Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2019 - zeszyt 10

Struktura i właściwości innowacyjnych stopów cynku do cynkowania zanurzeniowego metodą ciągłą

Structure and properties of innovative zinc alloys for continuous hot-dip galvanizing

10.15199/40.2019.10.1

nr katalogowy: 122857
10.15199/40.2019.10.1

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki wytwarzania w warunkach laboratoryjnych opracowanych w Zakładzie Technologii Przetwórstwa Metali i Stopów Instytutu Metali Nieżelaznych trzech stopów cynku do cynkowania metodą ciągłą. Zaprezentowano badania struktury i właściwości tych stopów, takich jak: gęstość, temperatura krzepnięcia, twardość, badania fraktograficzne. Opracowane stopy są bardzo dobrą alternatywą dla obecnie stosowanych rozwiązań w tym zakresie. Badane stopy wykonano na bazie czystego cynku z dodatkami aluminium, manganu, magnezu i antymonu. Stopy krzepną w zakresie temperatury od 417 do 337⁰C, a ich twardość waha się w zakresie od 71 do 77 HB. Gęstość stopów mieści się w zakresie od 6,32 do 7,05 g/cm3. Strukturę i właściwości mechaniczne badanych stopów determinuje głównie udział procentowy aluminium. Wzrost zawartości tego dodatku w stopie z 0,5 do 5% mas. powoduje zwiększenie twardości oraz zmianę struktury na dendrytyczną z udziałem eutektyki faz ß-Al i α-Zn. Wszystkie badane stopy wykazują kruchy charakter przełomu, niezależnie od ilości zastosowanych dodatków stopowych (od 0,7 do 5,5% mas.). Dodatek do czystego cynku 5% aluminium oraz 0,5% magnezu powoduje obniżenie temperatury krzepnięcia materiału o ponad 30⁰C względem czystego cynku. Dodatkowo wpływa na zwiększenie ok. 3-krotnie zakresu temperatury pomiędzy likwidusem i solidusem w porównaniu do pozostałych badanych stopów.

Abstract

The paper presents the results of production in laboratory conditions developed at the Department of Technology of Metals and Alloys Processing of the Łukasiewicz Research Network – Institute of Non- -Ferrous Metals of three zinc alloys for continuous galvanizing. The research on the structure and properties of these alloys, such as density, freezing point, hardness, fractographic studies are presented. The developed alloys are a very good alternative to current solutions in this area. The tested alloys were made on the basis of pure zinc with additions of aluminum, manganese, magnesium and antimony. The alloys solidify in the temperature range from 417 to 337⁰C, and their hardness varies from 71 to 77 HB. The density of alloys ranges from 6.32 to 7.05 g/cm3. The structure and mechanical properties of the tested alloys are determined mainly by the percentage of aluminum. The increase of this additive in the alloy from 0.5 to 5% by mass causes an increase of hardness and a change in structure to dendritic with eutectic ß-Al and α-Zn phases. All tested alloys exhibit brittle fracture character, regardless of the alloying additions amount (from 0.7 to 5.5% wt.). The addition of 5% aluminum and 0.5% magnesium to pure zinc reduces the solidification point of the material by more than 30⁰C in comparison to pure zinc. In addition, it increases more than three times the temperature range from liquidus to solidus in comparison to other alloys tested.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Bigg P. H. 1967. "Density of water in SI units over the range 0-40⁰C". British Journal of Applied Physics 18 (11): 521.
[2] Dutta M., A. K. Halder, S. B. Singh. 2010. "Morphology and properties of hot- -dip galvanized Zn-Mg and Zn-Mg-Al alloy coatings on steel sheet". Surface and Coatings Technology 205 (7): 2578-2584.
[3] Kollarova Maria i in. 2013. Influence of small additions of magnesium and aluminum in zinc melt (up to 1% respectively) on improvement of properties of hot dipped galvanized steel sheets. 19 Konferencja Cynkowania Ogniowego, 02-04 October, Spindleruv Mlyn.
[4] Massalski T. B. 1990. Binary Alloy Phase Diagrams. 2nd ed. Ohio: ASM International.
[5] Peng S., J. Lu, C. Che, G. Kong, Q. Xu. 2010. "Morphology and antimony segregation of spangles on batch hot-dip galvanized coatings". Applied Surface Science 256 (16): 5015-5020.
[6] Prosek T., D. Persson, J. Stoulil, D. Thierry. 2014. "Composition of corrosion products formed on Zn-Mg, Zn-Al and Zn-Al-Mg coatings on model atmospheric conditions". Corrosion Science 86: 231-238.
[7] Shibli S. M. A., B. N. Meena, R. Remya. 2015. " A review on recent approaches in the field of hot-dip zinc galvanized process". Surface and Coatings Technology 262: 210-215.
[8] Stoulil Jan i in. 2013. Electrochemical properties of corrosion products of coatings based on Zn-Al-Mg alloys. 19 Konferencja Cynkowania Ogniowego, 02-04 October, Spindleruv Mlyn.
[9] Wesołowski Jan Jacek. 2015. Cynkowanie zanurzeniowe wyrobów stalowych. Kraków: Wydawnictwa AGH.
[10] Wesołowski Jan, Szymon Malara. 2016. "Cynkowanie zanurzeniowe w kąpieli WEGAL o podwyższonej zawartości manganu". Ochrona przed Korozją 59(11): 390-393. DOI: 10.15199/41.2016.11.1
[11] Wesołowski Jan i in. 2018. "Opracowanie technologii wytwarzania innowacyjnych stopów cynku do cynkowania zanurzeniowego, dostosowanych do określonego typu wyrobów stalowych". Projekt badawczy INNOTECH-K3/ IN3/59/226279/NCBR/15 (niepublikowany).

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ - e-zeszyt (pdf) 2019-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	42.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Open Access

Zeszyt

2019-10

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma