;

д) сушка изделий;

е) погружение изделий в ванну цинкования;

ж) охлаждение изделий.

Пример 2.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии, аналогичные примеру 1, кроме

г) обработки изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), 250 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), 6,5 г/дм сульфата никеля в пересчете на никель 2,5 г/дм³.

Пример 3.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии, аналогичные примерам 1, 2, кроме

г) обработки изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), от 250 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), 12 г/дм³ сульфата никеля в пересчете на никель 4,5 г/дм³.

Пример 4.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии, аналогичные примерам 1, 2, 3, кроме

г) обработки изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), 250 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), 9,93 г/дм хлорида никеля в пересчете на никель 4,5 г/дм³.

Пример 5.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии:

а) дробеметная обработка изделий;

б) промывка изделий;

в) обработка изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), от 250 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), без никеля;

г) сушка изделий;

д) погружение изделий в ванну цинкования;

е) охлаждение изделий.

Пример 6.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии, аналогичные примеру 5, кроме

в) обработки изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), от 250 г/дм³ хлорида аммония (NH₄Cl), 12 г/дм³ сульфата никеля в пересчете на никель 4,5 г/дм³;

Пример 7.

Изделия подвергались горячему цинкованию, включающему стадии, аналогичные примерам 6, 7, кроме

в) обработки изделий во флюсующей ванне, включающей 250 г/дм³ хлорида цинка (ZnCl₂), 250 г/дм хлорида аммония (NH₄Cl), 9,93 г/дм³ хлорида никеля в пересчете на никель 4,5 г/дм³.

Толщину цинкового покрытия на изделиях и качество цинкового покрытия оценивали согласно ГОСТ 9.307-89 «Покрытия цинковые горячие». Все оцинкованные изделия в примерах 1-7 соответствовали требованиям ГОСТ 9.307-89. Результаты представлены в таблицах 1, 2.

Результаты показали, что предлагаемое к рассмотрению изобретение позволяет снизить толщину цинкового покрытия при сохранении качества цинкового покрытия. На изделиях, подвергшихся перед цинкованием химической подготовке, толщина покрытия снизилась на 55-102 мкм в сравнении с изделиями, офлюсованными во флюсе без добавки никеля, и на 5-50 мкм в сравнении с изделиями, офлюсованными во флюсе с добавкой никеля 4,5 г/дм³ в виде хлорида никеля.

Результаты показали, что предлагаемое к рассмотрению изобретение позволяет снизить толщину цинкового покрытия при сохранении качества цинкового покрытия на изделиях. На изделиях, подвергшихся перед цинкованием дробеметной обработке, толщина покрытия снизилась на 65-85 мкм в сравнении с изделиями, офлюсованными во флюсе без добавки никеля, и на 6-17 мкм в сравнении с изделиями, офлюсованными во флюсе с добавкой никеля 4,5 г/дм³ в виде хлорида никеля.

Флюс для горячего цинкования стальных изделий, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония и сульфат никеля, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при следующем соотношении, г/дм³:

ZnCl₂	от 200 до 300
NH₄Cl	от 200 до 300
NiSO₄	от 6,5 до 12

Изобретение относится к технологии нанесения защитных покрытий на металлические изделия, а именно к нанесению алюминиевых покрытий на металлические изделия, и может быть использовано для защиты покрываемых изделий от коррозионного разрушения.

Способ нанесения горячих металлических покрытий // 2457274

Изобретение относится к технике горячего нанесения цинковых, алюминий-цинковых, цинк-алюминиевых и алюминиевых покрытий на металлические изделия, в первую очередь на изделия из углеродистых и низколегированных сталей, и может быть использовано как для защиты изделий от коррозионного разрушения, так и для нанесения декоративных покрытий на изделия разного назначения.

Способ нанесения алюминиевого или цинкового покрытия на изделия из чугуна или стали, используемые сплавы, флюсы и получаемые изделия // 2310011

Изобретение относится к области металлургии. .

Флюс для горячего цинкования и способ горячего цинкования // 2277606

Изобретение относится к области нанесения покрытий из расплавов на металлические изделия погружением, в частности к горячему цинкованию изделий из чугуна или стали.

Флюс для нанесения горячих цинковых покрытий на стальные трубы // 2039123

Способ покрытия цинком заготовок из титана и его сплавов // 1708914

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов, в частности к способам нанесения диффу-зионного подсмазочного технологического цинкового покрытия, а может найти применение при подготовке п^оверхности заготовок перед йроцессом холодной обработки металлов давлением,, например штамповки, глубокой вытяжки и др.

Флюс для нанесения горячего припоя // 1617042

Изобретение относится к флюсам для горячего нанесения покрытий погружением в расплав и может быть использовано в кабельной промышленности для нанесения покрытий и заполнения легкоплавкими металлами многожильных проводов.

Водный флюс для горячего лужения // 1617041

Изобретение относится к флюсам для нанесения горячих оловянных покрытий и может быть использовано при изготовлении стальной луженой жести. .

Состав для защиты оловянного припоя от окисления // 1615220

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий из расплава, в частности к составам для защиты оловянного припоя от окисления. .

Флюс для горячего цинкования стальных изделий // 1407993

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

Раствор для химической конверсионной обработки и подвергнутый химической конверсионной обработке стальной лист // 2643023

Изобретение относится к химически обработанному стальному листу с плакирующим покрытием на основе цинка, имеющему плакирующий слой на основе цинка с содержанием алюминия от 0,1 до 22,0 мас.%, и к раствору для химической обработки указанного стального листа с плакирующим покрытием на основе цинка.

