Расплав для горячего цинкования

 

Для получения коррозионностойких покрытий в условиях циклического воздействия отрицательных и положительных температур предложен расплав для горячего цинкования, содержащий, мас.%: алюминий 0,09 - 0,11; цирконий 0,003 - 0,08 и цинк - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлических изделий и может быть использовано при нанесении антикоррозионных цинковых покрытий.

Для нанесения антикоррозионных покрытий используют расплавы цинка с различными добавками.

Известен расплав (1) для горячего цинкования, содержащий мас. алюминий 0,04 0,35; магний 0,01 0,04; цинк остальное.

Известен также расплав (2) для горячего цинкования, содержащий, мас. алюминий 0,1 0,5; магний 0,03 0,66; свинец менее 0,1; цинк остальное.

Известен расплав (3) для горячего цинкования, содержащий мас. алюминий 0,01 0,2; магний 0,01 0,1; свинец 0,17 2,0; титан 0,003 0,05; цинк остальное.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному составу является известный расплав (4) для горячего цинкования, выбранный за прототип, содержащий, мас. алюминий 0,05 0,30; титан 0,01 0,50; цинк остальное.

Недостатком известных расплавов является низкая коррозионная стойкость получаемых покрытий в условиях циклического воздействия отрицательных и положительных температур.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение коррозионной стойкости получаемого покрытия в условиях циклического воздействия отрицательных и положительных температур.

Указанная задача решается следующим образом. В отличие от известного расплава для горячего цинкования, содержащего цинк, алюминий и добавку, выбранную из IV группы элементов периодической системы Д.И.Менделеева - заявляемое техническое решение в качестве добавки, выбранной из IV группы элементов Периодической системы Д. И.Менделеева содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.

Алюминий 0,09 0,11 Цирконий 0,003 0,08 Цинк Остальное.

Сравнительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый расплав для горячего цинкования отличается от известного тем, что в качестве добавки, выбранной из IV группы элементов периодической системы Д. И.Менделеева, он содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.

Алюминий 0,09 0,11 Цирконий 0,03 0,08 Цинк Остальное Таким образом, заявляемый расплав по результатам анализа уровня техники является неизвестным и соответствует критерию патентоспособности "Новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники позволяет отметить, что не установлена известность использования циркония в качестве добавки к расплавам для горячего цинкования.

Заявляемый расплав явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию патентоспособности изобретения "изобретательский уровень".

Приготовление расплава производят следующим образом: весь объем остальной ванный заполняют чушками цинка марки Ц2 по ГОСТ 3640-78, ванна заливается водой и производится медленное расплавление цинка. После испарения воды температуру ванны доводят до 420 450^oC при этом цинк начинает плавиться. В это время в ванну непрерывно добавляют подогретый чушковый цинк. Затем в расплав добавляют первичный алюминий марки АО по ГОСТ 11069-74 и поднимают температуру до 480 500^oС вводят цирконий в виде специально приготовленной лигатуры.

Введение циркония в расплав для горячего цинкования позволяет значительно повысить коррозионные свойства покрытия в условиях циклического воздействия отрицательных и положительных температур, характерных для эксплуатации испарителей холодных аппаратов.

Для экспериментальной проверки заявляемого расплава была проведена следующая работа.

Проводили цинкование образцов труб диаметром 10 и длиной 150 мм из стали 10. По прототипу цинкование образцов осуществляли при температуре 408 - 500^oC в расплаве, содержащем, мас. алюминий 0,1, титан 0,2, остальное цинк. По заявляемому техническому решению цинкование образцов осуществляли при температуре 480 500^oC в расплавах содержащих, мас. алюминий 0,1, цирконий 0,001, 0,003, 0,04, 0,08, 0,1, цинк остальное. По каждому варианту было зацинковано по 5 образцов. Затем все образцы с цинковым покрытием подвергали циклическим коррозионным испытаниям в соответствии с ГОСТ 9.905-82. После испытаний оценивали внешний вид образцов и определяли среднюю скорость коррозии по изменению веса образцов до и после испытаний. Результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что заявляемый расплав отличается от прототипа более высокой коррозионной стойкостью при циклических испытаниях по ГОСТ. Оптимальный состав расплава следующий: (Опыты NN 3 5, 7, 8) мас. алюминий 0,09 0,11; цирконий 0,003 0,08; цинк остальное. Снижение содержания циркония в расплаве менее 0,003% вес (опыт N 2) не оказывает существенного влияния на коррозионную стойкость покрытия.

Увеличение содержания циркония в расплаве более 0,08% вес (опыт N 6) приводит к значительному уменьшению смачиваемости цинка.

Заявляемое техническое решение опробовано в производственных условиях при выпуске опытной партии испарителей холодильного аппарата типа "Иней-М" с положительным результатом.

Формула изобретения

Расплав для горячего цинкования, содержащий цинк, алюминий и добавку, выбранную из IV группы элементов Периодической системы Д.И.Менделеева, отличающийся тем, что в качестве добавки, выбранной из IV группы элементов Периодической системы Д.И.Менделеева, он содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.

Алюминий 0,09 0,11 Цирконий 0,003 0,008 Цинк Остальноео

РИСУНКИ

Рисунок 1