Способ обработки металлического листа для уменьшения его потемнения или потускнения при хранении и металлический лист, обработанный этим способом // 2640113

Изобретение относится к металлическому листу, содержащему стальную подложку с нанесенным по меньшей мере на одну из ее сторон покрытием, содержащим 0,1-20 мас.% магния, при необходимости 0,1-20 мас.% алюминия, остальное - цинк, возможные, обусловленные процессом примеси и при необходимости один или несколько дополнительных элементов, выбранных из Si, Sb, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Cr, Ni, Zr и Bi, при этом массовое содержание каждого дополнительного элемента составляет менее 0,3%.

Металлический лист с znalmg покрытием с особой микроструктурой и соответствующий способ производства // 2636215

Изобретение относится к металлическому листу (1), содержащему подложку (3) с нанесенным по меньшей мере на одну из ее поверхностей (5) металлическим покрытием (7), коррозионная стойкость которого повышается при окраске.

Гальванизированный горячим погружением и легированный стальной лист и способ его изготовления // 2635499

Изобретение относится к области металлургии, а именно к гальванизированному горячим погружением и легированному стальному листу, используемому в автомобилестроении.

Способ производства металлического листа с zn-al покрытием и с оптимизированной чистовой обработкой, соответствующий металлический лист, деталь и автотранспортное средство // 2631220

Изобретение относится к изготовлению металлического листа, предназначенного для изготовления кузовных деталей наземных транспортных средств. Способ включает осаждение металлического покрытия 7 на поверхность подложки для получения металлического листа 1, чистовую отделку металлического покрытия 7 с помощью по меньшей мере одной форсунки 17, испускающей через по меньшей мере одно выпускное отверстие 25 отжимающий газ на металлическое покрытие 7, при этом металлический лист 1 проходит перед форсункой и отжимающий газ выбрасывается из форсунки 17 вдоль главного направления испускания (Е), отверждение металлического покрытия 7, при этом после отверждения и перед необязательной операцией пропуска в дрессировочной клети обеспечивает получение внешней поверхности 21 металлического покрытия 7, имеющей показатель волнистости Wa0,8 менее или равный 0,55 мкм.

Способ обработки движущегося ферросплавного листа и поточная линия для его осуществления // 2628182

Изобретение относится к обработке стального листа перед нанесением покрытия методом погружения. Для улучшения адгезии покрытия из металла или сплава металла со стальными листами, содержащими значительное количество легко окисляемых элементов, способ включает стадию погружения движущегося листа в ванну с расплавленными окислами, имеющую вязкость между 0.3⋅10-3 Па⋅с и 3⋅10-1 Па⋅с, при этом поверхность ванны находится в контакте с неокислительной атмосферой, и расплавленные окислы являются инертными по отношению к железу.

Высокопрочная многофазная сталь и способ для изготовления полосы из этой стали с минимальным пределом прочности при растяжении 580 мпа // 2627068

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочной многофазной стали с минимальным пределом прочности на растяжение 580 МПа, преимущественно с двухфазной структурой, для изготовления холодно- или горячекатаной стальной полосы толщиной 0,50-4,00 мм с улучшенными формовочными свойствами, применяемой, в частности, для автомобилестроения с применением легковесных конструкций.

Способы изготовления предварительно лакированного металлического листа с zn-al-mg покрытием и соответствующий металлический лист // 2625927

Изобретение относится к металлическому листу, включающему стальную подложку, имеющему две поверхности, на каждую из которых нанесено металлическое покрытие, включающее цинк, магний и алюминий и пленка краски.

Способ производства стального листа с черным покрытием и способ производства формованного изделия из стального листа с черным покрытием // 2621518

Изобретение относится к способу получения стального листа с очерненным цинковым покрытием, который может быть использован в качестве кровельного материала и наружного материала зданий, бытовых приборов и автомобилей.

Оцинкованный стальной лист и способ его изготовления // 2620842

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению оцинкованного стального листа, используемого в автомобилестроении. Оцинкованный стальной лист имеет удельный вес от 5,5 до 7,5 и включает стальной лист и нанесенный на его поверхность цинковый слой.

Таблетка для горячего цинкования металлических изделий (варианты) и способ её подготовки // 2647066

Изобретение относится к области металлургии и может применяться для горячего цинкования металлических изделий, а именно к таблеткам для легирования расплава цинка в процессе горячего цинкования. Предложены варианты таблетки для легирования расплава цинка в процессе горячего цинкования металлических изделий, содержащей порошок никеля, частицы флюса, оболочку из воска или из полимера. При этом навеска порошка никеля в таблетке состоит из двух фракций: крупнозернистой - с размерами частиц в диапазоне от 100 до 300 мкм в количестве 65-75% от массы навески, содержащей долю осаждаемых на дно ванны цинкования частиц никеля, и мелкозернистой - с размерами частиц в диапазоне от 5 до 20 мкм в количестве от 25 до 35% от массы навески. Также предложен способ изготовления таблетки для легирования расплава цинка в процессе горячего цинкования. Техническим результатом изобретения является снижение расхода никеля при горячем цинковании металлических изделий и обеспечение достаточно высокого уровня экологической безопасности. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 3 пр.